Kurbelgehäuse Grundfunktion

Übersicht

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 Allgemeines

 Funktion

Allgemeines

Das Kurbelgehäuse ist Hauptbestandteil des Rumpfmotors und vereint die Lagerung der Kurbelwelle sowie den Verbund aus Zylindern in einem Gehäuse. Die Kurbelgehäuse der aktuellen Mercedes Diesel- und Benzinmotoren sind aus Aluminium hergestellt. Im wassergekühlten Kokillengussverfahren gegossen, kühlt das flüssige Aluminium schneller ab und erstarrt früher. Dies hat ein sehr feinkörniges und dichtes Materialgefüge zur Folge, was sehr hohe Festigkeitswerte erzeugt. Zudem sind mit diesem Herstellungsverfahren komplexe Außen- und Innengeometrien erzeugbar. Deutlich gewichtsoptimiert verfügen die Kurbelgehäuse aus Aluminium über eine sehr hohe Materialsteifigkeit, die Spitzenverbrennungsdrücke von bis zu 160 bar zulässt. Die im Inneren des Kurbelgehäuse verlaufenden Kanäle zur Kurbelgehäuseentlüftung bzw. zur effizienten Steuerung der Flüssigkeiten für Motorkühlung und Motorschmierung sind dabei hoch komplex ausgelegt.

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P01.40-A025-81

Funktion

Das Kurbelgehäuse ist auf der Oberseite durch den Zylinderkopf und nach unten hin durch die Ölwanne abgeschlossen. In Verbindung mit dem Zylinderkopf bilden die Zylinder den Hubraum, der zur Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs dient. Die Zylinderwände des Kurbelgehäuses nehmen dabei die durch die Verbrennung entstehenden Gaskräfte auf. Die bisher separat verbauten Zylinderlaufbuchsen aus Stahl bzw. aus Grauguss sind bei vielen aktuellen Mercedes-Motorbaumustern durch NANOSLIDE®-Beschichtungen ersetzt. Mit dem Lichtbogen-Draht-Spritzen (LDS) direkt auf die Zylinderbohrungen im Kurbelgehäuse aufgetragen, erzeugt dies eine sehr dünne Schicht mit 0,10 mm bis 0,15 mm. Auf Basis einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung entsteht so ein ultrafeines, sehr verschleißbeständiges Werkstoffgefüge mit Mikroporosität. Das Resultat ist eine spiegelglatte Oberfläche mit bis zu 50 Prozent reduzierter Reibung zwischen Kolben, Kolbenringen und Zylinderlauffläche sowie eine Gewichtseinsparung von mehreren Kilogramm.

Folgende Motorbaumuster verfügen über Zylinderlaufflächen in NANOSLIDE®-Beschichtung:

 M133; M139; M167; M177; M178

 M254; M256; M282; M276 DELA

 OM654; OM656

Bei folgenden Motorbaumustern sind Zylinderlaufbuchsen aus Grauguss verbaut:

 M260; M264

 M270; M274

 M278; M279

Die Kurbelwelle ist durch die Kurbelwellenlager oben bzw. durch die Kurbelwellenlager unten drehend gelagert und mit den Kurbelwellenlagerdeckeln am Kurbelgehäuse verschraubt. Kühlkanäle im Kurbelgehäuse stellen durch das zirkulierende Kühlmittel die Abfuhr der durch Verbrennung und Reibung entstehenden Wärme sicher. Die Open-Deck-Bauweise bzw. die Closed-Deck-Bauweise sind spezielle Varianten der Kühlkanalstruktur.

Zur effizienten Schmierung aller im Verbrennungsmotor mechanisch bewegter und in Kontakt befindlicher Bauteile verfügt das Kurbelgehäuse über Kanäle zum Transport von Motoröl. Eine weitere Kanalstruktur stellt die Kurbelgehäuseentlüftung sicher. Während der Kompression des Kraftstoff-Luft-Gemisches gelangt heißes und mit Schadstoffen verunreinigtes Gas in das Kurbelgehäuse und belastet das Motoröl. Das Mitreißen von unverbrannten Kraftstoffresten, insbesondere beim Kaltstart, führt zur Ölverdünnung. Um dieser entgegen zu wirken, führt die Kurbelgehäuseentlüftung die entstehenden Leckgase ab und dem Ansaugtakt zur Verbrennung zu.

Das Kurbelgehäuse nimmt diverse Nebenaggregate wie z. B. den Generator, die Wasserpumpe und den Kältemittelkompressor auf und ist über das Steuergehäuse direkt mit dem Getriebe verschraubt.

 Open-Deck-Bauweise:
Der Kühlmittelraum ist nach oben hin um die Zylinder geöffnet. Über diesen zusätzlichen Raum ist der obere Zylinderbereich von Kühlmittel umströmt und dadurch eine höhere Kühlleistung erzielt. Die geringere Steifigkeit der Open-Deck-Bauweise gleich der Verbau einer Metallzylinderkopfdichtung aus.

 Closed-Deck-Bauweise:
Die Deckplatte ist von kleineren Kanälen für das Kühlmittel durchbrochen. Daraus folgt eine hohe Steifigkeit, welche sich positiv auf die Haltbarkeit von hoch belasteten Motoren auswirkt.