Der Ottomotor-Zylinderblock neu erfunden: Gusseisen mit dem gleichen Gewicht wie Aluminium

Autoren

Dr. C. S. Cabezas, C. L. F. de Andrade MSc, J. A. Brzostek MSc, Dr. L. C. Guedes, Dr. W. L. Guesser, Dr. R. Marquard, Tupy Fundições, Brasilien; M. Jeremy, E. Zents, Ricardo Ltd, United Kingdom; Dr. S. Dawson, SinterCast AB, Schweden:

Jahr

2022

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Um die Vorteile von Vermikulargusses (CGI, GJV) für Reihenmotor-Zylinderblöcke zu demonstrieren, wurde ein hochmoderner 1,2-Liter-Dreizylinder-Motor aus der heutigen Serienproduktion von Aluminium auf CGI umgestellt. Der überarbeitete Motor wurde gleichzeitig auf eine 48-Volt-Hybridkonfiguration umgerüstet, um das Potenzial von CGI auch in Hybrid- und Range-Extender-Anwendungen zu demonstrieren. Durch die Nutzung eines neuartigen Designkonzepts, bei dem die Lauffläche und die kraftführenden Komponenten aus hochfestem CGI und das äußere Kurbelgehäuse aus langlebigem und leichtem Kunststoff gefertigt wurden, erreichte der CGI-Motor das gleiche Gewicht wie der ursprüngliche Aluminiummotor. Der CGI- Motor bestand erfolgreich die Haltbarkeitstests am Prüfstand und die NVH- Modalanalysen zeigten, dass die globalen Biegemodi des CGI-Zylinderblocks um etwa 5% höher waren, was auf potenzielle NVH-Vorteile für den CGI-Motor hinweist. Das Design des CGI-Zylinderblocks wurde durch die Notwendigkeit eingeschränkt, die Hauptmaße des Serienmotors beizubehalten, um den Aufbau von Prototypmotoren zu erleichtern. Man kann davon ausgehen, dass sich weitere signifikante Vorteile bei einer komplett neuen Konstruktion am weißen Blatt Papier in Bezug auf Package und Gewicht ergeben werden. Diese Verbesserungen in der Kombination mit den Vorteilen von Gusseisen für mechanische Eigenschaften, Laufflächen direkt im Material, Fracture-Split-Hauptlager, Herstellkosten, Recyclingfähigkeit und im Lifecycle geringeren CO₂ – Footprint hat CGI einen neuen Maßstab für kompakte Ottomotoren gesetzt.

ISBN

1920-2323-23-1

Anzahl der Seiten

19 Bestellen