Stahlkolben erlebt Wiedergeburt

Bis in die 30iger Jahre wurden standardmäßig Kolben aus Gussstahl in die Motoren gebaut. Die kommerzielle und günstige Herstellung von Aluminium änderte das schnell. Auch Motorblöcke wurden bald aus Aluminium gefertigt. Den Alu-Motorblock hat man schon länger wieder durch den aus Stahl ersetzt, auch beim Kolben wird das bald der Fall sein.

Zunächst fällt auf, dass das spezifische Gewicht von Aluminium eigentlich deutlich geringer ist als dass von Stahl… . Umso verwunderlicher ist die Tatsache, dass ein Motorblock aus Aluminium schwerer ist, als einer aus Stahl. Das liegt allerdings einfach daran, dass Stahl eine deutlich höhere Festigkeit hat, als Aluminium. Das hat zur Folge, dass ein Motorblock aus Stahl viel weniger Material bedarf als ein Motor aus Aluminium. Dieser Umstand kommt nun auch bei den Kolben zur Geltung, welche bislang immer noch aus Aluminium gefertigt werden. Hierbei ergeben sich neben dem geringen Gewicht auch noch weitere Vorteile: So ist der Ausdehnungskoeffizient von Stahl zu Stahl annähernd gleich (abhängig von eventuellen Zusatzstoffen und der Gitterstruktur), was bedeutet, dass die Abstände zwischen Kolben und Zylinder geringer sein werden – das bringt eine Verbrauchseinsparung von etwa 3 Prozent.

Ein weiterer Vorteil ist der mit der Kolbenfertigung aus Stahl einhergehende geringere Motorverschleiß – wie geht denn das? Nun, das rührt hauptsächlich daher, dass der Kolben an sich kürzer wird – dem hingegen das Pleuel länger werden kann, was zu einer Abnahme der Querkräfte führt, was wiederum die Reibung zwischen Kolben und Zylinder verringert und damit den Verschleiß minimiert.

Einzig und allein die Herstellung des Stahlkolbens wird wohl etwas teurer sein als die eines Kolben aus Aluminium. Zum Einen ist die Gießtemperatur höher, zum Anderen ist der Stahl fester und die Nacharbeitungskosten sind somit höher. Vor dem Hintergrund, dass volumenbezogen weniger Material benötigt wird, könnten sich der finanzielle Unterschied hinsichtlich der Fertigung allerdings amortisieren.

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