Leistungsfähigere Bauteile für effizientere Benzineinspritzsysteme

Einspritzdrücke von 2.500 bar und höher sind in der Dieseleinspritzung bei Pkw Stand der Technik. Benziner haben einen maximalen Einspritzdruck von 350 bar, doch auch die Benzineinspritzung könnte von höheren Einspritzdrücken profitieren, verbessern hohe Drücke doch Füllungsgrad und Verbrennung und führen damit zu weniger Emmisionen. Dies ist aber eine besondere Herausforderung an den Werkstoff. Benzin ist so korrosiv, dass rostfreie Stähle eingesetzt werden müssen. Die gängigen weisen aber deutlich geringere Festigkeiten auf als Stähle, die in der Dieseleinspritzung verwendet werden können (AFP-Stähle, bainitische Stähle, Vergütungsstähle).

Die Firma Hirschvogel kann eigenen Angaben zufolge aufwendige Werkstoffentwicklungen zusammen mit Stahl-Herstellern durchführen. Es bestehen Berechnungsmöglichkeiten für die Autofrettage – einem lebensdauersteigernden Überdruckprozess, bei dem die Struktur des Materials bereits bei der Herstellung verändert wird – auf Basis fortgeschrittener Beschreibung des Werkstoffverhaltens. Diese Ergebnisse können in eine Lebensdauer-Berechnungssoftware überführt werden. Bauteile können Lebensdauertests unterzogen und mit Hilfe zweier Rasterelektronenmikroskope analysiert werden. Die Bündelung dieser Kompetenzen auf das Zielbauteil Common Rail für 1.000 bar Benzin-Druckbelastung hatte großen Erfolg. Es wurde eigenen Angaben zufolge ein Rail konstruiert, hergestellt und getestet, bei dem eine Dauerfestigkeit bei 1.000 bar mit einem Sicherheitsfaktor von über 1,5 nachgewiesen werden konnte.

In konkreten Kundenentwicklungen könnte nun je nach geometrischen Randbedingungen am Motor sogar eine höhere Druckbelastung oder ein höherer Sicherheitsfaktor erreichbar sein. Hirschvogel stellt seinen Kunden diese Kompetenzen zur Verfügung.