Herausforderungen an hoch beanspruchbare Zylinderkopfe: Ein Beitrag zur Verbrauchsreduzierung des neuen 3-Zylinder 1,2l TDI von Volkswagen

摘要

Die steigende spezifische Leistung insbesondere im Zuge der Leistungskompensation beim Downsizing sowie die weitere Optimierung des dieselmotorischen Brennverfahrens, setzen thermisch wie mechanisch hoch beanspruchbare Zylinderkopfe (ZK) voraus. Diese stellen nicht nur die obere Begrenzung der Brennraume dar, sondern sind zudem ein wesentlicher Bestandteil des Motorgehauses. Leichte Zylinderkopfe fur Pkw-DI-Dieselmotoren sind eine besondere Herausforderung sowohl fur Aluminiumlegierungen als auch fur das zum Einsatz kommende Giessverfahren. So wird fur eine turbulenzarme, schichtend steigende, schaum- bzw. oxidfreie Formfullung sowie schnelle und gelenkte Erstarrung das innovative 90°-Schwerkraftkippgiessen eingesetzt. Hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit machen angepasste Kernlage-rungs, Kerngasabsaugungs- und Kokillenreinigungskonzepte sowie spezielle Messverfahren zur Kanallage erforderlich. In Summe lassen sich die hohen werkstofflichen Anforderungen zukunftsweisender Zylinderkopfe, wie am Beispiel des 3-Zylinder 1,2l TDI von Volkswagen dargestellt, nur mit entsprechend innovativer Prozesstechnik realisieren.