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A L U M I N I U M I M A U t o M o b I L
KS Kolbenschmidt GmbH
technologiepaket bei ottokolben ausgebaut
Downsizing, Aufladung, Direkteinspritzung
und höhere Leistungsdichten
sind die wesentlichen
Trends, wenn es um
moderne Ottomotoren geht. Für
die Motorkomponente Kolben
heißt das: hohe Festigkeit und
Zuverlässigkeit bei möglichst
wenig Gewicht und möglichst
geringer Reibung. Die Antwort
der KS Kolbenschmidt GmbH auf
diese Anforderungen ist ein auf
Leichtbau und reduzierte Reibung
abgestimmtes Technologiepaket,
das in verbrauchs- und CO 2 -optimierten
Motorengenerationen
zum Einsatz kommt. Bausteine des
Pakets sind die neu entwickelte
Hochleistungslegierung KS 309,
das weiter ausgebaute Leichtbaukonzept
LiteKS-2 und die Kolbenbeschichtung
NanofriKS, die mittlerweile
in Serie läuft.
Werkstoffseitig wird das Technologiepaket
von Kolbenschmidt durch die
Legierung KS 309 komplettiert. Sie
erzielt eine um 20 bis 25 Prozent höhere
Kolbenfestigkeit im relevanten
Temperaturbereich von 200 bis 350
Grad Celsius. Damit unterstützt sie
optimal die Anforderungen reibungs-
und gewichtsoptimierter Kolben, wie
sie in heutigen und zukünftigen Motoren
zum Einsatz kommen werden.
Zusätzlich wurde KS 309 mit einem
besonderen Fokus auf die Gießbarkeit
entwickelt, um auch innerhalb
der Prozesstechnologie weitere Potenziale
hinsichtlich Leichtbau und
Gewichtsreduktion durch dünnwandigeren
Aluminiumguss realisieren
zu können.
Die bereits auf der IAA 2007 vorgestellte,
damals neu entwickelte
Schaftbeschichtung NanofriKS spielt
bei der Entwicklung moderner Ottokolben
ebenfalls eine zentrale Rolle.
Sie wurde 2008 erstmalig bei einem
großen europäischen Kunden in Serie
eingeführt. Es folgten zahlreiche weitere
Serienprojekte in Europa, Nordamerika
und Japan. Wie motorische
Reibleistungsuntersuchungen inzwischen
bestätigten, weist die Schaft-
KS Kolbenschmidt GmbH
Gasoline engine piston
technology packages expanded
Produktion bei Kolbenschmidt Production at Kolbenschmidt
Downsizing, turbocharging, direct
injection and higher power densities
are the buzzwords associated
with modern gasoline engines.
For their pistons, these trends
spell a need for higher strength
and reliability combined with
low weight and as little friction
as possible. The response by KS
Kolbenschmidt, Neckarsulm/Germany,
to these challenges is to
assemble lightweight and reduced
friction technology packages used
in engine generations designed for
reduced consumption and CO 2
emissions. The elements of the
package are the newly developed
high-performance KS 309 alloy,
the further advanced LiteKS-2
lightweight concept and the NanofriKS
piston coating which has
meanwhile gone into series production.
The KS 309 alloy is another addition
to the materials ingredients and
achieves up to 20 to 25 percent higher
piston strength at the critical temperature
range from 200 to 350°C. This is
an alloy that acts as a perfect foil to the
low-friction, low-weight pistons to be
used in present and future engine
generations. Also, KS 309 has been
engineered for good casting properties
to enable, within the process
technology options, further potential
for lightweight manufacturability and
weight reductions through thinnerwalled
aluminium castings.
Introduced at the 2007 International
Motor Show (IAA), the newly
developed NanofriKS shaft coating
likewise plays a lead role in the design
of today’s gasoline engine pistons. It
was first launched into series production
for a major European OEM
in 2008, followed by many other such
projects in Europe, North America
and Japan. As meanwhile endorsed
by engine friction analyses, piston
shafts coated with nanoparticles show
up to ten percent less friction compared
with conventional piston coatings,
and up to 50 percent less wear.
The outcome: enhanced reliability
and optimum piston performance.
Nanocoating is also used on the
LiteKS-2 lightweight pistons likewise
premiering at the IAA 2007.
Since then, this type of piston has
met with positive customer response
throughout and has been playing a
22 ALUMINIUM · 9/2009
Images: Kolbenschmidt