Verbrennungsmotor aus Kunststoff

Der Forschungsmotor mit Leichtbau-Zylindergehäuse ist leichter als ein Vergleichsmodell aus Aluminium, aber er kostet das Gleiche. (Bildquelle: Fraunhofer ICT)

In Bereichen, wo starke thermische oder mechanische Belastungen auftreten, etwa in der Zylinderlaufbuchse, befinden sich Inserts aus Metall. Auch die Geometrie des Zylindergehäuses passten die Wissenschaftler so an, dass der Kunststoff möglichst wenig Hitze aushalten muss. Wegen dieser Hitze, dem Kontakt mit glykolhaltigem Kühlwasser, Öl und Benzin war es allerdings schwierig, einen passenden Kunststoff zu finden. Denn das Material muss sich in gleichem Maße ausdehnen wie die Metalleinlagen. Andernfalls würde das Zylindergehäuse an den Metall-Kunststoffverbindungen reißen. Diese Bedingungen erfüllt ein glasfaserverstärktes Phenolharz von SBHPP, das die Fraunhofer Projektgruppe verwendet. Es besteht zu 55 Prozent aus Fasern und zu 45 Prozent aus Harz. Es ist aber auch möglich, die Glasfasern durch die teureren, aber leichteren Kohlenstofffasern zu ersetzen. Bei der Fertigung von Bauteilen setzen die Forscher auf den Spritzgießprozess mit rieselfähigem Duroplast. Damit ist der Herstellungsprozess günstiger als der von Aluminium-Motoren. Zudem entfallen große Teile der Endbearbeitung.

Die Forscher testeten den Motor erfolgreich auf dem Prüfstand und stellten fest, dass er die gleiche Motorleistung erbringt wie herkömmliche Motoren. Darüber hinaus erwarten die Wissenschaftler, dass der Kunststoff-Motor leiser laufen könnte als Metall-Aggregate. Auch in punkto Wärmeabstrahlung scheint er Aluminium-Motoren überlegen zu sein. In einem weiteren Schritt wollen die Forscher einen mehrzylindrigen Motor aus Kunststoffen herstellen, samt Kurbelwellen-Lagerung.

Einen Prototypen des Motors stellen die Forscher auf der Hannover-Messe vom 13. bis 17. April vor (Halle 2, Stand C16).

(dl)