Die steigenden Anforderungen an die Verbrauchs- und Emissionsreduzierung von Verbrennungsmotoren bringen eine weiter voranschreitende Hybridisierung und den vermehrten Einsatz von niedrigviskosen Ölen mit sich. Gleichzeitig steigen die Zünddrücke und mit ihnen die Belastungen der innermotorischen Gleitlager. Diese neuesten Entwicklungen erhöhen abermals die Anforderungen an die Verschleißfestigkeit und die Robustheit von Haupt- und Pleuellagern, da diese vermehrt Mischreibungsbedingungen ausgesetzt sind. Zur IAA 2017 führt die KS Gleitlager GmbH deshalb eine neue Polymerlagergeneration in den Markt ein. Sie wurde gezielt für den Einsatz unter verschärften Einsatzbedingungen entwickelt.

Um den steigenden gesetzlichen Forderungen nach weniger CO2– und Partikelemissionen gerecht zu werden, sind weitere Effizienzsteigerungen des Verbrennungsmotors notwendig. Neben den Verbesserungen, die durch Optimierungen am Verbrennungsmotor erzielt werden können, sind dafür die verschiedenen Hybridisierungsstufen des Motors unverzichtbar. Die erste Hybridisierungsstufe ist mit moderaten Start-Stopp-Strategien und Zünddruckerhöhungen umgesetzt worden. Die nächste Stufe, ob mittels Mild-Hybrid-Konzepten oder anspruchsvollen Plug-In-Hybriden, erhöht die Anzahl der Start-Stopp-Vorgänge im Fahrzeugleben von vorher vierhunderttausend auf über eine Million. In Verbindung mit riemengetriebenen 48Volt-Starter-Generator-Konzepten steigen die Riemenkräfte auf die Lagerung der Kurbelwelle beträchtlich. Dadurch nimmt der Mischreibungsanteil an den Hauptlagern massiv zu. Im Zusammenhang mit dem Einsatz von Ölen mit noch niedrigerer Viskosität ist zusätzlich mit vermehrter Mischreibung auch in den Pleuellagern zu rechnen.

Neuentwickeltes Polymerlager für verschleißfeste Hauptlager KS R53L1


Für die Hauptlagerung verschleißkritischer Motoren hat KS Gleitlager das nun weiterentwickelte Polymerlager KS R53L1 im Programm. Es garantiert eine hohe Verschleißfestigkeit selbst unter ungünstigsten Mischreibungsbedingungen ohne bei anderen wichtigen Eigenschaften wie Robustheit und Reibwerten Abstriche zu machen. Dabei reduziert sich der Verschleiß unter hoher Mischreibung um bis zu 80°% gegenüber den Polymerlagern der ersten Generation. Der bewährte R53 Zweistoff-Werkstoff, der als Unterbau unter der Polymerschicht dient, erhöht zusätzlich die Lagerobustheit, weil er besonders schmutzverträglich ist.

Die dynamische Tragfähigkeit des Lagers in Verbindung mit der Anpassungsfähigkeit der Polymerschicht ermöglicht den Einsatz als Hauptlager in allen Mild- oder Plug-In-Hybridfahrzeugen sowohl in Benzin- als auch in moderat belasteten Dieselmotoren. Dies gilt auch beim Einsatz von niedrigviskosen Ölen.

Polymerlager für Otto- Hybrid – Pleuelanwendungen: KS R55L1

Für Anwendungen im Pleuel kombiniert der Hersteller das neue Polymerschichtsystem L1 mit dem höher belastbaren R55 Zweistoff-Unterbau. In Ottomotoren mit mittleren bis hohen Belastungen stellt der neue Werkstoff KS R55L1 die bei starker Hybridisierung und niedriger Ölviskosität benötigte Verschleißfestigkeit zur Verfügung, ohne Kompromisse bei den für Pleuellager besonders wichtigen Eigenschaften der Robustheit und Anpassungsfähigkeit einzugehen. Die Schmutzverträglichkeit des Systems bleibt dank des Zusammenspiels von Polymerschicht und Aluminium-Lagerwerkstoff im Unterbau auf einem sehr hohen Niveau.

Polymerlager leistet Beitrag zur Reibminimierung

Durch den Einsatz von niedrigviskosen Ölen und der deutlich erhöhten Anzahl von Start-Stopp-Vorgängen laufen sowohl das Pleuellager als auch das Hauptlager im Lauf ihrer Gesamtbetriebsdauer vermehrt im Zustand der Mischreibung. Durch die schon in der ersten Polymerlagergeneration eingesetzten bewährten Festschmierstoffe MoS2 Molybdändisulfid und Graphit zeigen beide neuen Polymerlager, KS R53L1 und KS R55L1 im gesamten Mischreibungsbereich einen niedrigen Reibwert. Dieser leistet einen zusätzlichen Beitrag zu reduzierten Reibverlusten im Kurbeltrieb und infolgedessen zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen.

 

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