Gebaute Nockenwelle für Nutzfahrzeuge

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Gebaute Nfz-Nockenwelle

Die gebaute Nfz-Nockenwelle von MAHLE erreicht in ihrer ersten Serienanwendung einen Gewichtsvorteil von circa 30 Prozent


 


 

Hannover, September 2012 – Der Ventiltrieb von Verbrennungsmotoren ist permanent hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Daher haben Fortschritte in der Reibungs- und Gewichtsminderung unmittelbaren Einfluss auf die Effizienz des Gesamtmotors und somit den Kraftstoffverbrauch bzw. die CO2-Emissionen. Die gebaute Nockenwelle von MAHLE erreicht in ihrer ersten Serienanwendung einen Gewichtsvorteil von circa 30 Prozent.

 Bislang wurden für leichte Nutzfahrzeuge Gussnockenwellen verwendet, bei den mittleren bis schweren Nutzfahrzeugen wurde vor allem auf geschmiedete Stahlnockenwellen zurückgegriffen. Diese Technologien bedingen relativ hohe Werkzeugkosten, welche sich im Vergleich zum Pkw wegen der geringen Stückzahlen stark nachteilig auswirken. Gebaute Nockenwellen lassen im Vergleich mit Gussnockenwellen erhöhte Kontaktpressungen zwischen Nocken und Nockenfolger zu und bieten gleichzeitig deutliche Gewichtsvorteile gegenüber den aus Vollmaterial bzw. Schmiederohlingen hergestellten Stahlnockenwellen. Kostenvorteile ergeben sich auch durch die große Gestaltungsfreiheit der verbauten Einzelteile in Bezug auf Werkstoff und Design. So werden beispielsweise hoch beanspruchbare Nocken aus Wälzlagerstahl hergestellt und nachträglich induktiv gehärtet, während An- und Abtriebselemente bedarfsgerecht aus kostengünstigeren Werkstoffen gefertigt werden.

Das MAHLE Fertigungsverfahren für gebaute Nockenwellen bietet für eine flexible Fertigung optimale Voraussetzungen. Auf Präzisionsstahlrohre mit hoher Torsions- und Biegesteifigkeit werden Anbauteile wie Nocken, Geberräder und An- bzw. Abtriebselemente mittels thermischem Schrumpfsitz gefügt. Der rein elastische Querpressverband garantiert einen gleichbleibend hohen Festsitz der gefügten Bauteile über die bei Nutzfahrzeugmotoren geforderte Lebensdauer von zwei Millionen Kilometern. Gebaute Nockenwellen, die nicht mit dem MAHLE Fertigungsverfahren, sondern mittels plastischer Verformung im Fügesitz hergestellt werden, weisen hingegen einen Alterungseffekt auf; der Fügeverbund wird über die Lebensdauer schwächer.

MAHLE hat bereits in verschiedenen Konzeptuntersuchungen gebaute Nutzfahrzeugnockenwellen unter seriennahen Bedingungen gefertigt und erfolgreiche Dauerlaufuntersuchungen durchgeführt. Mit dem momentan stattfindenden Serienanlauf für einen renommierten Hersteller in Europa geht nun die erste gebaute Nutzfahrzeugnockenwelle von MAHLE in größeren Stückzahlen in Serie. In dieser Serienausführung erreicht die Nockenwelle eine Gewichtseinsparung von circa 30 Prozent.

Im Zuge der steigenden Anforderungen an moderne Motoren werden mögliche noch zu erschließende Potenziale der gebauten Nockenwelle bewertet und das Bauteil entsprechend weiterentwickelt. So besteht eine Möglichkeit darin, anstelle der für Nockenwellen üblichen hydrodynamischen Gleitlagerung eine Wälzlagerung einzusetzen. Durch die damit verbundene Reibleistungsreduktion sowie den optimierten Ölhaushalt wird ein weiterer Beitrag zur CO2-Optimierung und Kraftstoffreduzierung des Antriebstrangs geleistet. MAHLE untersucht derzeit die Potenziale dieser Technologie für den Einsatz im Nutzfahrzeugbereich.

Mit den gebauten Nutzfahrzeugnockenwellen von MAHLE lassen sich auch bei modernen Nutzfahrzeugmotoren kostengünstig die steigenden Anforderungen an die Lebensdauer bei gleichzeitig reduziertem Gewicht und optimiertem Verbrauch erfüllen. Bei der Entwicklung zukünftiger Nutzfahrzeugmotoren ist ein eindeutiger Trend zur Verwendung von gebauten Nockenwellen zu erkennen.

Über MAHLE
Der MAHLE Konzern ist einer der 30 weltweit größten Automobilzulieferer. Mit den beiden Geschäftsbereichen Motorsysteme und -komponenten sowie Filtration und Motorperipherie zählt MAHLE weltweit zu den Top-3-Systemanbietern von Kolbensystemen, Zylinderkomponenten, Ventiltrieb-, Luftmanagement- und Flüssigkeitsmanagement-Systemen. Im Geschäftsbereich Industry sind die Industrieaktivitäten von MAHLE gebündelt. Dazu zählen die Bereiche Großmotoren, Industriefiltration sowie Kühl- und Klimatisierungssysteme. Der Geschäftsbereich Aftermarket bedient den freien Teilehandel mit MAHLE Produkten in Erstausrüstungsqualität. MAHLE erzielte im Jahr 2011 einen Umsatz von rund 6 Milliarden Euro und beschäftigt circa 49.000 Mitarbeiter an über 100 Produktionsstandorten und in acht Forschungs- und Entwicklungszentren.


Für Rückfragen:
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Ruben Danisch
Zentrale Unternehmenskommunikation/Öffentlichkeitsarbeit
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