NKW 4 2013 - amz.de

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Diesel
Starker StaHl
Stahl hilft sparen: Stahlkolben in Nfz-Motoren sind nicht
neu. Ein neues Design mit einer reduzierten Kompressionshöhe
sowie ein neuartiges Fertigungsverfahren
bieten laut Mahle jedoch noch viel Potenzial, um moderne
Lkw-Dieselmotoren über den Kurbeltrieb noch weiter zu
optimieren.
(Foto: Mahle)
Stahlkolben in modernen Nutzfahrzeugmotoren
gibt es schon länger. Mit speziellen Modifikationen
haben die Dieselspezialisten von Mahle diese
scheinbar simple Komponente weiter optimiert, um
den CO2-Ausstoß nochmals zu reduzieren.
„Das Nutzfahrzeugsegment ist grundsätzlich
äußerst kostensensibel. Die Kaufentscheidung
eines Flottenbetreibers im Fernverkehr richtet
sich nach der Transporteffizienz“, wissen die
Dieselspezialisten des Stuttgarter Zulieferers
• Fachbetrieb
für Motoren, Zylinderköpfe,
Turbolader u. a.
• Diesel-Fachbetrieb
für alle Einspritzsysteme,
Injektoren, Einspritz-,
Hochdruckpumpen
Service - Reparatur - Tausch
Mahle. Neben dem Fahrzeugpreis spielen den
Fachleuten zufolge vor allem die laufenden Betriebskosten
eine entscheidende Rolle – allem
voran der Kraftstoffverbrauch.
neue wege zu weniger emiSSionen
„Doch die Bestrebungen, den Kraftstoffverbrauch
– und damit die CO2-Emissionen – zu
senken, werden in Zukunft nicht ausschließlich
über den Kostendruck getrieben sein.
Nach dem Beschluss der EU, den CO2-Ausstoß
für leichte Nutzfahrzeuge ab 2020 im Durchschnitt
auf 147 g/km zu begrenzen, ist zudem
eine Regulierung auch für den Schwerlastverkehr
absehbar. Die Anforderungen an die Leistungsdichte
von Nutzfahrzeugmotoren werden
damit weiter steigen“, prognostizieren die
Fachleute des Zulieferers. Die bisherigen Maßnahmen,
um die EU-Richtlinien bis Euro VI
zu erreichen, hätten nämlich am Grundmotor
zunächst einmal den Kraftstoffverbrauch ansteigen
lassen.
kolBen Bieten nocH potenzial
Beim Kurbeltrieb des Motors sehen die Spezialisten
von Mahle noch viel ungenutztes Potenzial,
etwa in einer verringerten der Kompressionshöhe,
also einer kürzeren Bauhöhe des
Kolbens. Nach eigenem Bekunden streben die
Schwaben eine um bis zu 30 Prozent geringere
Kompressionshöhe als heute üblich an. Denn
dann ließen sich einerseits längere Pleuel einsetzen,
die den Kolben günstiger führen. Durch
die geringeren Seitenkräfte, die den Kolben
gegen die Zylinderwand drückten, würden
gleichzeitig auch die Reibkraftverluste sinken.
Andererseits ließen sich aufgrund der geringeren
Bauhöhe pro Kolben bis zu zwei Kilogramm
Gewicht sparen. „Wenn dann auch noch
das Pleuel nach neuesten Erkenntnissen für
Design und Werkstoffe optimiert wird, könnte
der Kurbeltrieb eines typischen Nutzfahrzeugmotors
bis zu 30 Prozent leichter ausfallen“,
so die Experten von Mahle. Die verringerten
Massen minderten zudem die Lagerreibung,
was die Effizienz des Motors ebenfalls steigere.
Alternativ zu längeren Pleuel ließe sich aber
auch die Blockhöhe des Motors durch die „kürzeren“
Kolben verringern, was ebenfalls Gewicht
und Bauraum, aber auch Herstellkosten
sparen würde. Versuche mit einem derart optimierten
Kurbeltrieb hätten gezeigt, dass sich
damit im Vergleich zu heute üblichen Konzepten
bis zu 0,8 Prozent Kraftstoff einsparen lasse.
„Bei einem Lkw mit einem Verbrauch von etwa
30 l/100 km und einer Jahreslaufleistung von
150.000 km entspräche dies bis zu 360 Liter weniger
Diesel pro Jahr und Fahrzeug“, rechnen
die Stuttgarter Motorenspezialisten vor. kk ◀
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28 4-2013