Noch weniger Gewicht: das neue MAHLE Leichtbauventil

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Stuttgart, September 2007 – Die Ingenieure des Automobilzulieferers MAHLE haben Ein- und Auslassventile für neue Motorgenerationen entwickelt, die bis zu 55 Prozent leichter sind und höheren Temperaturen standhalten als herkömmliche Lösungen. Das sind beste Voraussetzungen für innovativen Motorenleichtbau mit höheren Leistungen und reduziertem Kraftstoffverbrauch sowie geringeren Abgasemissionen.

Möglichst leichte Motorenventile sind schon immer ein Entwicklungsziel im Motorenbau. Die Ventile eines Ottomotors öffnen und schließen zum Beispiel bei einer mittleren Drehzahl von 3.600 Umdrehungen pro Minute immerhin 30 mal in der Sekunde. Dabei wird die Masse der Ventile mit jeder Nockenwellen-Umdrehung beschleunigt und wieder abgebremst. Bislang versuchte man das Ventilgewicht durch exotische Werkstoffe zu reduzieren. Keramik, Titan und Titanaluminid sind aber sehr teure Alternativen.

Die innovative MAHLE Lösung: ein auf dem Markt einzigartiges Leichtbauventil aus umgeformten Blechteilen. Das Ventil ist ein Hohlkörper, wobei Kegel und Teller in einem mehrstufigen Umformprozess aus Blechteilen hergestellt werden. Der Schaft besteht aus einem Präzisionsstahlrohr. Die Einzelteile werden per hoch präzisem Laserstrahlschweißen gefügt. Dadurch wird die mechanische Nachbearbeitung im Vergleich zu einem geschmiedeten Stahlventil um 25 Prozent reduziert. Dank der Hohlbauweise können die Ventile mit Natrium gefüllt werden. Damit sind deutlich höhere Brennraumtemperaturen und ein verbrauchsoptimierter Motorbetrieb möglich.

Extreme thermische Bedingungen
Die neue MAHLE Leichtbauventil-Technologie widersteht Abgastemperaturen von mehr als 1.000 Grad Celsius. Die möglichen Spitzentemperaturen können damit um circa 100 Grad Celsius gesteigert werden, was einen erheblichen Vorteil speziell bei zukünftigen aufgeladenen Ottomotoren mit Turboaufladung und Magerbetrieb darstellt.

Das Leichtbauventil von MAHLE ist für höhere Drehzahlen ausgelegt, was wiederum die mögliche maximale Literleistung positiv beeinflusst. Das bedeutet: Motoren mit kleineren Hubräumen, weniger Kraftstoffverbrauch und geringeren Emissionen. Da bei kleineren Motoren in der Regel auch die auf die Komponenten einwirkenden Kräfte geringer sind, können die bewegten Teile des Ventiltriebs mit geringeren Wandstärken und kleineren Kontaktflächen dimensioniert werden. Verschleiß und Reibleistung der bewegten Teile sinken erheblich, was wiederum ein geringeres Geräuschniveau und eine geringere Nockenwellen-Antriebsleistung zur Folge hat.

Das neue Leichtbauventil hat bereits bei Motorversuchen bei MAHLE und mehreren Kunden bewiesen, dass es alle Anforderungen erfüllt. Es wird künftig weiteres Leistungspotenzial für Motoren erschließen und hat besonders bei Downsizing-Aggregaten mit Aufladung und direkter Einspritzung überzeugende Vorteile hinsichtlich Verschleiß, Temperaturbeständigkeit, Leistungssteigerung und Geräuschverhalten.


Der MAHLE Konzern ist einer der 30 weltweit größten Automobilzulieferer. Als führender Hersteller von Komponenten und Systemen für den Verbrennungsmotor und dessen Peripherie zählt MAHLE zu den Top-3-Systemanbietern bei Kolbensystemen, Zylinderkomponenten, Ventiltriebsystemen sowie Luftmanagement- und Flüssigkeitsmanagement-Systemen. MAHLE beschäftigt mehr als 40 000 Mitarbeiter an 110 Produktionsstandorten und in sieben Forschungs- und Entwicklungszentren. 2006 erzielte MAHLE einen Umsatz von mehr als 4,3 Milliarden EUR (5,8 Milliarden USD).