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DREISSIG ERDUMRUNDUNGEN OHNE VERSCHLEISS

MAHLE POWER CELL UNITS HALTEN GRÖßTEN BELASTUNGEN STAND

Ohne sie würden die Lebensmittel bei den Verbrauchern, die Ware beim Kunden oder auch das Fertigungsmaterial bei den Fabriken nicht ankommen. Sie erreichen auch noch so entlegene Regionen, sind Fundament unserer modernen Logistik. Die Rede ist von Lastwagen: Allein in Deutschland transportieren sie fast drei Viertel aller zu befördernden Güter und legen dabei pro Jahr insgesamt eine Strecke in der Größenordnung von 70 Milliarden Kilometern zurück. Tendenz steigend: „Wir gehen davon aus, dass die Rolle der Lkw vor allem im Fernverkehr weiter zunehmen wird“, erklärt Matthias Fix, bei MAHLE zuständig für den Vertrieb von Nutzfahrzeugprodukten. Denn gemäß einer Studie wird die zu transportierende Gütermenge in Deutschland bis 2030 noch einmal deutlich zunehmen. Und obwohl auch bei Nutzfahrzeugen die Elektrifizierung Einzug halten wird, stehen bei neuen Antriebstechnologien in absehbarer Zeit eher die leichten Fahrzeuge für den urbanen Verteilerverkehr und City-Busse im Fokus. Bei den schweren Trucks im Fernverkehr hingegen wird der Verbrennungsmotor auch zu Beginn der übernächsten Dekade immer noch eine bedeutende Rolle spielen.

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"Geringer Kraftstoffverbrauch spielt neben Zuverlässigkeit und Langlebigkeit eine ganz entscheidende Rolle."

Matthias Fix Leiter Vertrieb Nutzfahrzeuge

STEIGENDE ERWARTUNGEN AN DIESELANTRIEBE

Schon diese Ausgangslage macht deutlich, dass der Bedarf an leistungsfähigen Dieselmotoren für Trucks auch in den kommenden Jahren weiter steigen wird. Allerdings steigen auch die Erwartungen an diese Aggregate, wie Matthias Fix bestätigt: „Die Total Cost of Ownership, die Gesamtbetriebskosten also, ist für Logistik-Unternehmen eine ganz entscheidende Größe. Denn trotz steigender Frachtraten wird auch der Kostendruck auf sie immer größer. Ein geringer Kraftstoffverbrauch spielt im Gesamtszenario also eine wesentliche Rolle.“ Trucks müssen also nicht nur spritsparend, sondern auch möglichst lange und vor allem störungsfrei laufen. MAHLE begleitet die Entwicklung von Lastwagen bereits seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 1920. Im Laufe der Jahrzehnte wurden die MAHLE Technologien rund um Lösungen für Dieselmotoren immer wieder verfeinert und optimiert, um den immer strengeren Emissionsgesetzgebungen zu entsprechen und die Lkw „sauberer“ zu machen. Mit den Lastwagen früherer Tage haben moderne Trucks nur noch wenig gemein. Vor 40 Jahren wurde der Kraftstoff mit nur 180 bar eingespritzt. Heute sind es 2.700 bar, mit denen der Diesel viel feiner im Brennraum verteilt wird – mit höchster Präzision und elektronischer Kennfeldsteuerung zum optimalen Einspritzzeitpunkt. So verbrennt der Kraftstoff bei Brennraumdrücken bis 250 bar wesentlich effizienter.

BESTANDSAUFNAHME NACH 1,2 MILLIONEN KILOMETERN

Diesem hohen zyklischen Druck, verbunden mit den gleichzeitig bei der Verbrennung auftretenden Temperaturen, müssen die sogenannten Power Cell Units – bestehend aus Kolben, Bolzen, Kolbenringen und Zylinderlaufbuchsen – zuverlässig Stand halten: Kilometer für Kilometer, Tour für Tour, Jahr für Jahr. Im Rahmen der Feldbeobachtung hat sich MAHLE mit der Frage auseinandergesetzt, wie sich eine Laufleistung von mehr als einer Million Kilometer auf eine Power Cell Unit auswirkt. Sie diente als Ausgangspunkt für eine spannende Untersuchung. Im Mittelpunkt: ein weißer Volvo-Truck, dem man schon auf den ersten Blick ansehen konnte, dass er bereits einiges auf seinen unzähligen Fahrten quer durch Europa erlebt hat. Der Truck wurde bei einem Händler ausgeliehen. „Wir durften ins Innere des Motors schauen, im Gegenzug bekam der Volvo eine Motorrevision mit neuen Power Cell Units von MAHLE“, erzählt Dr. Andreas Pfeifer, Leiter Entwicklung Motorsysteme und -komponenten. Unter der Fahrerkabine dann das Aggregat, das das MAHLE Team so interessierte: ein Sechszylinder- Turbodiesel mit einem Hubraum von 12,8 Litern und einer Leistung von 480 PS (353 kW). Mit diesem Motor ist der Volvo schon weit gekommen – sehr weit. Insgesamt mehr als 1,2 Millionen Kilometer. Das entspricht fast 30 Erdumrundungen

BESTÄNDIGKEIT UNTER BEWEIS GESTELLT

Bei der Untersuchung wurde die Qualität der Komponenten sichtbar: „Wir haben die Kolben vermessen und waren selbst etwas überrascht: Ihre Toleranzen waren von einem neuen Produkt nach dieser langen Zeit praktisch nicht zu unterscheiden.“ Nicht nur die Kolben hatten die lange Belastung also völlig unbeeindruckt überstanden. Auch die anderen MAHLE Komponenten in der PCU stellten ihre hohe Qualität und Beständigkeit unter Beweis und wiesen keinen nennenswerten Verschleiß auf. „Unsere Analyse hat gezeigt, dass wir Komponenten entwickelt haben, die das halten, was wir seinerzeit dem Kunden versprochen haben: hohe Qualität und Zuverlässigkeit“, berichtet der MAHLE Truckentwickler zufrieden.

LÖSUNGEN FÜR DIE LKWMOTOREN VON MORGEN

Sie arbeiten gemeinsam an Lösungen für Lkw-Motoren von morgen: Matthias Fix (links), Leiter Vertrieb Nutzfahrzeuge, und Dr. Andreas Pfeifer, Leiter Entwicklung Motorsysteme und -komponenten.

Der überprüfte Kolben stammt aus einem Motor, der die Euro-IV-Norm erfüllt. Für die aktuelle „Euro VI“ gelten unter anderem wesentlich strengere Emissionsgrenzwerte. Gleichzeitig ist ein geringerer Kraftstoffverbrauch erforderlich, um die Gesamtbetriebskosten zu senken. „Heute ist es bei der Herangehensweise entscheidend, nicht nur einzelne Maßnahmen an den Komponenten umzusetzen, sondern das Gesamtsystem aus Motor und Peripherie ideal aufeinander abzustimmen“, betont Dr. Andreas Pfeifer. Durch Verbesserungen der Motormechanik kann so auch der Ölkreislauf entlastet werden. Übergreifend – vor allem an den Funktionsschnittstellen – erfolgt dann die Optimierung des Motors. Davon profitiert die Gesamteffizienz des Antriebs noch stärker: „Insgesamt kann die Effizienz und somit der Kraftstoffverbrauch um bis zu drei Prozent verbessert werden.“

Hier wird deutlich: Der Wandel im Nutzfahrzeug ist die Summe vieler innovativer Schritte, die auch in der Vorgehensweise neuartig sind, sowie der Blick aufs ganze System „Truck“. Unisono definieren Matthias Fix und Dr. Andreas Pfeifer das Ziel so: „Wir wollen dafür sorgen, dass Lkw-Motoren künftig noch länger zuverlässig laufen, dabei weniger Kraftstoff brauchen und die Umwelt weniger belasten. Mit unserem systemischen Vorgehen sind wir auf einem guten Weg.“