Kamaxelmodul: plast istället för metall
Innehåll
Ny produkt lovar vikt, kostnad och miljöfördelar
Tillsammans med specialister från Mahle och Daimler har forskare från Fraunhofer-institutet utvecklat ett nytt material för hus i vilka kamaxlar är installerade. Enligt experter kommer detta att ge många fördelar.
Vem sa att förbränningsmotorns dagar är räknade? Om man håller koll på hur många innovationer som fortsätter att utvecklas för rörelsens klassiska form, kommer man lätt att finna att denna ständiga tes är överdriven, för att inte säga fel. Forskarteam introducerar ständigt nya lösningar som gör bensin-, diesel- och gasmotorer kraftfullare, mer ekonomiska och ofta samtidigt.
Förstärkt med konstharts istället för aluminium.
Det är precis vad forskare från Fraunhofer Institute for Chemical Technology (IKT) gör. Tillsammans med specialister från Daimler, Mahle och andra leverantörer av fordonskomponenter har de utvecklat en ny typ av kamaxelmodul som är gjord av plast istället för lätta legeringar. Modulen är en viktig komponent i drivbanan, så stabilitet är det viktigaste kravet för designers. Fraunhofer använder dock höghållfast fiberförstärkt härdplastpolymer (syntetharts) istället för aluminium som material för modulen som fungerar som kamaxelhus.
Författarna till utvecklingen hävdar att detta kommer att ge flera fördelar samtidigt. Å ena sidan, viktmässigt: "Kamaxelmodulen är placerad i cylinderhuvudet, dvs generellt i den övre delen av drivbanan", förklarar Thomas Sorg, forskare vid Fraunhofer Institute. Det är här viktbesparingarna är särskilt värda, eftersom de sänker fordonets tyngdpunkt.” Men detta är bra inte bara för vägdynamiken. Att gå ner i vikt är i slutändan en av de mest effektiva metoderna för att minska koldioxidutsläppen från bilar.
Kostnads- och klimatfördelar
Även om den del som utvecklats vid institutet är lättare än en aluminiumkamaxelmodul, hävdar dess skapare att den är extremt motståndskraftig mot höga temperaturer och mekaniska och kemiska påfrestningar, som de som orsakas av syntetiska motoroljor och kylmedel. Akustiskt har den nya utvecklingen också fördelar. Eftersom plaster beter sig som ljudisolatorer, "kan det akustiska beteendet hos kamaxelmodulen optimeras mycket väl", förklarar Sorg.
Den största fördelen kan dock vara de låga kostnaderna. När de väl är gjutna måste aluminiumdelar genomgå kostsamma ytbehandlingar och ha en begränsad livslängd. Som jämförelse är kostnaden för efterbearbetning av fiberarmerade härdplaster relativt låg. Deras monolitiska design gör att delen kan förbearbetas i fabriken, där den kan installeras på motorn med bara några få handrörelser. Dessutom lovar Fraunhofer ICT en betydligt längre hållbarhet för sin nya utveckling.
I slutändan kommer det också att finnas klimatvinster. Eftersom aluminiumproduktion förbrukar mycket energi, bör koldioxidavtrycket för Durometer fiberoptiska kamaxelmodul vara betydligt mindre.
Utgång
För tillfället, kamaxelmodulen för Institutet för IKT. Fraunhofer befinner sig fortfarande i en fungerande demonstrationsmodell. På motortestbänken testades delen i 600 timmar. "Vi är mycket nöjda med den fungerande prototypen och testresultaten", säger Catherine Schindele, projektledare på Mahle. Men hittills har partnerna inte diskuterat ämnet under vilka det är möjligt att planera serietillämpningen av utvecklingen.
