DuroGlide-Beschichtung reduziert CO2-Ausstoß

Zukunftsweisende Kolbenring-Technologie

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Mit der zukunftsweisenden Kolbenringbeschichtung DuroGlide setzt Federal-Mogul Powertrain Maßstäbe in puncto Lebensdauer und Reibleistung, sowohl in Ottomotoren als auch in diesel- motorischen Anwendungen für leichte und schwere Nutzfahrzeuge.

Der Autor: Claas Gärtner, Pressereferent bei der Federal-Mogul Holding Deutschland GmbH, Wiesbaden

DuroGlide verbindet innovative Materialentwicklung mit modernen Fertigungsprozessen zur Herstellung besonders leistungsfähiger Kolbenringe, mit denen sich die Anforderungen der Fahrzeughersteller bei der Weiterentwicklung von Verbrennungsmotoren mit niedrigem Kraftstoffverbrauch und der Reduzierung des CO2-Ausstoßes erfüllen lassen. „Das ist nicht nur eine Weiterentwicklung, sondern ein echter Durchbruch“, erklärt Gian Maria Olivetti, Chief Technology Officer, Federal-Mogul Powertrain. „DuroGlide übertrifft in Reibungswerten und Lebensdauer unser hochwertiges derzeitiges Ringportfolio – und das auch unter sehr schwierigen motorischen Bedingungen. Durch die Kombination aus innovativer Materialforschung und modernen Fertigungsverfahren sind und bleiben wir Technologieführer.“
Ideal für Hochleistungsmotoren
In motorischen Tests erzielten mit DuroGlide beschichtete Kolbenringe wesentlich bessere Performancewerte als alle bislang bekannten Kolbenringbeschichtungen. Mit der DuroGlide-Technologie leistet Federal-Mogul einen wesentlichen Beitrag zu Kraftstoffeinsparungen von bis zu 1,5 %, was – je nach motorischer Auslegung – einer CO2-Reduzierung von bis zu 3 g/km bei Pkws entspricht. Zusätzlich zur Effizienzsteigerung durch Reibleistungsreduzierung bietet DuroGlide ebenso eine hervorragende Brandspurbeständigkeit. Die Beschichtung eignet sich daher insbesondere für hochleistungs- und kraftstoffeffiziente Motoren, in denen unter anderem glattere Zylinderlaufflächen, niedrigviskose Öle in Verbindung mit anspruchsvollen Verbrennungsstrategien, erhöhte Temperaturen und Verbrennungsdrücke zu ungünstigen Schmierungsbedingungen führen.
Diamantartige Struktur des Kohlenstoffs
DuroGlide basiert auf einer amorphen, besonders harten und kohlenstoffbasierten Beschichtung, welche die Gleiteigenschaften zwischen Oberflächen durch Bildung physikalisch und chemisch inerter Oberflächenzustände derart verbessert, dass Haftreibungseffekte vermieden werden. Die Schicht zeichnet sich durch eine diamantartige Struktur des Kohlenstoffs aus, die in einer bisher nicht erreichten Konzentration erzeugt wird. Die damit einhergehende außergewöhnliche Härte und Verschleißbeständigkeit drückt sich entsprechend in sehr niedrigen Verschleißraten aus, die bis zu 50 % geringer sind als die der bislang hochwertigsten Kolbenringbeschichtungen.
Neue Verfahren ermöglichen Spezialbeschichtung
„Die auf dem Markt erhältlichen, besonders harten kohlenstoffbasierten Beschichtungen verfügen in der Regel über eine Dicke von wenigen Mikrometern. Höhere Schichtdicken verstärken insbesondere die Eigenspannungen, wodurch das Delaminationsrisiko, also die Gefahr einer Ablösung der Beschichtung, steigt“, erklärt Dr. Marcus Kennedy, Manager Physical Coatings bei Federal-Mogul.
Um diesen Effekt auszuschließen, hat das Unternehmen ein innovatives Fertigungsverfahren entwickelt, das neue serientaugliche Beschichtungs- und Bearbeitungstechnologien mit entsprechend optimierten Ringdesigns verbindet, mit dem sich für Kolbenringanwendungen lebensdauerbeständige Beschichtungsdicken von mehr als 20 µm erzeugen lassen.
Diese Prozessinnovationen ermöglichen eine Spezialbeschichtung auf Komponenten mit hohem Kontaktdruck wie es bei Kolbenringen der Fall ist. Eine neuartige Oberflächenbearbeitung stellt eine besonders geringe Oberflächenrauheit der Kolbenringlauffläche sicher. „Für ein gutes Reibungs- und Verschleißverhalten ist eine sehr glatte Beschichtungsoberfläche notwendig, die wir bei DuroGlide mit herkömmlichen Fertigungsprozessen nicht erzielen konnten“, erläutert Kennedy.
Breites Anwendungsspektrum
DuroGlide ist für das gesamte Ringpaket, bestehend aus erstem und zweitem Kompressionsring und Ölring sowie für alle bekannten Kolbenringwerkstoffe aus Gusseisen oder Stahl einsetzbar. Die Technologieentwicklung von DuroGlide in Burscheid soll bereits 2014 in erste Serienanwendungen in verschiedenen Projekten für Otto- und Dieselmotoren überführt werden.
Halle 4.1, Stand E21 Federal-Mogul, Tel.: 0611 201-9112, claas.gaertner@federalmogul.com
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