2009 Der Werkstoff des Zylinderkurbelgehäuses ist ein entscheidendes Entwicklungselement (MTZ 2/2009, S. 144)

GRUNDMOTOR BASIS VON GRUNDSÄTZLICHEM Materialerforschung ist sicherlich die richtige Herangehensweise

bei der Bestimmung des Werkstoffs für einen Zylinderkopf oder

das Kurbelgehäuse. Auch die Einzelteile, Kolben, Kurbelwelle,

Lager, Pleuel und Ventile, waren von Anfang in der MTZ vertreten.

Sie sind Bestandteile des Grundmotors und Ausgangspunkt für

unterschiedlichste Betrachtungen in vielen Fachartikeln.

1990 X-Kolben für den neuen 2,0-l-Sechszylindermotor von BMW (MTZ 10/1990, S. 420)

6

HISTORIE

Bereits in der ersten Ausgabe der MTZ 1939, S. 6, stellt Dr.-Ing. H. Jungbluth anhand eigener Forschungsarbeit und Betriebserfahrung Vor- und Nachteile gegossener

Kurbelwellen den geschmiedeten gegenüber. Aus heutiger Sicht erscheinen die grundsätzlichen Anforderungen an Kolben von vor 75 Jahren banal. Hierbei ist jedoch, wie in allen Ent-wicklungsbereichen, zu bedenken, dass alles auf der Grund-lagenforschung von Pionieren aufbaut. In seinem Artikel in der MTZ 1/1939, S. 19 ff., erörtert Dr.-Ing. P. Sommer bekannte Grundforderungen: Unter mechanischer Beanspruchung dür-fen Kolben nicht brechen, unter der thermischen nicht weich werden, anschmelzen oder durchbrennen. Auch darf der Schaft weder fressen noch klappern. Er weist bei der Weiter-entwicklung der Kolben darauf hin, dass neben der Verbes-serung und Verfeinerung des Werkstoffs die grundsätzlichen Gesichtspunkte für die Gestaltung von Kolbenbauformen zu beachten sind. Auf S. 116 in der MTZ 4/1940 erörtert K. Eltze in einem wissenschaftlichen Beitrag die Berechnung der Dreh-schwingungen einer mehrfach gekröpften Welle und ihrer Gegen-gewichte. Hieran schließt sich auf Seite 117 ein Fach bei trag von Dr.-Ing. K. Schlaefke über die Biegung und Unrundverformung von Kolbenbolzen an.

Man liest in den Anfangsjahren der MTZ vermehrt Artikel über den Verschleiß von Kolbenringen, ihre Werkstoffe und Reibungsverhältnisse. In einer Vielzahl von Beiträgen wird intensiv über verchromte Zylinderlaufbuchsen, Leichtmetall-zylinder oder Zylinderkopf und -büchse aus einem Stück be-richtet. In der MTZ 6/1951, S. 180, belegt Ernst Mahle anhand von Daten eines Dauertests die Vorteile und die daraus ab zu-leitende Verschleißminimierung von verchromten Leicht-

metall- gegenüber Graugusszylindern. Pleuelstangen aus Aluminium sind 1953 ebenso ein Thema wie im Jahr 1960, Heft 10, S. 412 ff., Kunststoffe im Motorenbau. Hier reüssiert der Autor, H. E. Czabon, dass sich der als inzwischen voll-wertig anerkannte Werkstoff auch im Motorenbau bereits bewährt hat. Er geht insbesondere auf die unterschiedlichsten Typen von Kunststoffen und deren Anwendungsgebiete ein.

Eine Erhöhung der Verschleißbeständigkeit mithilfe einer Verstärkung durch Keramikfasern im Aluminiumkolben wird in der MTZ 3/1986 auf Seite 88 beschrieben. Für den neuen 2,0-l-Sechszylinder-BMW-Motor wird der X-Kolben als neue Bauteilausführung auf S. 420, MTZ 10/1990, im Detail dargestellt. Anhand eines neu entwickelten Kohlenstoff-kolbens erläutert Daimler-Benz in Heft 7-8/1993, dass dieser nur ein Drittel der Wärmeausdehnung eines Aluminium-kolbens aufweist.

Die Beispiele zeigen, dass sich aktuelle und zukünftige Herausforderungen im Bereich des Downsizings nur mit einer Werkstoffstrategie des Leichtbaus, zum Beispiel modernes Gusseisen, S. 144 ff., MTZ 2/2009, erfolgreich in der Serie umsetzen lassen. Der Artikel über Leichtbau in der Herstellung von Zylinder kurbelgehäusen auf S. 712 ff. in Heft 10 desselben Jahres zeigt eine weitere Variante, um den Anforderungen der Verbrauchs minimierung zielgerichtet zu begegnen. Höchste Festigkeit und gleichzeitige Gewichtsreduktion des Grund-motors zeigen hier den Weg in die Zukunft. Die MTZ liefert weiterhin Perspektiven, auch in Verbindung mit Hybrid- und Elektroantrieb.

Detlef Krehl

1939 Auch in der ersten Ausgabe der MTZ drehte sich die Entwicklung schon um den Kolben (MTZ 1/1939, S. 20)

7 06I2014 75. Jahrgang