Stahlkolben für Pkw-Dieselmotoren versprechen erstaunliche Verbrauchsvorteile

Eisern sparen: Stahlkolben für Pkw-Dieselmotoren

Weil es gut zu verarbeiten ist und durch hohe Wärme­leit­fähigkeit auszeichnet, hat sich Aluminium bei Kolben für Pkw-Diesel­motoren bewährt. Nun kommen Stahl­kolben auf, die erstaunliche Verbrauchs­vorteile versprechen

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Hannover/Stuttgart, 22. Juli 2011 – Wenn Mahle zu einer Pressekonferenz einlädt, besteht durchaus die Gefahr, mit Vorurteilen anzureisen. Etwa so: Was soll der weltweit größte Kolbenhersteller schon zu berichten haben – der Verbrennungsmotor hat doch ohnehin keine Zukunft mehr. Oder: Kolben sind doch 08/15-Bauteile, bei denen es nicht mehr viel zu entwickeln gibt. Stimmt nicht, tatsächlich erwies sich der scheinbar so simple Kolben bei unserem Besuch in Stuttgart als ein ziemlich faszinierendes Bauteil.

Kein altes Eisen

Dass Verbrennungsmotoren ihre ganz große Zeit hinter sich haben, mag vielleicht sogar sein, obwohl die Realität eine andere Sprache spricht: Längst ist eine Art positive Ernüchterung eingetreten, was die Elektromobilität betrifft. Sicherlich hat sie ihre Berechtigung, doch die Reichweitenvorteile von Kraftstoffen sprechen dafür, dass uns Verbrennungsmotoren noch lange erhalten bleiben – sofern unter anderem diese Bedingungen erfüllt sind: Erstens müssen Wege gefunden werden, nicht-fossile Kraftstoffe zu erzeugen und zweitens müssen Motoren sparsamer werden, wobei die scheinbar so simplen Kolben einen erstaunlichen Beitrag leisten könnten.

Auf der kommenden IAA wird Mahle Stahlkolben für Pkw-Dieselmotoren vorstellen, die eine Verbrauchsersparnis von maximal fünf Prozent möglich machen sollen – das verblüfft. Die so genannten TopWeld-Stahlkolben sind die ersten ihrer Art bei Mahle, weil das Unternehmen für Pkw-Dieselmotoren bisher nur Aluminium-Kolben anbot. Und warum erst jetzt? Aluminiumlegierungen gelten eigentlich als ein sinnvoller Werkstoff, weil sich das Material gut verarbeiten lässt und die gute Wärmeleitfähigkeit "Aluminium … in besonderer Weise als Kolbenwerkstoff prädestiniert" [1].

In Nutzfahrzeugen dagegen setzt Mahle schon seit fast drei Jahrzehnten auf Stahlkolben, weil hier meist hohe Belastungen herrschen und eine besonders hohe Langzeitstabilität gefordert ist. Auch bei Pkw-Dieselmotoren steigen die Anforderungen natürlich, denn im Hinblick auf wenig Verbrauch wachsen in der Regel auch die mechanischen und thermischen Belastungen im Motor. Für den TopWeld-Kolben setzt Mahle auf den Vergütungsstahl 42CrMo4. Er bietet eine deutlich höhere Festigkeit und Steifigkeit als Aluminium, was laut Mahle eine um 30 Prozent geringere Kolbenhöhe möglich macht.