Neues Verfahren ermöglicht Stahlkolben in starken Pkw-Dieseln

Der Einsatz von Stahlkolben in Pkw-Dieselmotoren spart Kraftstoff und senkt somit den CO2-Ausstoß. Grund ist die geringere Ausdehnung des Stahlkolbens im Vergleich zum Aluminiumkolben, die sich positiv auf die Reibleistung auswirkt. Zudem kommen Stahlkolben mit einem kürzeren Feuersteg aus und verringern durch ihre geringe Bauhöhe den Schwenkwinkel am Pleuel, was für geringere Seitenkräfte und Reibung im Bereich des Kolbenhemds sorgt.

Das Problem hierbei ist fast so alt wie der gekühlte Kolben im Diesel selbst. Hohe Wandstärken sorgen für eine schlechte Wärmeabfuhr und für hohe Temperaturen am Muldenrand. Geringe Wandstärken hingegen führen zu ungewollt hohen Temperaturen an der inneren Wand der Kolbengallerie. In der Folge baut sich eine Schicht aus Ölkohle auf. Diese wirkt wärmeisolierend und begünstigt so durch zu hohe Betriebstemperaturen ungewollten Verschleiß an Kolben und Laufbuchse. Die Lösung wäre eine im Querschnitt nierenförmige Kolbengallerie, die den kühlenden Ölstrom hydraulisch optimal führt und für eine gleichmäßigere Wärmeabfuhr sorgt, ohne dass eine Überhitzung auftreten kann.

Genau das ist nun laut Mahle erstmals durch ein spezielles Laserschweißverfahren möglich. Bislang sei die Kolbenherstellung ausschließlich durch Reib schweißen machbar, wobei durch die Aufwerfungen des Materials jedoch eine kontrollierende Führung des kühlenden Ölstroms gestört würde.