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Federal-Mogul hat seinen zweiteiligen Ölabstreifkolbenring mit konisch-zylindrischen Laufstegen jetzt auch für Ottomotoren konstruiert. Ursprünglich wurde er für hoch anspruchsvolle Diesel-Anwendungen entwickelt. Der patentierte LKZ-Ölabstreifring (LKZ steht für Laufsteg konisch-zylindrisch) vermindert im Vergleich zu den traditionellen, zweiteiligen Lösungen den Ölverbrauch um bis zu 50 Prozent und die Reibung um bis zu 15 Prozent, betont der Zulieferer. Für die Anwendung des Ölabstreifrings im Ottomotor musste das Unternehmen einige technische Entwicklungen und Umstellungen vornehmen.
Um den LKZ-Ölabstreifring auch in Benzinmotoren einsetzen zu können, musste der Zulieferer berücksichtigen, dass bei diesen Antrieben ein Drehzahlniveau vorliegt, als bei Dieselmotoren, erläutert ein Unternehmenssprecher. Daraus resultiere die Anforderung an eine erhöhte dynamische Festigkeit des Grundwerkstoffes. Dieser erhöhten Anforderung an erhöhte Festigkeit werde durch die Umstellung des Grundwerkstoffes graues Gusseisen GG (Goe13) auf den Werkstoff Späroguss (KV1) Rechnung getragen. Dazu war auch eine Anpassungsentwicklung des Prozessablaufes notwendig, erklärt der Sprecher. Zudem seien Ottomotoren häufig mit Aluminium-Monoblöcken und eingegossenen Zylinderlaufbuchsen ausgeführt. Dies bringe erhöhte Anforderungen durch dynamische Zylinderverzüge mit sich. Um diesen Anforderungen zu begegnen wird eine verbesserte Flexibilität beziehungsweise ein verbessertes Formfüllvermögen in Form von einer reduzierten Wanddicke des Gusskörpers unterhalb von zwei Millimeter ausgeführt. Auch hierfür sei die Prozesstechnik für die Großserienproduktion erfolgreich weiter entwickelt worden.
Grundsätzlich werde mit LKZ-Ölabstreifringen die motorische Funktion nicht nur durch einen dauerhaft niedrigen Ölverbrauch verbessert, sondern das Merkmal LKZ trage im Vergleich zu traditionellen Auslegungen mit reduzierten Tangentialkräften zu einem reduzierten CO2-Ausstoß bei, erklärt das Unternehmen. Üblicherweise weisen Ölabstreifkolbenringe bei der Abwärts- und Aufwärtsbewegung des Kolbens das gleiche Ölabstreifverhalten aus. Der LKZ-Ring kombiniert einen sehr kleinen zylindrischen Laufstegbereich mit einer Stufe und einer Konizität des Laufsteges. Das Ergebnis zeigt sich bei der Abwärtsbewegung in einem gewünschten, ausgeprägten Ölabstreifverhalten. Gleichzeitig wird ein beim Aufwärtshub unerwünschter Transport von Schmieröl in Richtung Brennraum durch die LKZ Gestaltung der Laufstege deutlich verringert.
"Der LKZ-Ring ist effektiv, weil er das Ölabstreifverhalten so verbessert, dass er bei deutlich reduzierten Tangentialkräften und geringster Reibung dennoch einen dauerhaft niedrigen Ölverbauch erreicht", sagt Johannes Esser, bei Federal-Mogul Leiter Anwendungstechnik für Ringe und Zylinderlaufbuchsen. "Weniger Ringreibung bedeutet weniger Energieaufwand. Das wiederum bedeutet höhere Wirtschaftlichkeit des Motors und weniger CO2-Emissionen." Das verbesserte Ölabstreifverhalten bewirkt auch eine Reduzierung der Ölkohleablagerungen am Kolben und ist damit ein weiterer Beitrag zur dauerhaften Stabilisierung des motorischen Funktionsverhaltens.