Verbessertes Ringpaket senkt Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen

Presse-Information [PDF; 65 KB]
Presse-Information [RTF; 3357 KB]

 


Stuttgart, September 2011 – MAHLE hat durch optimierte Kolbenringe die Reibungsverluste im Motor nochmals beträchtlich gesenkt und gleichzeitig die Ringeigenschaften verbessert. Lohn der Mühen ist ein um bis zu zwei Prozent verringerter Kraftstoffverbrauch – ausschließlich durch die Kolbenringe!

Die Kolbenringe – vielleicht auf den ersten Blick etwas unscheinbare Bauteile – übernehmen im Motor mehrere wichtige Aufgaben.

Ganz oben und damit am nächsten zum Brennraum dichtet der Verdichtungs- oder Kompressionsring den Brennraum ab und nimmt den Gasdruck beim Arbeitstakt auf. Der in der Mitte liegende zweite Ring leitet hauptsächlich die Wärme ab. Der Ölabstreifring – nomem est omen – übernimmt das Abstreifen des Öls, um den Ölverbrauch des Motors so gering wie möglich zu halten und gleichzeitig einen gewissen Schmierfilm an der Zylinderwand zu sichern. Er wird auch als dritter Ring bezeichnet und ist der unterste Kolbenring.

Wenn man die drei Kolbenringe hinsichtlich möglichst geringer Reibung gegen die Zylinderwand optimiert, trägt dies zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs bei. Das Optimieren kann auf drei Arten geschehen: erstens durch eine geringere Ringspannung, zweitens durch eine Reduzierung der Ringhöhe und drittens durch Materialien bzw. Oberflächen mit einem geringeren Reibwert. MAHLE entwickelt seit vielen Jahren diese drei Aspekte kontinuierlich weiter und erzielt durch Innovationen auf allen Feldern immer wieder Effizienzfortschritte.

Die Ringspannung – das ist die Last, mit der der Ring zum Abdichten und Ölabstreifen gegen die Zylinderwand drückt – hat maßgeblichen Einfluss auf die Gesamtreibung im Motor. Aktuelle Downsizing-Ottomotoren haben für das gesamte Ringpaket eine Spannung von etwa 0,6 bis 0,7 Newton pro Millimeter. MAHLE hat jetzt einen neuen zweiteiligen Ölabstreifring namens „X-Taper“ entwickelt, bei der das Abstreifen durch direktionale Kontaktflächen begünstigt. Das reduziert die Last am Abstreifring um etwa die Hälfte. Insgesamt wird so die gesamte Spannung des Ringpakets um bis zu 0,25 Newton pro Millimeter verringert. Der Ölabstreifring behält durch die unveränderte Anpresskraft trotzdem seine hervorragende Abstreifwirkung.

Außerdem haben die Ingenieure von MAHLE durch Verbesserung der Ringlauf-Flächenprofile auch an den anderen Ringen die Reibung reduziert. Dritte Maßnahme zur Reibungsreduzierung ist eine Chromnitrid-PVD-Beschichtung, jetzt auch auf dem Ölabstreifring, was gleichzeitig die Lebensdauer erhöht. PVD (Physical Vapour Deposition) ist ein Beschichtungsverfahren im Vakuum, bei denen ein gasförmiges Material an das zu beschichtende Substrat herangeführt wird, wo es dann kondensiert und die Zielschicht bildet.

MAHLE hat mit diesen drei Verfahren optimierte Kolbenringpakete bereits in aktuellen Downsizing-Motoren getestet und so den Kraftstoffverbrauch und somit die CO2-Emissionen nochmals um bis zu zwei Prozent senken können. Im Verbund mit optimierten und speziell abgestimmten Zylindern und Kolben sind noch höhere Einsparpotenziale möglich.

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 2010 einen Umsatz von rund 5,3 Mrd. EUR und beschäftigte mehr als 47.000 Mitarbeiter an über 100 Produktionsstandorten und in 8 Forschungs- und Entwicklungszentren

 


MAHLE X-Taper-Ölabstreifring

Aktuelle Downsizing-Ottomotoren haben für das gesamte Ringpaket eine Spannung von etwa 0,6 bis 0,7 Newton pro Millimeter. MAHLE hat jetzt einen neuen zweiteiligen Ölabstreifring namens „X-Taper“ entwickelt, bei der das Abstreifen durch direktionale Kontaktflächen begünstigt. Das reduziert die Last am Abstreifring um etwa die Hälfte.