MAHLE Stahlkolben für Dieselmotoren

Ein neues Fertigungsverfahren von MAHLE mit maximaler Gestaltungsfreiheit für den Kolbenkanal ermöglicht den Einsatz von Stahlkolben in leistungsstarken Pkw-Dieselmotoren. Durch das spezielle Laserschweißverfahren ist ein nierenförmiger Querschnitt des Kolbenkanals möglich.

MAHLE löst damit ein Problem, das seit der Erfindung des gekühlten Kolbens selbst besteht. Dicke Wände haben eine schlechte Wärmeableitung und erzeugen hohe Temperaturen am Schüsselrand. Andererseits können dünne Wände zu unerwünscht hohen Temperaturen an der Innenwand des Kolbenkanals führen, wodurch sich eine Ölkohleschicht bildet.

Dies wirkt als Wärmeisolator und begünstigt unerwünschten Verschleiß und Schäden an Kolben und Zylinderlaufbuchse durch zu hohe Betriebstemperaturen. Die Lösung: eine Kolbengalerie mit nierenförmigem Querschnitt, die den Kühlölstrom hydraulisch optimal leitet und für eine gleichmäßige Wärmeableitung sorgt, die eine Überhitzung unmöglich macht.

Eine solche Konstruktion ist jedoch nur mit dem von MAHLE entwickelten Laserschweißverfahren möglich. Üblicherweise wird bei der Herstellung von Kolben Reibschweißen eingesetzt, allerdings erschwert die Materialansammlung im Kühlkanal die kontrollierte Führung des Kühlölstroms.

Der Einsatz von Stahlkolben in Pkw-Dieselmotoren spart Kraftstoff und reduziert damit den CO2-Ausstoß deutlich. Der Grund liegt in der geringeren Ausdehnung von Stahl im Vergleich zu einem Aluminiumkolben, was sich positiv auf die Reibungsverluste auswirkt. Stahlkolben können auch einen kürzeren Feuersteg haben und ermöglichen mit ihrer geringen Bauhöhe eine längere Pleuelstange. Durch den kleineren Schwenkwinkel des längeren Pleuels ergeben sich geringere Seitenkräfte und eine geringere Reibung im Bereich des Kolbenschafts.