Hochleistungsdiesel-Kurbelgehäuseentwicklung in Aluminium*)

GIESSEREI-RUNDSCHAU 58 (2011) HEFT 3/4
Bild 24: Versuchsaufbau des Puls-Tests
Hauptlagerstühle beansprucht. Ziel sind 4x10 6 Zyklen
(30Hz/R=0) ohne Risse, um die Dauerfestigkeit der Blöcke für
Zylinderdrücke von 180 bar zu bestätigen.
Die Proben absolvierten das Programm als Durchläufer ohne
Risse (Bild 25). Diese sehr positiven Ergebnisse wurden wiederum
im Motorenversuch bestätigt.
Ausblick
Eine aktuelle Fragestellung an die Technik ist die Darstellung
von Fahrspaß und Verbrauchsreduktion gleichzeitig – mit möglichst
geringen Zusatzkosten. Der heute feststellbare Trend zu
Downsizing-Konzepten wird sich fortsetzen, weil der Ansatz
eine sehr interessante Antwort auf diese Frage anbietet [4].
Downsizing führt naturgemäß zu erhöhter mechanischer sowie
thermischer Belastung der Motorstruktur. Darüber hinaus fordert
der verstärkte Einsatz von alternativen Kraftstoffen, wie
Erdgas oder Ethanol, eine weitere Erhöhung der Zylinderdrücke,
um das Potential hinsichtlich Wirkungsgrad auszuschöpfen.
Die in diesem Projekt erzielten Ergebnisse bestätigen das
hohe Potenzial von Aluminium-Druckguss für die Herstellung
von Motorblöcken. Das dargestellte Zylinderdruckpotential
schließt sogar den Bereich der Hochleistungsdieselmotoren ein,
der aktuell weitestgehend eine Domäne von Aluminium-Kernpaketverfahren
oder hochfesten Gusseisenlegierungen ist.
Mit der Erweiterung des Druckgusseinsatzes zu höheren Belastungsgrenzen
wird eine wichtige Voraussetzung für die Auslegung
neuer Motorfamilien geschaffen. So ist es zum Beispiel
möglich, eine Motorfamilie mit einem einheitlichem ZKG aus
dem Leichtbauwerkstoff Aluminium auszulegen, das sowohl
kostengünstige Volumenvarianten mit Fokus auf niedrigsten
Verbrauch, als auch Hochleistungsvarianten anbietet. Eine Verblockung
der Benzin- und Dieselvarianten auf einer einheitlichen
Motorarchitektur bietet die Chance von Kostenreduktion
durch erhöhte Gesamtstückzahlen, sowie eine flexiblere Gestaltung
des zukünftigen Produkt-Mix.
Literaturhinweise
[1] Schöffmann, W.; Beste, F.; Atzwanger, M.; Sorger, H.; Feikus, F.J.;
„Magnesium Kurbelgehäuse am Leichtbau-Dieselmotor – Erfahrungen
aus der Sicht der Fahrzeugerprobung“, VDI-Berichte Nr. 1830,
2005, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf
[2] Sorger, H.; Howlett, M.F.; Schnider, W.; Ausserhofer, N.; Bartsch, P.;
Weißbäck, M.; Soustelle, O.; Ragot, P.; Mallet, P.: „Herausforderung
CO 2 : Aggressives Downsizing am Dieselantrieb – Motorkonzeptdefinition“,
Wien, 31. Internationales Wiener Motorensymposium,
2010
[3] Schöffmann, W.; Howlett, M.; Schnider, W.; Ausserhofer, N.; Gröger,
M. – AVL List GmbH, „Grundmotor-Reibungsoptimierungsmaßnahmen
an einem „Downsized“ Hochleistungsdieselmotor“,
Tribologietagung 2010, Györ, Sep. 2010
[4] Weißbäck, M.; Sorger, H.; Zieher, F.; Howlett, M.; Krapf, S.; Gutmann,
P.: „Der Dieselmotor der Zukunft: Auslegung und Ergebnisse.“
Aachen, 19. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik,
2010
[5] Schöffmann, W.; Howlett, M.; Weihrauch, K.; Berger, R.; Pramberger,
H.; Zieher, F.; Sorger, H. – AVL List GmbH, „Hochleistungsdiesel-Kurbelgehäuseentwicklung
in Aluminium – Druckguss-Kurbelgehäuse
für 180bar Zünddruck“, VDI-Berichte Nr. 2122, 2011, VDI
Verlag GmbH, Düsseldorf
Kontaktadresse:
AVL-List GmbH
Abtlg. Motorenkonstruktion
Engineering & Technik
Antriebssysteme
A-8020 Graz
Hans-List-Platz 1
Tel.: +43 (0)316 787 340
E-Mail:
Wolfgang.Schoeffmann@avl.com
www.avl.com
Bild 25: Zerstörungsfreie Schadensanalyse
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