LeiKom-Handbuch Produkt Instrumente zur Entwick- lung - IfG

Um den immer stärker steigenden
thermischen und mechanischen
Anforderungen an Kolben für Ottound
Dieselmotoren gerecht zu
werden, sind konstruktive und
werkstoffspezifische Optimierungen
im Automobilbau unabdingbar.
Die daraus resultierenden Ent-
Abbildung 9-9: Gegossener Aluminium-Kolben für
wicklungen von wand- und luftge-
Otto-Motoren [BIN05]
führten Direkteinspritztechnologien
haben zu teilweise komplexen Brennraumgeometrien geführt, die durch die Gießtechnik beherrscht
werden müssen.
Die dennoch erreichten Gewichtseinsparungen konnten unter anderem durch dünne Wandstärken,
optimiert mittels FEM, niedrigere Kompressionshöhen sowie weiterentwickelte Abstützkonzepte
wie Trapez- oder Stufenpleuel realisiert werden.
Mit Hilfe der Kombination aus Trapezabstützung und einer neuen Kolbentechnologie konnte
die Firma Mahle, Stuttgart, das Kolbengewicht für einen Ottomotor innerhalb von 8 Jahren
Entwicklungszeit um 23 % reduzieren (Abbildung 9-9, Abbildung 9-10), [BIN05].
Abbildung 9-10: Vergleich zwischen altem (links) und verbessertem Design (rechts)
[BIN05]
Das weiterentwickelte Design des Kolbens zeichnet sich sowohl durch einen günstigen Kraftfluss
in die Lagerung des Kolbenbolzens als auch durch eine reduzierte Bodenstärke aus.
Das entscheidende Merkmal der weiterentwickelten Konstruktionen ist jedoch die durch die
Hintergießung der Ringpartie erzielte Gewichtsreduzierung.
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