Zylinderkopfhaube aus Zytel® PA 66 von DuPont für Chrysler 4-Zylinder-Motoren

Hauben dieser Art sind rund 40 % leichter, kostengünstiger herzustellen und einfacher zu montieren als vergleichbare Teile aus konventionellen Werkstoffen wie Aluminium. Mit dem integrierten Ölabscheider ermöglicht die neue Haube zudem eine Senkung der Umweltbelastung durch Abgase. Zulieferer ist Bruss North America, Inc., eine Tochter der deutschen G. Bruss GmbH & Co. KG, die zu den führenden Herstellern von Zylinderkopfhauben aus Thermoplasten gehört.

Dazu Mike Cuneo, Director Program Management bei Bruss North America: „Wir haben die Haube zunächst mit der Finite-Elemente-Methode ausgelegt und dann einen Prototyp aus durchsichtigem Acrylglas hergestellt. In den Testlabors der Chrysler Group beobachteten wir daran den Ölfluss im integrierten Abscheider und konnten ihn so optimieren. Die Kammer des Ölabscheiders wird im Vibrationsschweißverfahren mit der Haube verbunden.

Ein integriertes Rückschlagventil sorgt für die Rückführung des Motoröls in den Kreislauf. Dadurch gelangt nun 90 % weniger Schmieröl in den Motor und verbrennt nicht mehr im Katalysator, was zu einer signifikanten Reduzierung der Abgase führt. Die Messingeinsätze für die Zündspulen werden durch Heißeinpressen in das fertige Spritzgussteil eingebracht, was die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Endmontage steigert.“ Für die Herstellung der Haube wählte Bruss ein hitzestabilisiertes und speziell heißölbeständiges Zytel® PA 66 von DuPont. Cuneo: „Dieser Werkstoff verfügt über sehr gute mechanische Eigenschaften, ist kriechbeständig und seine Alterungsbeständigkeit in heißer Luft, heißem Öl und heißem Wasser ist sehr gut, was mit entscheidend für den Erfolg der Entwicklung war. Der verwendete Typ verfügt außerdem über sehr gute Fließeigenschaften, die kurze Zykluszeiten beim Spritzgießen ermöglichen.“

DuPont hat den hier eingesetzten Zytel® PA-66-Typ speziell für anspruchsvolle Anwendungen unter der Motorhaube entwickelt. Dazu Gianluigi Molteni, Segment Manager Global Powertrain bei DuPont Automotive: „Bei thermischen Alterungsversuchen wurden die Bauteile 3000 Stunden lang 150 °C heißem Motoröl ausgesetzt. Dank der hohen thermischen Beständigkeit des verwendeten Polyamids, seiner Hydrolysebeständigkeit und seiner guten mechanischen Eigenschaften wie hohe Kriechbeständigkeit bestand die Zylinderkopfhaube aus Kunststoff die strengen Tests des Herstellers. Dies öffnet dem Material den Weg zur Entwicklung neuer und der Substitution bestehender Anwendungen.“

Bei diesem Projekt arbeiteten die Chrysler Group, Bruss und DuPont Automotive von Anfang an eng zusammen. Die gesamte Entwicklung von der ersten CAD-Zeichnung bis zur Markteinführung dauerte nur 12 Monate. „Anders als in Europa beginnen OEMs in Nordamerika erst jetzt, Thermoplaste auch für solche Anwendungen einzusetzen. Nach der Zylinderkopfhaube für 3,3- und 3,6-Liter-V6-Motoren von Chrysler, an deren Entwicklung wir auch maßgeblich beteiligt waren, ist die neue Haube erst das zweite Großserienprojekt in dieser Region“, so Cuneo. „Weitere Projekte sind in der Pipeline.“

DuPont Engineering Polymers produziert und vertreibt Crastin® PBT und Rynite® PET thermoplastische Polyester, Delrin® Polyacetale, Hytrel® thermoplastische Polyesterelastomere, DuPont™ ETPV technische thermoplastische Vulkanisate, Minlon® mineralgefüllte Polyamide, Thermx® PCT Polycyclohexylen-Dimethylterephthalat, Tynex® Filamente, Vespel® Teile und Profile, Zenite® LCP flüssigkristalline Kunststoffe, Zytel® Polyamide und Zytel® HTN Hochleistungspolyamide. Diese Produkte werden weltweit in der Luftund Raumfahrt, im Gerätebau, in der Automobil- sowie der Elektrik- und Elektronik- Industrie, Gesundheitswesen, für Verbrauchsgüter, in der allgemeinen Industrie sowie für Sportartikel und viele andere Anwendungen eingesetzt. DuPont ist ein wissenschaftlich orientiertes Produktions- und Dienstleistungs-Unternehmen. 1802 gegründet, setzt DuPont die Wissenschaften für nachhaltige Problemlösungen ein, die für Menschen allerorts das Leben besser, sicherer und gesünder machen. DuPont ist in über 70 Ländern aktiv und bietet eine breite Palette innovativer Produkte und Dienstleistungen für Branchen wie Landwirtschaft, Nahrungsmittel, Bauen und Wohnen sowie Transport.

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