Schmierstoffeinsatz
Spezial-Kolbenringe für Großmotoren
Friedberg (ABZ). – Kolbenringlösungen von Federal-Mogul Powertrain, einem Geschäftsbereich der Federal-Mogul Holdings Corporation, ermöglichen einen reduzierten Kraft- und Schmierstoffverbrauch sowie längere Wartungsintervalle. Für alle Viertakt-Motoren vertreibt das Unternehmen Kolbenringe unter dem Markennamen "Goetze" und für alle Zweitakt-Motoren unter "Daros". Das Goetze-Portfolio deckt Ø von 145 bis zu 640 mm ab, während das Daros-Sortiment Ø von 260 bis zu 980 mm umfasst. "Bei Motoren dieser Größenordnung kann die Drehzahl lediglich 60 U/m betragen und der Kolbenhub im Falle von Kreuzkopfmotoren möglicherweise über 2 m", erklärt Gian Maria Olivetti, Chief Technology Officer bei Federal-Mogul Powertrain. Ziel bei der Entwicklung von Kolbenringen sei es, die Umweltbelastung durch optimierten Schmierstoffeinsatz zu minimieren.
Der Hersteller hat spezielle Ring-Geometrien entwickelt, die den Kontakt mit der Zylinderlauffläche optimieren. Da die Motorenhersteller die Effizienz und Leistung ihrer Motoren kontinuierlich erhöhen, müssen die Ringe auch bei gestiegenen Verbrennungstemperaturen und Drücken zuverlässig funktionieren.
Gleichzeitig sollen sie korrosionsbeständig sein, da Großmotoren häufig mit Schweröl betrieben werden. Die negative Auslegung der Kolbenringe sei schwierig zu realisieren, aber effektiv, da sie die Radialdruckverteilung an der Öffnung des Rings reduziert. "In diesem Bereich besteht die größte Fressgefahr, da das vorbeiströmende Gasgemisch hohe Temperaturen erzeugt", sagt Peter Schmidt, Head of Application Engineering, Large Bore Engine Piston Rings bei Federal-Mogul Powertrain.
Die negative Ovalität helfe dem Ring, sich gleichmäßig an die verformte Gestalt der heißen Zylinderlaufbuchse anzupassen, sodass Schmierstoffverbrauch und Verschleiß sowohl in Zweitakt- als auch in Viertaktmotoren minimiert werden können. Zur weiteren Optimierung des Kontakts mit der Zylinderlauffläche setzt Federal-Mogul Powertrain auf galvanische Beschichtungen. Diese erhöhen die Verschleißbeständigkeit von Ring und Laufbuchse und lassen sich in verschiedenen Schichtdicken applizieren, um die erforderliche Lebensdauer zu erzielen.
Bei Zweitakt-Motoren kommt es nach Erfahrungen des Herstellers häufig zu ungleichmäßiger Verteilung des Schmierstoffs auf der Zylinderlauffläche, weshalb diese eine hohe Ölzufuhr erfordern. Mithilfe der "eWAVE"-Technologie soll sich die Menge des einzuspritzenden Öls und somit die Belastung der Umwelt reduzieren lassen. Die Laufflächengeometrie dieser Kolbenringe erzeuge Druckdifferenzen auf der Lauffläche, die den Schmierstoff in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilen. Tests hätten gezeigt, dass sich mit "eWAVE"-Ringen eine bestimmte Menge Öl über eine rund zehnmal größere Fläche verteilen lässt als mit konventionellen Ringen.
ABZ-Stellenmarkt
