Modularität und Funktionsintegration in der Nutzfahrzeug-Motorperipherie


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Gleichteile- und Baukastenstrategien sind heute schon in MAHLE Systemen umgesetzt und werden in Zukunft noch stärker verfolgt.

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Hannover, September 2014 – Über Gleichteile- und Baukastenlösungen lassen sich motorspezifische Anforderungen an Peripherie-Systeme, wie beispielsweise das Öl- oder Kraftstoffmanagement, erheblich kosteneffizienter darstellen. Gleichzeitig sind damit erforderliche Zusatzfunktionen eines Moduls leichter integrierbar. MAHLE verfolgt daher verstärkt einen modularen Systemansatz bei Nutzfahrzeug-Systemen.

Automobilhersteller setzen heute vermehrt auf plattformübergreifende Baukastensysteme. Derartige Gleichteile- und Baukastenstrategien bieten ein hohes Potenzial, um kosteneffizient in hohen Stückzahlen die globalen Märkte zu bedienen. Daher bieten Baukastensysteme mit einer hohen Funktionsintegration auch für diverse Subsysteme zahlreiche Vorteile. MAHLE setzt bei allen aktuellen Nutzfahrzeug-Anwendungen auf hochintegrierte Funktionen sowie – je nach Applikation – auf kundenspezifische Baukastenlösungen. Um zukünftig noch kosteneffizientere Lösungen anbieten zu können, verfolgt MAHLE den weiterführenden Ansatz eines standardisierten, modularen Filterbaukastens.

Zylinderkopfhaubenmodule und Ölabscheider

Zylinderkopfhauben sind nach wie vor ein wichtiges Designelement. Kundenspezifische Oberflächennarbungen, Lackierungen oder Designelemente tragen diesem Anspruch oft Rechnung. Neben der Optik ist aber immer stärker Funktionalität gefragt, die längst über die eigentliche Dichtfunktion hinausgeht.

Für eine Nutzfahrzeug-Motorenplattform hat MAHLE Zylinderkopfhaubenmodule mit integrierter Ölabscheidung entwickelt, die höchste Abscheidegrade sowie ein modulares Konzept für die Verwendung an Vier- und Sechszylinder-Motoren ermöglichen. MAHLE setzt dabei mittlerweile die zweite Generation von Impaktorabscheidern für die Ölabscheidung ein. Der Ölabscheider lässt sich hier als modulares System einfach an die Randbedingungen der Motoren anpassen, sodass er nur geringfügig modifiziert in fast allen Motorvarianten Anwendung finden kann.

Neben einem einheitlichen Ölabscheidesystem wurden bei den Zylinderkopfhaubenmodulen weitere Funktionen wie die Druckregelung, die Reingasleitung und ein Teil der Druckpressersaugleitung integriert. Hiermit werden zusätzliche Schläuche vermieden. Darüber hinaus ist es gelungen, Ölhochdruckventile in eine Kunststoffhaube zu integrieren und somit nachzuweisen, dass Kunststoff über seine Wirtschaftlichkeit hinaus funktionale Integrationen ermöglicht. Mit dem Heißgasschweißen hat MAHLE ein neues Fertigungsverfahren eingeführt, mit dem die hochpräzisen und belastbaren Bauteile darstellbar sind.

Kraftstofffiltermodule

Durch den Einsatz von Common-Rail-Einspritzsystemen auch in Nfz-Motoren müssen Kraftstofffiltermodule höchste Anforderungen an die Partikel- und Wasserabscheidung sowie die Filtration von Restschmutz erfüllen. Das modulare Konzept nimmt hier einen noch wichtigeren Stellenwert ein, seit sich die Tendenz zu sogenannten Weltmotoren entwickelt hat. Der Ansatz ist hierbei, eine Motorenplattform in verschiedenen Ausführungsvarianten für alle Märkte zu nutzen. Ein moderner Motor wird dadurch auch zunehmend in Regionen mit abweichenden Kraftstoffqualitäten – zum Beispiel mit höherem Wasseranteil – eingesetzt. Da zum Schutz der kraftstoffführenden Komponenten eine hohe Wasserabscheidung unabhängig von Lebensdauer, Schmutzbeladung oder Kraftstoffqualitäten notwendig ist, hat MAHLE mit dem aktiven Vorfiltermodul eine Lösung entwickelt, die im Normalbetrieb einen Abscheidegrad von bis zu 98 Prozent erreicht.

Durch eine sehr hohe Funktionsintegration zeichnet sich das moderne MAHLE Kraftstofffiltermodul für schwere Nutzfahrzeuge aus. Hier wurden neben Partikel- und Wasserabscheidung, Kraftstoffkühler, Vorfilter zum Schutz der mechanischen Niederdruckpumpe und Drucksensor auf der Rohseite auch Ventile zur Druck- und Mengensteuerung integriert. Ebenso enthalten sind eine manuelle Entlüftungspumpe, ein Ventil für die Erstbefüllung beim Kunden, zwei Rückschlagventile in Form von Tankanschlüssen sowie ein manuelles Wasseraustragssystem. Die diversen Modulvarianten unterscheiden sich primär lediglich durch verschiedene Anschlüsse und Wasseraustragssysteme. So gibt es den Wasseraustrag optional mit oder ohne Wasserstandssensor und das Wasserreservoir in verschiedenen Ausführungen.

Das Baukastensystem des Kraftstofffiltermoduls bewirkt neben der hohen Flexibilität einen äußerst geringen Bauraumbedarf sowie eine gewichts- und festigkeitsoptimierte Konstruktion.

Ölfiltermodule

Entwicklung und Fertigung komplexer Ölfiltermodule gehören seit Langem zur Kernkompetenz von MAHLE. Im Gesamtsystem „Ölmanagement“ können neben der Filtration und Kühlung des Schmieröls weitere Funktionen integriert werden. Diese Integration und der Einsatz modernster Werkstoffe – insbesondere von Hochleistungskunststoffen – führen zu deutlichen Kosten- und Gewichtseinsparungen. Moderne Langzeitfilterelemente leisten einen unverzichtbaren Beitrag zur Verlängerung der Serviceintervalle.

Das MAHLE Ölkühlmittelmodul für schwere Nutzfahrzeug-anwendungen verfügt über ein hohes Maß an Funktionsintegration auf der Öl- wie auf der Kühlmittelseite, was auch einen minimalen Bauraumbedarf bewirkt. Neben dem Kühlmittel- und Ölthermostat ist die Kühlmittelpumpe in das Modul integriert. Das Modul ist gleichzeitig Aufnahme für den Träger des Ladeluftrohrs. Durch die Verschiebung interner Schnittstellen wurde der Kunststoffanteil deutlich erhöht. Das innovative Druckgussdesign trägt dazu bei, die internen Schnittstellen zu reduzieren. Diese Maßnahmen führen zusammen zu deutlichen Gewichts- und Kosteneinsparungen.

Neben den Ölkühlmittelmodulen mit hoher Funktionsintegration, hat MAHLE für Off-Highway-Anwendungen einen Ölfiltermodul-Baukasten entwickelt, der eine maximale Anzahl an Gleichteilen ermöglicht. Die aktuellen Ölfiltermodule vereinen Vollkunststoff-Ölfilter, Ölkühler und weitere Funktionen. Die verwendeten Hochleistungskunststoffe verringern das Gewicht des Moduls erheblich. Durch die Verringerung der Schnittstellen zum Motorblock wird eine Qualitätssteigerung – bei gleichzeitiger Kostenreduzierung – möglich.

Ausblick

Bereits die aktuellen Nutzfahrzeug-Systeme von MAHLE verfügen über eine hohe Funktionsintegration bei minimalem Bauraumbedarf und Gewicht sowie eine optimale Funktionalität unter allen Einsatzbedingungen. Gleichteile- und Baukastenstrategien sind heute schon in MAHLE Systemen umgesetzt und werden in Zukunft noch stärker verfolgt.

Mit einem modularen Filterbaukasten von MAHLE entsteht derzeit eine neue Lösung für kundenunabhängige Applikationen mit möglichst hoher Anzahl an Gleichteilen für Nfz-Anwendungen. Durch standardisierte interne Schnittstellen innerhalb des kompletten Baukastens können Einzelkomponenten künftig wesentlich einfacher in ein Modul integriert und der Fokus dadurch stärker auf kundenspezifische Schnittstellen gelegt werden. Das Baukastensystem führt zu höheren Stückzahlen und dadurch zu geringeren Werkzeug-, Entwicklungs- und Herstellkosten. Dies macht das Produkt zukünftig auch für Nfz-Kunden mit Projekten in geringer Stückzahl interessant.

Über MAHLE

Mit den drei Geschäftsbereichen Motorsysteme und -komponenten, Filtration und Motorperipherie sowie Thermomanagement zählt MAHLE weltweit zu den Top-3-Systemanbietern im Bereich Automotive. Im Geschäftsbereich Industry sind alle Non-Automotive-Aktivitäten des Konzerns mit Produkten aus den Anwendungsfeldern der Großmotoren, der Filtration und des Thermomanagements für industrielle Einsätze gebündelt. Der Geschäftsbereich Aftermarket bedient den freien Teilehandel mit MAHLE Produkten in Erstausrüstungsqualität.

MAHLE ist auf allen wichtigen Weltmärkten vor Ort präsent. Rund 64.000 Mitarbeiter werden 2014 an über 140 Produktionsstandorten sowie in zehn großen Forschungs- und Entwicklungszentren voraussichtlich einen Umsatz von rund zehn Milliarden Euro erwirtschaften.

Für Rückfragen:

MAHLE GmbH
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