Neue Verbundkolbenbolzen – Hohe Festigkeit bei geringem Gewicht

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MAHLE Verbundkolbenbolzen

MAHLE hat einen neuen Verbundkolbenbolzen entwickelt, der durch die Kombination aus einer hochfesten Stahlhülse mit einem leichten Aluminiumkern eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht erzielt.


 

Frankfurt, September 2013 – Der Kolbenbolzen muss aufgrund seiner Funktion als Verbindungsglied zwischen Kolben und Pleuelstange unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden. Neben einer ausreichenden Steifigkeit sollte er dennoch leicht sein, um die im Motor vorherrschenden Massenkräfte gering zu halten. MAHLE hat einen Verbundkolbenbolzen entwickelt, der durch die Kombination aus einer hochfesten Stahlhülse mit einem leichten Aluminiumkern diese gegensätzlichen Anforderungen optimal erfüllt.

In modernen Pkw-Motoren gilt es, die oszillierende Masse, das heißt die Massenkräfte der bewegten Triebwerkteile, möglichst gering zu halten. Eine geringe oszillierende Masse ist nicht nur die Grundlage für die Laufruhe des Motors, sie hat auch einen großen Einfluss auf die Betriebssicherheit und die Lebensdauer der Bauteile. Je geringer die oszillierende Masse im Kurbeltrieb, desto schwächer sind die Schwingungen sowie die Reibung und somit der Verschleiß der Komponenten. Der Anteil des Kolbenbolzens an der oszillierenden Masse kann zwischen zehn und dreißig Prozent betragen. Entsprechend groß ist der Effekt einer Gewichtsreduzierung am Kolbenbolzen.

In den neu entwickelten MAHLE Verbundkolbenbolzen wurde gegenüber dem bisher üblichen Stahlbolzen ein Aluminiumkern eingepresst. Dies erzielt im Pkw-Segment eine Gewichtseinsparung beim Kolbenbolzen von bis zu zwanzig Prozent im Ottomotor und im Dieselmotor sogar eine Gewichtsreduzierung von bis zu dreißig Prozent.

Da die Produktion von Kolbenbolzen möglichst einfach und somit wirtschaftlich gehalten werden soll, wird der neue Verbundkolbenbolzen von MAHLE mit Hilfe eines Umformprozesses hergestellt. In die bereits vorhandene Stahlhülse wird der Aluminiumkern eingelegt und anschließend verpresst. Ein zusätzlicher Vorteil des Einpressens sind Freiheitsgrade bei der Gestaltung der Kernenden und daraus resultierende Materialeinsparungen an den mechanisch niedriger belasteten Enden des Kolbenbolzens, was zu zusätzlichen Gewichtsreduzierungen führt.

Eine Besonderheit des Verbundkolbenbolzens ist seine Variabilität. Je nach Beanspruchung im Motor, insbesondere zum Beispiel in Abhängigkeit vom Spitzendruck, kann die Wandstärke der Stahlhülle und somit die Stabilität des Bolzens angepasst werden. Werden besonders hohe Ansprüche an die Oberfläche des Verbundkolbenbolzens gestellt, können die Reibung sowie der Verschleiß durch eine zusätzliche DLC Beschichtung (Diamond-Like Carbon) wesentlich minimiert werden, sodass die Betriebssicherheit steigt.

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 2012 einen Umsatz von knapp 6,2 Milliarden Euro und beschäftigt rund 48.000 Mitarbeiter an über 100 Produktionsstandorten und in 7 Forschungs- und Entwicklungszentren.