Die Entwicklung zukünftiger Verbrennungsmotoren für PKW wird getrieben vom Wunsch nach mehr Performance, geringerem Kraftstoffverbrauch und der Notwendigkeit zur Reduzierung von Abgasemissionen wie CO2, NO, CO, HC und Partikel. Die sich daraus ergebenden Folgen beeinflussen die Lagerstuhlfestigkeiten, die generelle Bauteilqualität sowie die Zylinderlaufflächen haben, sind Benzindirekteinspritzung mit teilweiser Benetzung der Lauffläche, Hochdrehzahlkonzepte mit hohen Kolbengeschwindigkeiten, neue Kraftstoffe, wie SunFuel, GTL, BTL und Ethanol, neue Brennverfahren, wie HCCI, CAI und Diesotto, weiteres Downsizing mit deutlich steigenden spezifischen Belastungen, Reduzierung des Ölverbrauchs durch bessere Abstreifwirkung der Kolbenringe und Motoröle mit Leichtlaufeigenschaften.
Zielsetzung der vorgestellten Arbeiten ist die kostengünstige Fertigung von Zylinderkurbelgehäusen und Bedplates für höchste Anforderungen hinsichtlich steigender spezifischer Leistungen („Downsizing"), Schadstoffemissionen (Euro 5) und weiterer Verbrauchsminimierung des Kraftstoffs.
Festigkeitssteigerung durch eine T6-/ T7-Wärmebehandlung durch Applikation einer im Strukturkomponenten-Druckguss üblichen Vakuumtechnologie und Gießwerkzeugtemperierung; Closed-deck design durch druckgussfeste verlorene Kerne zur Versteifung des Zylinderdecks; Lagerstuhlverstärkung MMC (Material Matriz Composites) für höher belastbare Kurbelwellenhauptlagerbereiche mit geringer Wärmeausdehnung; LOKASIL® oder auch eine Beschichtung ais verschleißbeständige Laufflächentechnologie.
Der ,Königsweg" (also die Nutzung aller entwickelter Optionen) wäre die Kombination der genannten vier Aufgabenstellungen, also im Druckgussprozess die Realisierung eines voll wärmebehandelbaren Closeddeck Zylinderkurbelgehäuses mit LOKASIL®-Laufflächen und MMC-Lagerstuhlverstärkungen in Kombination mit einem entsprechend verstärkten Bedplate.
Die bisherigen Entwicklungen bestätigen das hohe Potential, je nach Anforderungsprofil des Motors das entsprechende Zylinderkurbelgehäuse darstellen zu können.
Große Gießereitechnische Tagung 2008 Aachen
