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02.11.2017 | Tribologie | Nachricht | Onlineartikel

Leichtbau-Kolben Liteks-4 reduzieren CO2-Emissionen

Autor:
Patrick Schäfer

KS Kolbenschmidt hat sein Kolbensystem Liteks-4 vorgestellt. Das speziell für Ottomotoren entwickelte Leichtbaukonzept soll die CO 2-Emissionen um 1,7 Prozent im NEFZ reduzieren.

Reduzierte Wandstärken der hochwarmfesten Legierung KS309 sollen die um circa zehn Prozent leichteren Kolben auszeichnen. Die gewölbte Nabenstirnfläche ermöglicht zudem einen harmonischen Übergang zur Kastenwand und soll in Verbindung mit den jeweils zwei Rippen in den Ringfeldhinterschnitten die brennraumseitigen Spannungen minimieren.

Eine Optimierung der Kolbengrundstruktur und eine weiter- entwickelte Laufspielformgebung sollen das Reibungsverhalten verbessern. Das Laufspiel des Kolbens ist asymmetrisch ballig ausgeführt. Für Druck- und Gegendruckseite werden jeweils unterschiedliche, über die Schafthöhe variable Ovalitäten verwendet. Unter Berücksichtigung der thermischen Deformation des Kolbens sowie der Zylinderlaufbahn soll so eine reibungs- und geräuschoptimale Gestaltung der Kolbenaußenkontur ermöglicht werden. 

Reibungsoptimiertes Leichtbau-Kolbensystem

Die von KS Kolbenschmidt entwickelte Schaftbeschichtung Nanofriks, die aus Nanopartikeln, Bindemittel, Festschmierstoff und Additiven besteht, soll die Mischreibungsanteile im Kontakt zur Zylinderlauffläche um rund die Hälfte von herkömmlichen Beschichtungen reduzieren. Gemeinsam mit dem Partner Riken wurden reibungsarmen Kolbenringe mit einer Hartstoffbeschichtung wie beispielsweise Diamond Like Carbon (DLC) entwickelt. In Verbindung mit reibungsoptimierten Kolben sollen sie für eine deutliche Reibungsreduzierung im Motorkennfeld und niedrigen Ölverbrauch sorgen.

Das neue Kolbensystem ist sowohl für Budget-Applikationen als auch für hoch aufgeladene Direkteinspritzer-Anwendungen verfügbar und wurde sowohl in elasto-hydrodynamischen Mehrkörpersimulationen als auch im Vollmotor getestet. Bei der NEFZ-Fahrzyklussimulation konnte mit dem Liteks-4-System für ein Fahrzeug der Kompaktklasse im NEFZ eine CO2-Reduktion von 1,7 Prozent ermittelt werden.

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