Gasgeschmierte Wellendichtungen weisen so gut wie keine Reibung mehr auf. Bislang wurde dieses Dichtungsprinzip aber nicht für Kurbelwellen eingesetzt. Freudenberg erhofft sich nun weitere Serienaufträge. (Bild: Freudenberg)
Konventionelle Kurbelwellendichtungen erzeugen bei jeder Motorumdrehung nicht unerhebliche Reibung, die wertvolles Drehmoment in unerwünschte Wärmeenergie umwandelt. Die neuen Dichtungen, an denen das Unternehmen jahrelang geforscht hatte, arbeiten mit einem Luftkissen und erzeugen so fast gar keine Reibung mehr. Dadurch werden Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen vermindert. Die so erzielten CO2-Einsparungen sind mit bis zu einem Gramm je gefahrenem Kilometer signifikant. Wären alle Pkw in Deutschland mit diesen Kurbelwellendichtungen ausgestattet, ergäbe sich eine jährliche Einsparung von mehr als 440.000 t Kohlendioxid. Das entspräche rechnerisch einer Absenkung des Kraftstoffverbrauchs um 146 Mio. Liter.
Im Kern besteht eine Levitex-Dichtung aus zwei Ringen, von denen einer mit der Kurbelwelle und der andere mit dem Kurbelgehäuse fest verbunden ist. Einer der Ringe verfügt über Nuten, die nur wenige Mikrometer tief sind. Dreht sich nun die Kurbelwelle, wird die Luft gegen den Dichtdamm geschleppt, der die Nuten umschließt. Die Nuten verengen sich zu einer geschlossenen Spitze hin und stellen für die eingeschlossene Luft daher eine Sackgasse dar. So entsteht ein Luftpolster, das die Dichtflächen voneinander trennt und eine nahezu reibungsfreie Abdichtung der Welle ermöglicht. Bislang kamen gasgeschmierte Gleitringdichtungen ausschließlich in großen Industrieanlagen zum Einsatz. Erst die von Freudenberg Sealing Technologies patentierte neue Konstruktion und das zugehörige Herstellverfahren ermöglichen es, die Idee auf einen Verbrennungsmotor zu übertragen, wo nur sehr wenig Platz für den Einbau vorhanden ist.
„Zur Zeit ist keine andere Technologie bekannt, die eine reibungsfreie und sichere Abdichtung der Kurbelwelle ermöglicht“, sagt Dr. Eberhard Bock, Leiter der strategischen Produktentwicklung bei Freudenberg Sealing Technologies. Angesichts der ehrgeizigen CO2-Ziele, die ab dem Jahr 2020 in Kraft treten, wird es künftig darum gehen, jedes Gramm einzusparen. „Wir sind daher zuversichtlich, dass es uns gelingt, weitere Kunden für diese innovative Technologie zu finden“, so Bock.
Weitere energiesparende Dichtungen
Die gasgeschmierten Kurbelwellendichtungen sind jedoch nicht die einzigen Produkte des Unternehmens, die den CO2-Ausstoß künftiger Fahrzeug-Generationen verringern. So hat das Unternehmen sogenannte „Low-Friction-Simmerringe“ auf dem Markt eingeführt. Sie basieren auf dem Werkstoff „ACM 380“, einer Kautschukmischung, die nicht nur die Reibung um bis zu 20 % verringert, sondern zudem auch mittels umweltfreundlicher Vulkanisationsbeschleuniger hergestellt wird.
Bis zu 40 % weniger Reibung ermöglicht die „Energy Saving Seal“, bei der das Elastomer durch eine Kunststoffmanschette verstärkt wird. Speziell für Nutzfahrzeuge bietet Freudenberg Sealing Technologies eine Kassettendichtung für den Kurbelwellenausgang an, die nicht nur eine um 60 % geringere Reibung aufweist, sondern durch eine axial anliegende Dichtlippe auch vor Verschmutzung schützt. In einem Test unter realistischen Einsatzbedingungen bestand die „Casco“ genannte Dichtung eine Laufzeit von 1,6 Mio. Kilometern.
(dw)
