Kolben für Pkw-Dieselmotoren – Aluminium oder Stahl?

Autoren

Dr.-Ing. S. Spangenberg, Dr.-Ing. T. Hettich,
Dipl.-Ing. M. Lazzara, Dipl.-Ing. K. Schreer, MAHLE GmbH, Stuttgart

Jahr

2014

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 777

Zusammenfassung

In Folge der für die Zukunft gesetzten CO₂-Emissionsziele ist auch bei Dieselmotoren damit zu rechnen, dass die Leistungsdichte und der Mitteldruck, also die thermische und mechanische Belastung der Kolben, weiter zunehmen. Aluminiumkolben verfügen aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs über gute Voraussetzungen, den Leistungsanforderungen gerecht zu werden. Allerdings sind Maßnahmen zur Optimierung der Kühlung und Verfestigung des kritisch beanspruchten Randes der Verbrennungsmulde nötig. Erste Ergebnisse mit örtlich faserverstärkten Kolben deuten darauf hin, dass auch Zünddrücke größer 200 bar möglich werden.Aus heutiger Sicht müssen Aluminiumkolben aber grundsätzlich eine größere Kompressionshöhe haben und werden damit höher und schwerer sein als Stahlkolben. Einsparungen an der Bauhöhe und damit am Gesamtgewicht des Motors werden folglich nur mit Stahlkolben möglich sein.

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