Stuttgart. „Dabei nutzen wir vor allem zwei Effekte, die auf den unterschiedlichen thermischen Eigenschaften der beiden Materialien fußen“, erläutert Motorenentwicklungschef Joachim Schommers: Weil Stahl die Wärme nur etwa ein Viertel so gut leitet und damit auch weniger Wärme aus dem Brennraum abführt als Aluminium, arbeitet ein Diesel mit den neuen Kolben bei höherer Temperatur und deshalb effizienter. Und weil sich Stahl unter Wärme zudem weniger stark ausdehnt, kann das Kolbenspiel feiner justiert und so die Reibung minimiert werden. Zwar ist Stahl schwerer als Aluminium, doch um den Effizienzgewinn nicht durch einen Gewichtsnachteil zu verlieren, nutzen die Entwickler die höhere Festigkeit und verkleinern den Kolben: „Während die Höhe des Alukolbens im OM642 noch etwa 72 Millimeter beträgt, misst sie beim Stahlkolben nur noch knapp 59 Millimeter“, so Schommers. Da besonders feste Stähle verwendet werden, müssen jedoch höhere Kosten in Kauf genommen werden: „Noch liegen die Kosten für Stahlkolben deutlich über der Alu-Lösung. Aber mittelfristig gibt es keinen Grund für nennenswerte Preisunterschiede.“ Dafür dürften nicht zuletzt steigende Stückzahlen sorgen. Denn Mercedes wird es nicht beim V6-Diesel und der E-Klasse belassen. Fast zeitgleich mit dem OM642 kommt auch der Vierzylinder OM626 mit Stahlkolben für die C-Klasse und wenig später für die Frontantriebsmodelle der A- und B-Klasse. Da das Aggregat in Kooperation mit Renault und Nissan entwickelt wurde, wird die Technik wohl bald auch bei den Franzosen und Japanern eingesetzt. Zwar wird es auch künftig Aluminiumkolben geben. Doch: „Der Stahlkolben für den Pkw-Diesel wird bald zum Industriestandard“, so Schommers.
Verbrauchsvorteil
Stahl als Sparmeister
Die Autowelt ruft nach Leichtbau, doch Mercedes ersetzt Aluminium durch Stahl. Als erster Pkw-Hersteller tauschen die Stuttgarter im Dieselmotor OM642 für die E-Klasse die Alu- gegen Stahlkolben und erzielen damit drei Prozent Verbrauchsvorteil.