Leichtbau hilft, Emissionen zu verringern und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern
(Foto: DuPont/ElringKlinger)
Internationaler Hersteller verwendet leichten Kunststoff von DuPont für Ölwanne von schweren Lkw
20.06.2013 / DuPont Performance Polymers und ElringKlinger AG haben gemeinsamen eine leichte, spritzgegossene Lkw-Ölwanne aus DuPont™ Zytel® Polyamid entwickelt. Sie helfen damit Herstellern von schweren Lkw, ihre Ziele in Bezug auf eine verbesserte Kraftstoffeffizienz und eine Verringerung der Emissionen zu erreichen. Das für einen internationalen Lkw-Hersteller entwickelte Bauteil ist um bis zu 50 % leichter als eine Aluminiumwanne und widersteht der Einwirkung von aufgewirbelten Steinen und Schotter während der typischen Laufleistung eines Lkw- oder Busmotors, die bei 1,5 Millionen Kilometer liegt. Zudem ist die neue Ölwanne um rund 2 dB leiser als die entsprechende Metallausführung.
Ein geringeres Gewicht ermöglicht Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz sowie der Nachhaltigkeit von Schwerlastwagen und hilft bei der Einhaltung der strengen, in der Euro 6 vorgegebenen Emissionsgrenzwerte. Der Einsatz von leichtem Zytel® Polyamid ermöglicht die Herstellung leichterer Komponenten ohne Festigkeitseinbußen sowie die Integration von Funktionen, die bei Metall nicht möglich sind, wie Ölsaugrohre und Sensoren zur Erfassung des Flüssigkeitsstands.
„Ab 2013/2014 wird die Euro-6-Emissionsnorm zum Einsatz einer neuen Motorengeneration auf den Straßen führen, denn sie gibt gleichermaßen strenge Emissionsgrenzwerte für Diesel- wie für Benzinmotoren vor. Darum konzentrieren sich Hersteller nicht nur auf die effiziente Reduzierung der Abgase sondern auch auf die Senkung des Kraftstoffverbrauchs. Vor diesem Hintergrund stehen Leichtbauteile im Mittelpunkt. Der Trend geht zu Ölwannen aus Polyamid 66 mit einem Glasfaseranteil von 35 Gew.-%“, so Klaus Bendl, Leiter Forschung und Entwicklung, Elastomer Technology/Modules Division bei ElringKlinger AG, Dettingen/Erms, Deutschland.
Als ein Vorreiter beim Wechsel zu Kunststoffen bei großen Ölwannen hat ElringKlinger einen hitzestabilisierten, innengeschmierten Typ von Zytel® Polyamid gewählt, nachdem zuvor vier Jahre lang Prototypen hergestellt und über mehr als 3000 Stunden im Dauertest geprüft wurden.
„Auch bei den akustischen Eigenschaften zeigt sich eine deutliche Verbesserung – die Geräuschentwicklung ist um rund 2 dB geringer als bei vergleichbaren Produkten“, so Bendl. Er verweist damit auf einen weiteren Vorteil der Kunststoffe gegenüber Metallen, wenn es darum geht, Motoren leiser zumachen und die Grenzwerte für die Geräuschemission nach Euro 6 einzuhalten.
Ölwannen für Lkw sind viel größer und komplexer als solche für Pkw. Sie fassen bis zu zehnmal so viel Öl, und sie müssen deutlich robuster sein, um die Lebensdauer eines Lkw-Motors von durchschnittlich 800 000 bis zu 1,5 Millionen Kilometern zu überstehen.
Mit der Markteinführung von zwei großen aber leichten Ölwannenmodulen aus Zytel® für neue 4- und 6-Zylinder-Dieselmotoren von Mercedes-Benz hat ElringKlinger diese hohen Leistungsanforderungen erfolgreich erfüllt. Mit nur 4,5 kg bzw. 6,3 kg sind sie um bis zu 50 % leichter als ihre Vorgänger aus Aluminium – und damit leisten sie einen Beitrag zu verbesserter Kraftstoffeffizienz und verringerten Emissionen.
„Bei der Verarbeitung bietet Zytel® sehr gute Fließeigenschaften, die es ElringKlinger ermöglichen, dieses sehr komplex gestaltete Bauteil zu realisieren. Dank der niedrigen Schmelzeviskosität ist das Material sehr leicht verarbeitbar – insbesondere in Dünnwandtechnik. Geringe Einspritz- und Werkzeuginnendrücke ermöglichen auch die Einhaltung sehr genauer Toleranzen bei großen und komplexen Teilen mit langen Fließwegen, wie bei solchen Ölwannen“, so Christoph Lange von DuPont Performance Polymers.
