Augsburg. Mit dem Wechsel von Motorblöcken aus Grauguss zu Aluminium wurden spezielle Schutzmaßnahmen für die Zylinderbohrung nötig. Weil Aluminium nicht widerstandsfähig genug ist, um das ständige Auf und Ab des Kolbens unbeschadet zu verkraften, wurden Zylinderlaufbuchsen in die Bohrungen eingesetzt, die meist aus Eisenlegierungen bestehen. Um Gewicht und Bauraum zu sparen und vor allem die Wärme aus dem Zylinder besser abtransportieren zu können, stellen Hersteller wie BMW und Daimler derzeit auf eine Direktbeschichtung der Zylinderbohrungen um, so Steffen Hoppe, Leiter Technologie für Kolbenringe und Zylinderlaufbuchsen bei Federal-Mogul. Diese Innenbeschichtung sei so komplex, dass dafür komplette Motorenlinien mit hohem Aufwand um- oder neu gebaut würden. Schon die Fertigung der Blöcke werde aufwendiger, weil die Gießer eine völlige Freiheit der Zylinderbohrungen von Gussfehlern sicherstellen müssten. Mit den Spray-Fit-Zylinderbuchsen will der Zulieferer fast alle Vorteile der Innenbeschichtung zu deutlich niedrigeren Kosten realisieren.
Magersucht im Motorblock
Diese Buchsen entstehen, indem ein Dorn zunächst mit einer Eisenschicht umspritzt wird, die den harten, inneren Teil der Laufbuchse bildet. Danach wird eine Aluminium-Silizium-Legierung aufgebracht, die für eine bessere Wärmeableitung in den Aluminium- Motorblock sorgt. Bei Reibungs- und Wärmeableitungswerten liegen diese Laufbuchsen auf dem gleichen Niveau wie die teure Innenbeschichtung. Gegenüber klassischen Laufbuchsen könne mit der Innenbeschichtung die Oberflächentemperatur in der Zylinderbohrung um 50 bis 60 Grad Celsius gesenkt werden. Die Spray Fit Liner seien hier nur um zwei bis drei Grad schlechter. Wichtig ist die Temperaturreduzierung, um niedrigviskose Öle verwenden zu können. Mit Wandstärken von 0,8 Millimetern seien die neuartigen Laufbuchsen auch deutlich dünner und leichter als klassische Laufbuchsen, die 1,2 bis drei Millimeter dicke Wände haben. Das Gewicht einer Spray-Fit-Buchse liege unter 400 Gramm. Zwar ist Federal- Mogul noch nicht von einem Autobauer für ein konkretes Motorenprojekt nominiert, aber bei einigen Herstellern sei man „nah dran“, so Hoppe. Federal-Mogul-Konkurrent KSPG Automotive setzt hingegen auf die Beschichtung der Laufflächen und den Verzicht auf Laufbuchsen. Die Tochter KS Aluminium- Technologie vermeldete jüngst den ersten Serienauftrag eines Fahrzeugherstellers für Aluminiumzylinderkurbelgehäuse mit der sogenannten PTWA-Beschichtung („Plasma Transferred Wire Arc“). Der Serienstart werde 2015 erfolgen, es handle sich um Stückzahlen im fünfstelligen Bereich, erklärte KSPG.
