Kanalarbeiten

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Diese Legierung verträgt ab einer bestimmten Temperatur schlicht nicht mehr die dieseltypisch hohen Verbrennungsspitzendrücke von 140 bis 180 bar, denn sie zeigt schon ab Temperaturen von 150°C einen deutlichen Abfall der Zug-/Biegefestigkeit, bei etwa 250°C erreichen die Festigkeitswerte gerade noch die Hälfte der Werte bei Raumtemperatur. Andere Materialien wären ein Weg, dem Problem zu begegnen, die einfachste Lösung besteht allerdings in einer Kühlung der hoch belasteten Aluminiumteile.

Dazu ist in den Kolben im Bereich hinter den Ringnuten ein fast ganz umlaufender Kanal eingegossen. Für gewöhnlich tritt das kühlende Öl jedes mal ein, wenn am unteren Totpunkt eine senkrechte Bohrung im Kolbenhemd über die Spritzdüse am Zylinderfuß fährt. Der durchströmende Schmierstoff nimmt dort die überschüssige Wärme auf, wo der Kolben am dicksten ist und transportiert sie von dort in die Ölwanne, wo er wieder abkühlt. Der höheren Wärmebelastung des Öls kann dann ganz simpel durch eine größere Ölmenge und/oder einen nachgeschalteten Kühler Rechnung getragen werden. Diese Art der Kühlölversorgung ist weit verbreitet, etwa im Dieselmotor des Pritschenwagens Mitsubishi L200.

Klappern ist mehr als nur ein Schönheitsfehler

„Kanalgekühlt“ ist gewissermaßen die Deluxe-Variante von „spritzölgekühlt“. Letztere Methode schießt Motoröl entweder durch eine Düse unterhalb des Kolbens an dessen Unterseite (wie bei vielen 08/15-Dieseln) oder bringt es durch eine Bohrung aus dem Pleuellager durch das Pleuelauge und schließlich durch eine Düse am obenen Ende der Pleuelstange an den Kolbenboden. So machte es beispielsweise schon seit 1947 der Boxer des Citroën 2CV oder die Motoren des Porsche 911, beide als luftgekühlte Aggregate angewiesen auf eine Aufbesserung ihres Wärmehaushalts mit Öl. Hauptnachteil der Spritzölkühlung ist die ungleiche Wärmeverteilung, da der Kolben nur an seiner dünnsten Stelle und dann auch noch lediglich von außen gekühlt werden kann. Die Folge ist ein verstärkter Verzug des Materials, wie er in modernen Motoren mit ihren geringen Laufspielen nicht mehr so gern hingenommen wird. Selbst noch die harmloseste Konsequenz erhöhten Laufspiels würde den Endkunden nicht gefallen: Klappern aus dem Motor wäre ein hässlicher Schönheitsfehler.