Die Grenze stets neu definieren bei ständig steigender Leistung

In den letzten Jahren haben sich die Anforderungen an Kolben für Ottomotoren zunehmend verschärft. Die thermischen Belastungen sind durch höhere Leistungsanforderungen gestiegen. Die Beanspruchungen bei mittleren Zünddrücken haben durch Klopfregelung, Kraftstoff-Direkteinspritzung und Turbo-Aufladung zugenommen. Hochdrehzahl-Konzepte führen zum Anstieg der Massenkraftbelastung. Deshalb setzt MAHLE hier auf jahrelange Erfahrung und innovative Konzepte, die das bestehende Produktprogramm kontinuierlich an die Herausforderungen von morgen anpassen.

Das MAHLE Programm für Ottomotoren
Das Kolbenprogramm für Ottomotoren umfasst gewichtsoptimierte Aluminiumkolben in den Durchmessern von 65 bis 110 mm für höchste Anforderungen. Produziert werden die Kolben dabei aus gegossenen oder geschmiedeten, hochwarmfesten Aluminium-Silizium-Legierungen. Diese Legierungen und die verfeinerte Gießtechnik von MAHLE ermöglichen es, eine ideale Kombination aus Kolben mit geringem Gewicht und hoher Strukturfestigkeit herzustellen: zum Beispiel die MAHLE ECOFORM®-Kolben. Basierend auf dem ECOFORM®-Kolben wurde nun die nächste Generation von MAHLE Leichtbaukolben, der EVOTEC®-Kolben, entwickelt. Die optimierte Konstruktion ermöglicht weitere Gewichtsreduzierungen bei gleichzeitig höherer Belastbarkeit.

 

Neue Herausforderungen – optimale Verfahren
Moderne Motoren mit variablem Ventiltrieb oder verschiedenen Direkteinspritzkonzepten erfordern Kolben mit komplexer Geometrie. Dies führt oft zu einem höheren Kolbengewicht durch aufwendige Bodenformen. Um trotzdem eine möglichst ideale Kombination aus geringem Gewicht und hoher Standfestigkeit zu erzielen, ist der passende Materialeinsatz ebenso entscheidend wie ein optimales Herstellungsverfahren. Hier setzt MAHLE auf seine langjährige Entwicklungserfahrung sowohl in der Schmiede- als auch in der Gusstechnologie.

Bessere Beschichtung für weniger Reibung
Der Kolbenschaft für Ottomotoren mit Guss- oder Stahlzylinderlaufflächen wird bei MAHLE meist mit einer GRAFAL®-Beschichtung versehen. GRAFAL® hilft, die Reibung zu reduzieren und dabei die Fresssicherheit zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil von GRAFAL®-beschichteten Kolben: Sie erlauben ein engeres Einbauspiel, das in Verbindung mit komplexen Kolbenformen zu einem deutlich abgesenkten Motorgeräusch führt.

Für den Einsatz in Aluminium-Zylinderlaufflächen setzt MAHLE auf die eisenpartikelverstärkte Kunstharzbeschichtung FERROPRINT®. Auch hier bringt MAHLE mit der neuen galvanischen Eisenschicht FerroTec® eine Weiterentwicklung auf den Markt. Bei FerroTec® wird der gesamte Schaft gleichmäßig beschichtet, was zur Verbesserung der Laufeigenschaften führt. Erst diese Beschichtungen ermöglichen die Kombination von Aluminiumkolben mit reinen Aluminium-Motorblöcken und sind somit ein wesentlicher Beitrag zu einem verringerten Motorgesamtgewicht.