Wälzlager Wälzgelagerte Leichtbau-Ausgleichswelle für Mercedes-Benz

Die wälzgelagerte INA Leichtbau-Ausgleichswelle wird ab Dezember 2008 im neuen Mercedes-Benz Motor OM 651, einem 2,2-Liter Vierzylinder-Aggregat, erstmals in Serie gehen. Sie trägt ihren Teil zur Kraftstoffeinsparung bei.

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Schaeffler Automotive Buehl GmbH & Co. KG

Vorrangig für 4-Zylinder-Anwendungen wurde die INA Leichtbau-Ausgleichswelle entwickelt. Durch die Wälzlagerung statt der üblichen Gleitlagerung konnte nicht nur Reibung und damit Verbrauch eingespart werden, es wurde auch eine konsequente Optimierung der Massenverteilung an den Wellen erreicht. So haben die Schaeffler-Ingenieure nach Analyse der Kräfteverhältnisse die Lagerbreite im unbelasteten Teil der Lagerstellen weitestgehend reduziert.

Weniger Wellenmasse im Motor – minimierte Drehträgheit

Das Ergebnis ist die Wellenmasse im Mercedes-Benz Motor OM 651 um mehr als ein Drittel reduziert. Im neuen Mercedes Aggregat kann so eine Gewichtseinsparung von einem Dreiviertel Kilogramm realisiert werden. Die mit der geringeren Masse einhergehende Minimierung der Drehträgheit der Welle konnten sich die Konstrukteure bei Mercedes bei der Auslegung des gesamten Teilantriebstranges zunutze machen.

Durch die reduzierten Kräfte im Antrieb wird die Geräuschentwicklung verringert. Die reduzierte Laufbahnbreite im Lager führt darüber hinaus zu einer deutlich besseren Versorgung der Nadellager mit Ölnebel, so dass auf eine zusätzliche Versorgung mit Drucköl verzichtet werden kann. Dies bedeutet nicht nur eine reduzierte Ölpumpenkapazität, sondern auch den Entfall von Ölversorgungsbohrungen bei Konstruktion und Fertigung.

Weniger Reibungswärme durch Wälzlagerung

Durch die Wälzlagerung entsteht weniger Reibungswärme in den Lagerstellen – so vermindert sich auch der Ölkühlungsbedarf deutlich. Die Summe dieser Effekte bedeutet für den Gesamtmotor eine Kraftstoffeinsparung von etwa 0,5–1 %.

Die große Bedeutung des OM 651 wird auch dadurch deutlich, dass er bei der Hybridisierung der Mercedes-Fahrzeugflotte eine wesentliche Rolle spielen soll: er ist mit den modularen Hybridsystemen für Heckantriebsplattformen kombinierbar.

Wälzgelagerte Ausgleichswelle bietet Möglichkeit zur Kraftstoffeinsparung

Mit annähernd 50 Millionen Systemen, die pro Jahr produziert werden, bietet der Markt der 4-Zylinder-Motoren bei Nutzung der wälzgelagerten Ausgleichswelle große Möglichkeiten zur Kraftstoffeinsparung: Legt man eine durchschnittliche Verbrauchsreduzierung von 1 % über die Lebensdauer eines Motors zugrunde und kalkuliert eine Laufleistung von etwa 250 000 km, so könnten über die Lebensdauer des Motors rund 175 Liter Kraftstoff gespart werden. Selbst wenn nur 25 % der 4-Zylinder-Motoren mit der wälzgelagerten Leichtbau-Ausgleichwelle ausgerüstet würden, bliebe der Umwelt so eine Belastung von jährlich rund 6 Mio. Tonnen an CO2-Ausstoß erspart.

Die INA Leichtbau-Ausgleichswelle wird im Schaeffler Werk in Lahr produziert, während die zugehörigen, hochpräzisen Nadellager aus der Fertigung in Herzogenaurach stammen.

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