Weniger Reibung spart Kraftstoff

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Die reibungsoptimierte MAHLE Nockenwelle und Kolbengruppe sparen mehr als 2 % Kraftstoff.

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Die Reibmomente von Ventiltrieb und Kolbengruppe verursachen insbesondere bei niedrigen Drehzahlen mehr als die Hälfte der Gesamtreibung des Motors.

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Das MAHLE Leichtbauventil ist um bis zu 40 % leichter als ein herkömmliches Ventil.

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Stuttgart, September 2009 – Allein durch verringerte Reibung im Motor, eine optimierte Ölpumpe und eine intelligente Kühlstrategie kann MAHLE den Kraftstoffverbrauch eines Motors je nach Anwendung um bis zu vier Prozent im NEFZ senken.

Mit etwa 40 Prozent machen Kolben, Kolbenbolzen, Kolbenringe, Pleuel (die so genannte Power Cell Unit, PCU) und Kurbelwelle samt Dichtungen den höchsten Anteil an den Reibungsverlusten des Motors aus. Weitere 20 Prozent der Motorreibung entstehen im Ventiltrieb, also an den Nockenwellen, Ventilen sowie dem Hebelsystem. Für beide Bereiche hat MAHLE neue Lösungen zur Senkung der Reibung entwickelt.

Wälzlagerung für die Nockenwelle
Mit dem Einsatz von kompakten Nadellagern anstelle der heute üblichen Gleitlager zur Abstützung der Nockenwelle(n) realisiert MAHLE eine Leichtlauflösung: die Low Friction Camshaft (LFC). In einem Motor mit zwei oben liegenden Nockenwellen (DOHC) sinkt die Reibleistung damit um rund 300 Watt. Je nach Motor kann die LFC den Verbrauch so um ein Prozent drücken. Da Wälzlager außerdem weniger Schmieröl benötigen als Gleitlager, kann eine Ölpumpe mit kleiner bemessener Antriebsleistung einen weiteren Prozentpunkt zur Verbrauchsersparnis beitragen.

Leichtbauventil
Alternativ zur Wälzlagerung kann das MAHLE Leichtbauventil dazu dienen, Kraftstoff zu sparen. Durch um bis zu 40 Prozent verringerte oszillierende Massen und geringere Ventilfederkräfte lassen sich beispielsweise in einem Vierventil-DOHC-Motor pro Zylinder bis zu 60 Watt Leistung im Ventiltrieb einsparen. Damit eröffnet sich ein Verbrauchseinsparpotenzial, das bei rund einem Prozent liegen kann.

Optimierte Kolben- und Kolbenringkombinationen
MAHLE hat Kolben- und Ringvarianten auf möglichst reibgünstige Kombinationen untersucht. Bei einem DOHC-Versuchsmotor beispielsweise erwiesen sich MONOTHERM®-Stahlkolben mit GRAFAL®-beschichtetem Kolbenhemd, ein DLC-beschichteter Kolbenbolzen (Diamond Like Carbon) und ein optimiertes Ringpaket als beste Kombination. Zusammen mit einer modifizierten Lagerung von Pleueln und Kurbelwelle, ließ sich die Reibung der PCU insgesamt um teilweise bis zu 30 Prozent senken.

Split Cooling als Teil einer optimierten Gesamtlösung
Eine optimierte Ölpumpe, die ein Kühlsystem mit separaten Kreisläufen für den Motorblock und den Zylinderkopf versorgt (Split Cooling), ermöglicht durch individuelle Kühlung des Motorblocks weitere Maßnahmen zur Reibungsoptimierung. In Kombination mit der LFC-Nockenwelle oder Leichtbauventilen sowie optimierter PCU in einen Motor eingebaut, hat MAHLE auf dem Rollenprüfstand Verbrauchsabsenkungen von bis zu vier Prozent im NEFZ-Zyklus gegenüber dem serienmäßigen Mittelklassefahrzeug erzielt.

Der MAHLE Konzern zählt zu den 30 größten Automobilzulieferern und ist der weltweit führende Hersteller von Komponenten und Systemen für den Verbrennungsmotor und dessen Peripherie. MAHLE beschäftigt rund 45.000 Mitarbeiter an über 100 Produktionsstandorten und in acht Forschungs- und Entwicklungszentren. 2008 erzielte MAHLE einen Umsatz von über 5 Mrd. EUR (7,3 Mrd. USD).