Pleul Arten bzw. deren Materialien

Da ich derzeit in der Karosseriebautechniker Ausbildung bin, habe ich es in der Mappe stehen, war so zusagen neben dem "Sich vorstellen" einer der ersten Sachen die man geelehrt bekommt.

pures Alu Schmelzpunkt: 660°C, Dichte: 2,7kg/dm³, Zugfestigkeit: ca. 50 N/mm², zäh und weich, größtteils wird es zu Legierung verarbeitet

hingegen Eisen Metalle 7,87kg/dm³, Schmelzpunkt 1536°C;
Titanium dichte müsste um die 4,2-4,3kg/dm³ sein, Schmelzpunkt etwa um die 1600-1700°C(finde ich grade nicht, ist mal an der Zeit die Mappe etwas zu organisieren )

Reines Titan, Dichte: 4.5 kg/dm³ Schmelzpunkt 1670°C...habe das Tabellenbuch Metall in Griffweite aufm Schreibtisch...is wie die heilige Bibel nur ohne Unsinn

@Don
Auch bei Kotflügeln wirst du nicht drum herumkommen mehr Material zu verwenden, da sonst die Biegesteifigkeit selbiger zu gering wird. Es gibt spezielle Leichtbaukennwerte, über die sich der Materialbedarf für Karosseriebauteile berechnen lässt. Habe demnächst eine Prüfung in Karosserietechnik und muss mich dann etwas näher damit auseinandersetzen. Kann dann gerne etwas darüber referieren wenn Interesse besteht.

Ja klar. Aber da langt vergleichsweise wenig Material. Man müsste ja z. B. auf der Innenseite der Kotflügel nur alle paar Zentimeter millimeterhohe und millimeterbreite "Stege" stehenlassen. Ds sorgt schon für mehr Stabiltät. Aber ich bin kein Fachmann. Wer kann, kann das natürlich berechnen. Unterm Strich hat Alu trotzdem noch den Vorteil des weniger an Gewicht und des Nichtrostens und der leichteren Wiederverarbeitung bzw. des Recyclings. Somit finde ich Alu toll. Nur als Ersatz für Pleuel kommt mir Alu verdächtig vor. Das war ja es ja, um was es eigentlich ging. Taugt Alu oder Alulegierung in einem Standardmotor oder nicht? Da sind m. E. die Anforderungen schon wesentlich höher als beim Kotflügel-Vergleich.

Es hängt schlichtweg vom Motor ab und was für Zielsetzungen man hat: Drehzahl oder Drehmoment. Für Drehzahlmotoren ist Aluminium sehr gut geeignet, da es durch sein geringes Gewicht das Massenträgheitsmoment (bewegte Massen) verringert.
Will man aber Drehmoment (also die Kraft, die direkt über die Kolben auf die Pleuel ausgeübt wird), so müssen die Pleuel eine hohe Festigkeit aufweisen. Die ist bei Stahl natürlich von Natur aus höher als bei Aluminium. Will man Aluminium für einen Drehmomentmotor verwenden, so muss man mehr Material verwenden. Deswegen ist hier der Einsatz eigentlich recht unsinnig meiner Meinung nach.
Im Allgemeinen ist es so, dass Aluminium durch seine schlechteren mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu Stahl "nur" Einsparungen von etwa 30% erreicht obwohl die Dichte von Aluminium 70% unter der von Stahl liegt.

Der Vorteil von Aluminium durch die Passivschicht nicht korrosionsanfällig zu sein gilt auch nur für Reinaluminium und weichere Alu-Legierungen.
Aluminium der 7000er-Serie (AlZn-Legierungen) sind korrosionsanfällig, gehören aber zu den beliebtesten Legierungen beim Karosseriebau wegen ihrer hohen Festigkeit. Ich kann grad ausm Stehgreif nicht erklären wieso sie korrodieren und was in der Praxis dagegen getan wird, weil ich in der Vorlesung geschlafen hab :rolleyes: Aber Wiki weiss dazu bestimmt mehr

/e
Ach ja, gegen Aluminium als Pleuel-Werkstoff spricht auch, dass Aluminium keine Dauerfestigkeit besitzt. Es wird mit der Zahl der Betriebsstunden immer weicher. Deswegen wohl auch ungeeginet für Serienmotoren, die lange halten sollen.
Ich glaube das stand auch in dem Artikel von der Käfer-Seite.

/e2
Ich komme über die Uni an ein Paper von einem Toyota-Entwicklungsingenieur, der die Entwicklung der Werkstoffe in Toyotas Motoren der letzten 20 Jahre (2JZ-GTE wird auch erwähnt) beschreibt. Ist leider Japanisch, aber die Grafiken und Diagramme sind Englisch. Wer Interesse hat, dem kann ich das Paper mal als PDF zuschicken.
Der 2JZ hat die festesten Pleuel in allen Toyota-Motoren von 1980 bis 1995. Faktor 1.8 im Vergleich zu herkömmlichen Pleueln. Der 1JZ Faktor 1.5.

Interessant!

Habe eben mal gesucht, was in einem Formel-1-Motor werkelt und dabei diese Aussage gefunden:

Die aktuelle Kolbenbeschleunigung liegt bei 10.000 g. Anders gesagt: Ein Kolben beschleunigt von null auf 100 Stundenkilometer in 0,3 Sekunden und erreicht eine maximale Geschwindigkeit von 40 Metern pro Sekunde. Dabei wirkt eine Kraft von fast 3000 Tonnen auf die Pleuel. Doch dieses Titan-Teilchen wiegt lediglich 300 Gramm, die Hälfte einer Serienausführung aus Aluminium für Pkw.

Das halte ich für schlichtweg schlecht recherchiert. In sämtlicher Literatur die ich jetzt in 15Min gesichtet habe steht nur Stahl als Großserienwerkstoff für Motoren.

Ach egal, das ist mir sowas von Wurscht egal Meinetwegen kann das Ding aus nen Schokobanane bestehen, hauptsache es hält. Die haben vielleicht schlecht recherchiert.
Nachti

Hehe. Ruhig Blut. Ich habe schließlich nicht nach Alu-Pleuel für Serienfahrzeuge recherchiert, sondern, wie einleitend erwähnt, nach dem verwendeten Material für Formel-1-Motoren. Ich dachte, hier eventuell auf Alu zu stoßen. War aber nix. Bemerkenswert zur Verlinkung war mir dabei allein die Belastung, der ein Pleuel so ausgesetzt ist. Denn ich kann mir weiterhin kaum vorstellen, dass Alu diesen Belastungen auf Dauer standhält. Aber das hast du weiter oben ja auch schon erörtert.

Also erst lesen, dann kritisieren. Gell?

PS: Wieso der Autor meint, Alu-Pleuel würden in seriennahen Motoren verwandt, erschließt sich mir nicht bzw. weiß ich ja, das es nicht so ist. Das war jedenfalls nicht die Intention, das zu posten.

Das war keine Kritik an dir sondern am Autor Ich glaube ich sollte etwas öfter Smileys verwenden, damit meine Posts nicht so brottrocken rüberkommen

Das Alu Pleuel würde keinne Saisong in einem Strassen Auto überleben die werden viel angeboten für US V8 Motoren.
Hersteller sind Manley,Mopar, GBR usw. die Alu Pleuel sind sehr massiv ausgelegt und würde schon aus Platzgründen bei vielen Motoren nicht gehen,zudem ist die Lebensdauer sehr kurz.
Über die Temperaturen verändert sich auch die Festigkeit bei Alu,deswegen solte man ja auch Z:B: Tragende Alu Teile die geschweist wurden anschliesend Technisch Altern um wieder die ausgangs festigkeit zu erreichen.
In einem F1 Motor bewegen sich nur Titan Pleuel sowie auch in den meisten anderen Rennmotoren,ausgeschlossen solche die Reglementsbedingt Stahl Pleuel verwenden Müßen.


MFG

so und dazu ein "AMEN"... Ich denke wir alle sind uns einig, daß es Humbug ist, Alu als Pleuelwerkstoff einzusetzen AUSSER VIELLICHT in irgendeiner kurzzeitigen exotischen Anwendung...
und damit wieder ein WWW-Hype erledigt