Mit dem ersten vollintegrierten Ladeluftkühler in einem Saugrohr feiert MANN+HUMMEL eine Weltpremiere: Das System punktet im neuen Sechszylinder Benzinmotor von Mercedes-Benz mit optimaler Temperaturgleichverteilung und hält höchsten Belastungen stand.
#kundenmagazin
#automotive
#entwicklung
#kunststoffteile
#systemkompetenz
Saugrohr mit vollintegriertem Ladeluftkühler
Eine konstantere und effektivere Ladeluftkühlung und dadurch bis zu drei Prozent CO2‑Ersparnis – mit diesem Vorteil überzeugt das Prinzip der indirekten Ladeluftkühlung immer mehr Fahrzeughersteller. Ein reduziertes Ladeluftvolumen und ein schnellerer Ladedruckaufbau sorgen im Vergleich zur direkten Ladeluftkühlung außerdem für ein besseres Ansprechverhalten des Fahrzeugs. MANN+HUMMEL hebt diese Technologie nun auf ein neues Level: Mit dem ersten vollintegrierten Ladeluftkühler in einem Saugrohr feiert der Kunststoffexperte eine Weltpremiere.
Vollintegration vs. Stand‑Alone‑Konzept
Das neue System nutzt alle Vorteile der indirekten Ladeluftkühlung und überzeugt gegenüber Stand-Alone-Konzepten, welche mit einzelnen Komponenten für Ladeluftkühler und Saugrohr arbeiten. So kommt das MANN+HUMMEL System insgesamt mit weniger Bauteilen aus. Dies reduziert Schnittstellen sowie den Handling-Aufwand für den Automobilhersteller. Zudem sorgen ein geringerer Druckverlust und das nochmals kleinere Ladeluftvolumen im Vergleich zu Stand-Alone-Lösungen für ein verbessertes Ansprechverhalten.
Vollintegration vs. Einschraublösung
Das Saugrohr mit vollintegriertem Ladeluftkühler punktet auch gegenüber Einschraublösungen, die bisher Stand der Technik sind. Bei der Vollintegration ist der Kühler komplett von den Saugrohrschalen umschlossen. Dadurch überzeugt das Gesamtsystem durch höhere Festigkeit und kommt ohne Dichtfläche nach außen aus.
Mit einer maximalen Temperaturdifferenz von zwei Kelvin über alle sechs Zylinder sorgt das System für eine hervorragende Temperaturgleichverteilung. Dabei muss das Gesamtsystem hohe Temperaturunterschiede zwischen Lufteintritt und -austritt von bis zu 90 Kelvin aushalten.
Hält dicht
Eine besondere Herausforderung stellte für die Entwickler die Bypassabdichtung zwischen Kühler und den Saugrohrschalen dar. Neben einer guten chemischen Beständigkeit standen vor allem geringe Leckagewerte im Fokus. Die Lösung: eine Dichtung aus zwei Komponenten. Sie besteht aus einem Kunststoffrahmen aus dem besonders festen Polyamid mit 35 Prozent Glasfaseranteil (PA6 GF35) sowie einer Elastomerdichtung aus Fluorkautschuk (FKM), die eine gute Temperatur- und Medienbeständigkeit aufweist. Mittels Formschluss werden das Polyamid und das Elastomer fest und sicher miteinander verbunden.
Maximal stabil
Absolute Ladedrücke von bis zu 2,7 bar verlangen den Komponenten einiges ab. Durch die großen Flächen werden die Kunststoffschalen besonders beansprucht. Mit modernster Simulationstechnik, internem Musterbau und intensiver Erprobung legten die Ingenieure bei MANN+HUMMEL die Bauteile optimal aus: Die gezielte Verrippung meistert den Spagat zwischen kunststoffgerechtem Design, Gewichtsoptimierung und gleichzeitig höchster Stabilität.
Besonderes Augenmerk legten sie außerdem auf eine optimale Strömungsführung. Leitrippen im Plenum stellen die gleichmäßige Befüllung aller Zylinder sicher. Gleichzeitig sorgt die Bauteilauslegung für einen geringen Druckverlust. Gefügt werden die Bauteile mittels Heißgasschweißen. Das ermöglicht schmalere und gleichzeitig festere Schweißnähte. Positiver Nebeneffekt ist eine verbesserte Bauteilsauberkeit, da bei diesem Verfahren keine Reibflusen entstehen. Das Konzept der Vollintegration überzeugte Mercedes-Benz: Ersteinsatz des MANN+HUMMEL Saugrohrs ist in der neuen S‑Klasse.
Vorteile auf einen Blick
- Bis zu drei Prozent CO2‑Ersparnis dank indirekter Ladeluftkühlung
- Das Prinzip der Vollintegration des Ladeluftkühlers spart Bauteile und verbessert die Robustheit des gesamten Moduls
- Minimiertes Ladeluftvolumen sorgt für verbessertes Ansprechverhalten des Motors
- Hervorragende Temperaturgleichverteilung auf alle sechs Zylinder dank innovativer 2K‑Bypassdichtung und strömungsoptimierter Bauteilauslegung
