Wegen der hohen spezifischen Leistungen und Drehmomente werden die Zylinderkurbelgehäuse der Turbomotoren bei Audi aus Grauguss hergestellt, eine Reduzierung des Motorgewichts würde jedoch die Fahrzeugdynamik weiter verbessern. Eine Gewichtseinsparung von ca. 23 kg gegenüber einem Grauguss-Zylinderkurbelgehäuse stellt die Motivation dar, ein Leichtbau-Kurbelgehäuse in Magnesium-Hybrid-Bauweise für aufgeladene Motoren zu entwickeln. Es wurden folgende Entwicklungsziele gesetzt: Gewichtsersparnis von mindestens 25 % im Vergleich zu einem Aluminium-Kurbelgehäuse, uneingeschränkte Alltagstauglichkeit, hohe Belastbarkeit und gute akustische Eigenschaften, verträgliche Kosten, großserientauglicher Gießprozess. Das zentrale Element des Magnesium-Hybrid-Zylinderkurbelgehäuses ist der Aluminium-Zylindereinsatz, der im Kokillenguss aus der übereutektischen Aluminiumlegierung AlSi17Cu4 hergestellt und später im Druckgießverfahren mit Magnesium umgossen wird. Das Magnesium-Kurbelgehäuse-Oberteil ist aus akustischen Gründen in Short-Skirt-Bauweise ausgeführt. In Kombination mit einem stabilen Kurbelgehäuse-Unterteil ergibt sich im sehr verwindungssteifer Motorblock. Kurbelgehäuse-Oberteil und Bedplate werden im Druckgießverfahren hergestellt und bilden die tragende Struktur für den Aluminium-Zylindereinsatz. Im Beitrag werden die Prozesse Werkstoffauswahl, FEM-Berechnungen, technologische Umsetzung, motorische und akustische Erprobung dargestellt. Eine Besonderheit des Konstruktions- und Herstellkonzepts ist es, dass sich auch Closed-deck Motorblöcke für hohe Spitzendrücke im Druckgießverfahren herstellen lassen.
Magnesium-Hybrid-Turbomotor von Audi
Magnesium hybrid light weight crank case for the turbocharged engines of Audi
Motortechnische Zeitschrift ; 66 , 4 ; 278-287
2005
10 Seiten, 14 Bilder, 1 Tabelle, 9 Quellen
Article (Journal)
German
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