Federal-Mogul hat eine neue Familie von Hochtemperatur-Legierungen und -Beschichtungen entwickelt. Sie stellt sicher, dass Abgasdichtungen auch bei sehr anspruchsvollen Anwendungen mit schwankend hohen Temperaturen und dynamisch-mechanischen Belastungen ihre Dichtfähigkeit behalten. Die HTA- und HTC Technologien (HTA = High Temperature Alloy; HTC = High Temperature Coating) sind bereits im Schwerlast-Dieselsektor in der Serienanwendung. Jetzt wurden sie auf leichte Diesel- und Benzinmotoren erweitert. Auch in diesen Anwendungsbereichen, in denen Abgastemperaturen von über 1000 Grad Celsius entstehen, leisten sie einen wichtigen Beitrag zum Erreichen der immer strengeren Emissionsgrenzwerte.
Der Beitrag stammt von der Federal-Mogul Holding Deutschland GmbH, Wiesbaden
Der Trend in der modernen Fahrzeugindustrie geht eindeutig dahin, aus kleineren Motoren mehr Leistung zu erzielen. „Dafür werden Turbolader oder andere Technologien eingesetzt, die extrem hohe Abgastemperaturen erzeugen“, sagt Gerard Chochoy, Senior Vice President Powertrain Sealing and Bearings. „Bei manchen Anwendungen erreichen wir schnell einen Punkt, an dem die konventionellen Mehrlagen-Edelstahldichtungen an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit stoßen, sowohl in thermischer wie in mechanischer Hinsicht.“ Deshalb werden neue Dichtungssysteme gebraucht. „Federal-Mogul hat mit den neuen HTA-Legierungen und der Hochtemperatur Beschichtung HTC eine kostengünstige, innovative und schon bewährte technische Lösung für diese Anforderungen“, sagt Chochoy.
Turbolader und Abgasrückführung (AGR) bringen zusätzliche Herausforderungen mit, weil sie mehr Dichtstellen ins Abgassystem bringen. An den Flanschen sind Relativbewegungen und plastische Verformungen für die Funktion der Dichtung über die Laufzeit entscheidend. „Bei vielen Verbindungsstellen und extrem hohen Temperaturgradienten ist eine herkömmliche Dichtung ineffektiv“, fasst Chochoy zusammen.
Mit der Entwicklung einer ganzen Familie von HTA-Dichtungsmaterialien hat Federal-Mogul diese Herausforderungen gelöst. Auch bei höchsten Temperaturen sind Mikrohärte, Dauerfestigkeit und dynamische Dichtigkeit des HTA-Materials dem ASTM-Standard „301 full hard“-Edelstahl überlegen. Denn bei mehr als 427 Grad Celsius verliert das ASTM-301-Material seine mechanische Eigenschaften und dadurch seine Dichtfähigkeit. Darüber hinaus kann es auch reißen.
Einhaltung der Emissionsbestimmungen
HTA-Dichtungen sind in unterschiedlichen Spezifikationen erhältlich, die den individuellen thermischen und mechanischen Anforderungen von Turboladern, Abgaskrümmern, Katalysatoren und AGR-Dichtstellen entsprechen.
„Die Problemlösung mit der Entwicklung passender Hochtemperatur Materialien ist aber nur ein Teil der Geschichte“, sagt Chochoy. „Die Mikro-Abdichtung einer Abgasdichtung trägt entscheidend zur Einhaltung der Emissionsbestimmungen und des Schadstoffausstoßes bei und stellt exakte Daten für das Motormanagement sicher. Dieses verbessert das Zusammenspiel aller Motorenkomponenten und Systeme.“ Durch eine schadhafte Dichtung kann zum Beispiel Luft ins Abgassystem kommen, was zu einer Anreicherung des Kraftstoffgemisches führt. So werden Motoreffizienz und Kraftstoffeinsparung geringer, während der Schadstoffausstoß zunimmt. Um dem vorzubeugen hat Federal-Mogul eine einzigartige Hoch-Temperatur-Beschichtung entwickelt, erklärt Chochoy: „Sie wird auf die Dichtfläche appliziert, um Abgasverbindungen im Mikrobereich abzudichten und die Schäden durch Relativbewegung zu minimieren.“
HTC ist ein umweltfreundliches, Wasser basierendes Produkt, das Materialien mit Molybdändisulfid ersetzt. Es enthält ein sorgfältig zusammengestelltes dreifaches Vernetzungssystem, das sowohl höhere Dichtleistungen wie auch konsistenteres Reibungsverhalten über eine große Temperaturbreite bietet. „HTC ist thermisch stabil bis über 1000 Grad Celsius. Bei solchen Temperaturen werden herkömmliche Molybdän-basierte Beschichtungen zu Asche“, sagt Jim Zwick, bei Federal-Mogul weltweit für „Hot Gaskets“ und Hitzeschilde verantwortlicher Director of Product Technology. Egal ob Kolben, Ringe, Lager oder jetzt auch Dichtungen: „Wir haben ein umfassendes Produktportfolio, mit dem wir die nächste Generation von umweltfreundlichen Motoren möglich machen“, ergänzt Chochoy. „Unsere HTA- und HTC-Technologien bieten erprobte Lösungen für die wachsenden Herausforderungen der Automobilbranche.“
Federal-Moguls Hochtemperatur-Dichtungen werden in Athens (Alabama), Skokie (Illinois) und Herdorf (Deutschland) produziert und in Motoranwendungen von Pkw, Schwerlast-Dieselfahrzeugen und im Schiffsbau eingesetzt.
Über Federal-Mogul
Die Federal-Mogul Corp. ist mit weltweit über 43.000 Mitarbeitern in 34 Ländern präsent. Sie erwirtschaftete im Jahr 2009 einen Gruppenumsatz von mehr als 5,3 Mrd. US $. Damit ist das Unternehmen im Bereich Antriebs- und Sicherheitstechnologien einer der führenden Zulieferer für die Kfz/Nfz-Industrie sowie für industrielle Märkte. Über das globale Netz von Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebsniederlassungen versorgt Federal-Mogul die Kunden mit innovativen Produkten von ausgezeichneter Qualität zu wettbewerbsfähigen Preisen. Das Unternehmen wurde 1899 in Detroit gegründet und hat seine Zentrale in Southfield/Michigan. In Deutschland beschäftigt Federal-Mogul rund 6.000 Mitarbeiter an zehn Standorten.
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