Hightech-Kolbengeneration: Stahl lässt Diesel stärker sparen

Für die Marke Mercedes war der Diesel schon vor achtzig Jahren eine gute Wahl. Mit dem 260 D begann 1935/36 der Aufstieg der Selbstzünder im Pkw. Und dank High-Tech sind sie kultivierter, kraftvoller und sparsamer unterwegs als je zuvor. Aufladung mit Abgasturbolader, Vierventiltechnik, direkte Einspritzung und gereinigte Abgase waren technische Sensationen, die den Diesel mit hoher Leistung bei geringem Verbrauch auf die Überholspur führten.
Jetzt zieht ein auf den ersten Blick eher unscheinbarer Fortschritt unter der Motorhaube ein: Mercedes ersetzt als erster Hersteller im Personenwagen-Diesel die gängigen Kolben aus Aluminium durch eine neu entwickelte Hightech-Kolbengeneration aus Stahl. Vorerst nur im E 350 BlueTEC sorgen die aus Stahl gefertigten Kolben ab September 2014 ohne Gewichtsnachteile bei gleicher Leistung für einen geringeren Verbrauch und niedrigere Kohlendioxid-Emissionen.
Die etwa 1,8 Tonnen wiegende Limousine verbraucht künftig mit ihrem 3,0-Liter-V6 laut Mercedes nur noch etwa 5,0 Liter Dieselkraftstoff auf 100 Kilometer. Allein der durch den Stahlkolben ausgelöste Spareffekt soll bei rund drei Prozent liegen. Diese Einsparung entsteht in der Hauptsache durch die entscheidend verringerte innere Reibung im Zylinder. Denn die unterschiedliche Ausdehnung des Stahlkolbens und des Aluminiumgehäuses erlaubt es den Technikern, mit einer größeren Kolbentoleranz zu arbeiten. Weil das Aluminium des Kurbelgehäuses sich mehr ausdehnt als der Stahlkolben, arbeitet dieser mit einer geringeren Reibung und erhöht dadurch die Motoreffizienz. Stahlkolben sind zwar schwerer als Alu-Kolben, aber ihr Material ist fester und erlaubt eine kompaktere Bauform. Deshalb sind die Stahlkolben niedriger und das Gesamtgewicht des Systems liegt auf dem Niveau der Alu-Ausführung. Weitere Vorteile der Stahlkolben sind der höhere Wirkungsgrad, also eine verbesserte Nutzung der Energie im Kraftstoff.
Dadurch konnten die CO2-Emissionen des seit 2009 eingesetzten Diesel-V6 von 179 g/km auf 100 km über 144 g/km auf nun deutlich unter 140 g/km durch den Einsatz der Stahlkolben verringert werden. Bei Mercedes ist man sicher, dass sich Stahlkolben auch im Diesel weiter durchsetzen werden. So sollen die neuen Kolben "bald auch in den Vierzylinder-Dieselmotoren zum Einsatz kommen", heißt es aus Stuttgart. mid/wp