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22.08.2017

Federal-Mogul Powertrain bietet erste Ventildrehvorrichtung für im unteren Drehzahlbereich betriebene Pkw-Motoren

Barsinghausen, 22. August 2017 – Auf der diesjährigen IAA in Frankfurt präsentiert Federal-Mogul Powertrain eine neu entwickelte, kleinere Variante seiner bewährten Ventildrehvorrichtung Rotocap®: die erste für Pkw-Motoren mit Vierventiltechnologie. Dank eines Außendurchmessers im Bereich von 20 bis 25 mm erfüllt das neue, miniaturisierte Design die Bauraumanforderungen des Ventiltriebs im automobilen Antriebsstrang. Das Rotocap bietet eine aktive, kontrollierte Ventilrotation, die aufgrund reduzierter Schmierung des Ventiltriebs und Downspeeding des Motors notwendig werden kann. Bei beiden Maßnahmen handelt es sich um aktuell wichtige Entwicklungstrends in Bezug auf Emissionsreduzierung und Senkung des Kraftstoffverbrauchs. Mit der neuen Rotocap-Miniaturvariante erweitert Federal-Mogul Powertrain sein bestehendes Produktportfolio an Ventildrehvorrichtungen.

„Die Rotocap-Technologie hat sich bereits vielfach im Nutzfahrzeugbereich bewährt, wo Motoren häufig mit so niedrigen Drehzahlen laufen, dass keine stetige Ventildrehung zu erzielen ist“, erklärt Gian Maria Olivetti, Chief Technology Officer bei Federal-Mogul Powertrain. „Im Pkw-Bereich können die Ventile üblicherweise frei rotieren. Während des Öffnungs- und Schließvorgangs wird, größtenteils durch die Torsionsdynamik der Ventilfeder, eine Drehbewegung über die Kegelstückverbindung auf die Ventile übertragen. Die Ventilrotation ist jedoch in einem Drehzahlbereich unterhalb von 2500 min-1 aufgrund geringer dynamischer Effekte kaum existent. Durch die steigende Verkehrsdichte sowie die Bemühungen, Emissionen und Verbrauch weiter zu senken, arbeiten moderne Motoren oft im unteren Drehzahlspektrum. Das kann eine forcierte Ventilrotation erforderlich machen“, so Olivetti weiter. „Mit unserem neuen, kompakten Design ist der Einsatz der Rotocap-Technologie nun auch im Pkw-Segment möglich. Hybridanwendungen, die in einem begrenzten Drehzahlband betrieben werden, können ebenfalls von den Vorteilen eines Rotocaps profitieren.“

Die neu entwickelte Rotocap-Variante sorgt – auch bei niedrigen Motordrehzahlen – für eine kontrollierte Ventilrotation, die zu einer gleichmäßigen Temperaturverteilung über die gesamte Ventilsitzfläche führt. Das verlängert die Dauerhaltbarkeit, indem lokale Verformungen an der Dichtoberfläche reduziert und Blow-by-Effekte ebenso wie mögliche Rissbildungen am Ventilsitz vermieden werden. Darüber hinaus mindert die Drehvorrichtungs-Technologie den Verschleiß anderer Ventiltriebkomponenten.

Vorteile des Rotocap-Designs für Motoren mit reduziertem Ölverbrauch

Rotocaps verhindern unkontrollierte Bewegungen, die üblicherweise durch die Torsionsdynamik der Ventilfeder oder durch sonstige Randbedingungen während des Öffnungs- und Schließvorganges auf das Ventil wirken. Stattdessen verleiht die Ventildrehvorrichtung dem Ventil nur beim Öffnen eine kontrollierte und gleichmäßige Drehung, die über den gesamten Motordrehzahlbereich sichergestellt ist. Darüber hinaus verhindert diese Technologie abrasiven Verschleiß der Ventilsitzflächen, da das Ventil beim Schließvorgang nicht mehr rotiert. Minimale Drehbewegungen des Ventils im Sitzkontakt sind also ausgeschlossen. Die Vorteile kommen vor allem bei Motoren zum Tragen, die auf reduzierten Ölverbrauch im Ventiltrieb ausgelegt sind. Ebenso profitieren Motoren, die mit alternativen Kraftstoffen wie LPG, CNG oder Ethanol betrieben werden, da hier im Vergleich zu Otto- oder Dieselmotoren am Ventilsitz deutlich höhere Verschleißraten auftreten.

Die von Federal-Mogul Powertrain entwickelte Ventildrehvorrichtung Rotocap basiert auf einer kompakten, bewährten Anordnung von Kugeln und Rampen in einer in sich geschlossenen Baugruppe. Die neue, kleinere Pkw-Variante ist mit einem Außendurchmesser im Bereich von 20 bis 25 mm verfügbar und erlaubt eine einfache Integration in den Zylinderkopf. Federal-Mogul Powertrain präsentiert sein Angebot an Ventiltriebkomponenten vom 12. bis 15. September 2017 auf der IAA in Frankfurt (Stand E33, Halle 4.1). Gezeigt werden Ventile, Ventilkegelstücke und Ventildrehvorrichtungen, darunter auch das Alternativdesign namens Rotocoil, bei dem statt Kugeln und Rampen eine einzelne Wurmfeder zum Einsatz kommt.