Effizienz nach oben, Kohlendioxid und Emissionen noch weiter runter: Automobilzulieferer Mahle ist davon überzeugt, diese ehrgeizigen Ziele in Kürze zu erreichen. Nicht mit Einzelmaßnahmen, sondern einer idealen Abstimmung des kompletten Verbrennungsmotors samt seiner Peripherie.
Noch verbrauchsärmere Nutzfahrzeuge sind mit hohem Investitionsaufwand und großen regulatorischen Schwierigkeiten verbunden, ihre Entwicklung verlangt riesige Anstrengungen. Eine Grafik von lastauto omnibus der letzten Jahre stellt dar, wie sich der Kraftstoffverbrauch schwerer Fernverkehrslastwagen seit den 1960er Jahren bis heute bereits um 60 Prozent vermindert hat.
Umweltbelastenden Auswirkungen des Schwerlastverkehrs
Ohne eine noch größere Verminderung von Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen wird es aber nicht gehen. Allerdings ist der Punkt, an dem Aufwand und Resultat in keinem vernünftigen Verhältnis mehr stehen, nicht mehr weit entfernt, davon sind manche Ingenieure und Entwickler überzeugt. Auf der anderen Seite wächst der gesellschaftliche Druck, die umweltbelastenden Auswirkungen des Schwerlastverkehrs im Zaum zu halten. Allein das Transportgewerbe selbst hat ein immenses Interesse daran, den Kraftstoffverbrauch weiter zu senken. Schließlich ist diese Größe ein wesentliches Kriterium für ihre Investitionsentscheidungen.
Motor und Peripherie gesamtheitlich betrachten
Von weiteren Versuchen, Maßnahmen isoliert an einzelnen Komponenten umzusetzen, hält Dr. Andreas Pfeifer, Vice Präsident Produktentwicklung, Motorsysteme und -komponenten bei Mahle nicht viel: "Entscheidend sind bei der Herangehensweise heute nicht mehr Einzelmaßnahmen, sondern das System Motor samt Peripherie gesamtheitlich zu betrachten und dann die einzelnen Komponenten aufeinander optimal abzustimmen." Pfeifer konkretisiert seine Strategie: Mahle forciere eine systematische Weiterentwicklung beim Nutzfahrzeug und entlaste beispielsweise durch Verbesserungen der Motormechanik unter anderem gleichzeitig den Ölkreislauf.
Kleinere Kontaktflächen zwischen Zylinderlaufbuchse und Kolbenringen
Zentraler Punkt ist die Verwendung extrem niedrig viskoser Motoröle. Das reduziert einerseits die Reibwiderstände, setzt aber auch robustere Zylinder- und Kolbenring-Komponenten voraus. Die von Mahle praktizierte sogenannte Stratum-Honung der Zylinderlaufbuchsen im oberen Bereich hält das Motoröl laut Hersteller auch in den Umkehrpunkten der Kolbenringe deutlich besser und erhöht nicht dessen Verbrauch. Einen weiteren Ansatzpunkt sehen die Mahle-Ingenieure in der Verkleinerung der Kontaktflächen mechanischer Reibpartner, beispielsweise zwischen der Zylinderlaufbuchse und den Kolbenringen.
Stahl statt Aluminium
Auf eine weitere Maßnahme zählt Mahle mit einer Optimierung der Mikrogeometrie mit nahezu vollständig "ebenerer" Oberfläche in Verbindung mit extrem niedrig viskosen Motorölen - die Rede ist von einer Viskosität von OW-16 bis OW-12. Hinzu kommt eine Art diamantähnliche Kohlenstoffschicht (DLC), eine neue Generation von Hartstoffschicht im Bereich der Bauteilhärtung, die ein hohes Anwendungspotential für die Zukunft bieten soll.
Dabei kombiniert DLC Eigenschaftsmerkmale, welche die Werte von Teflon erreichen oder sogar übertreffen soll. Vorteile verspricht sich Mahle aber auch vom Einsatz von Stahl-Kolben mit weniger Reibleistung gegenüber Aluminium-Kolben. Weiterer Vorteil ist eine Gewichtseinsparung, die bei einem typischen Nutzfahrzeug-Sechszylinderdiesel bis zu15 Kilogramm reichen soll.
Verringerte Motorpumpleistung
Eine wesentliche Rolle spielt darüber hinaus der Verminderung der Ölpumpenleistung. Sie soll unter anderem durch eine optimierte Ableitung der Wärme und eine bessere Kühlung durch eine veränderte Geometrie und spezielle Wärmedämmschicht der Kolben zu erreichen sein. Diese und weitere Maßnahmen lassen wiederum eine verringerte Leistung der Motoröllumpe zu. Welche Asse die Experten von Mahle sonst noch im Ärmel haben, lesen Sie in der Ausgabe 8 von lastauto omnibus,
