Werkstoffauswahl
Die richtige Werkstoffwahl für thermisch hoch belastete Bauteile wie Turbinen-gehäuse und Abgaskrümmer ist aus technischer Sicht und aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten von entscheidender Bedeutung. Für den Konstrukteur stellt sich das Problem, dass die Temperaturwechselbeständikeit bzw. die Thermoschock-beständigkeit keine messbare physikalische Werkstoffgröße wie bspw. die Härte oder Zugfestigkeit ist. Vielmehr hängt sie komplexerweise von den verschiedenen Werkstoffeigenschaften, dem Design und den Einsatzbedingungen ab.
| Thermische Belastbarkeit von Gußeisenwerkstoffen |
Als signifikante Größe um die Belastbarkeit von Gußeisenwerkstoffen zu vergleichen, dienen die folgenden Anhaltswerte, die den Zusammenhang zwischen Abgastemperatur am Zylinderkopfaustritt und der Werkstoff-Temperatur des Bauteiles darstellen.
| Werkstoff | Bauteil-Temperatur-Bereich in °Celsius | Abgas-Temperatur in °Celsius |
| GJS SiMo 5.1 | max. 835 | 935 |
| GJV SiMo / SiMo Ni | max. 880 | 980 |
| GJS NiSiCr 35.5.2 | max. 950 | 1050 |
| GJS NiSiCr 35.3.2 | max. 950 | 1050 |
| Wirtschaftliche Herstellbarkeit |
Bisher wurde von Turboladerherstellern für das Turbinengehäuse bei Diesel-applikationen häufig der Werkstoff D5 ausgewählt. Seit der Entwicklung des Werkstoffes GJV SiMo 4.5-0.6 durch die August Küpper GmbH & Co. KG gibt es für alle Motorenkonzepte mit einer Abgastemperatur < 980°C eine kostengünstige Alternative für Abgaskrümmer, Turbinengehäuse und deren Kombination zu einem Abgaskrümmer-Modul.
