Nissan gibt nicht ausdrücklich den Grund für diese neue Konstruktion an, sondern erklärt nur, wie es sie konstruieren würde. Es gibt viele überflüssige Informationen für Motorenbauer und Mechaniker, die sich vielleicht dafür interessieren, wie Nissan die Ölleitungen und andere Systeme verlegen will, aber das Wichtigste ist, dass das Gehäuse des Motors aus Verbundwerkstoffen bestehen würde, während die Innereien des Motors weiterhin aus widerstandsfähigen Metallen gefertigt würden.
Dieses Patent, das beim Weltamt für geistiges Eigentum angemeldet wurde, bedeutet jedoch nicht, dass ein Motor, der vollständig aus Verbundwerkstoffen besteht, nicht möglich ist.
Nissan vereinfacht die Konstruktion als "ein äußeres Harzteil, das mit dem Hauptblock verschweißt ist". Der Hauptblock ist der Ort, an dem die Zylinder untergebracht sind und an dem die Verbrennung stattfindet, so dass hier die meisten Wärmebelastungen auftreten. Bei dieser Konstruktion würde der Spalt zwischen dem Kunstharz-Außenteil und dem inneren Hauptblock als Wassermantel fungieren und die Kohlefaser (oder ein anderes Verbundmaterial), aus der das Gehäuse besteht, isolieren.
Ein offensichtlicher Vorteil ist die Gewichtsreduzierung, ein weiterer die bessere Bewältigung von thermischen Ereignissen. Wie eine im International Journal of Pure and Applied Mathematics veröffentlichte Studie zeigt, können Verbundwerkstoffe wesentlich haltbarer sein als Metalle.
Nissan weist darauf hin, dass sich ein Außenmaterial aus Verbundwerkstoff nicht so schnell erwärmt wie Metall. Somit würde diese Konstruktion einen Motor nach dem Start schneller auf die optimale Betriebstemperatur bringen, als wenn alle Materialien aus Metall bestehen würden, wodurch das Risiko eines vorzeitigen Verschleißes aufgrund unzureichender Schmierung verringert würde.
Zu den offensichtlichen Nachteilen gehören ein potenzieller Anstieg der Herstellungskosten und eine mögliche Verringerung der Zuverlässigkeit, wenn die Konstruktion unsachgemäß umgesetzt wird, aber sie hat ihren Wert, und zahlreiche Unternehmen haben versucht, die Vorteile der Verbundwerkstoffkonstruktion im Motorenbau zu nutzen.
AWA Forged Composites behauptet, dass seine Kolben 40 % leichter sind und dass die geringere Wärmeleitfähigkeit bedeutet, dass mehr Verbrennungsenergie im Zylinder verbleibt, was unter anderem zu mehr Leistung führt. In ähnlicher Weise werden Pleuelstangen aus Kohlefaser auch in der Tuningbranche immer beliebter. Lamborghini beschäftigt sich sogar seit 2016 mit dieser Idee.
Dieses Patent bestätigt einmal mehr, dass der Verbrennungsmotor eine Technologie mit viel Potenzial für weitere Entwicklungen ist, und gibt uns die Hoffnung, dass der nächste Nissan GT-R wieder ein richtungsweisender Wagen sein wird.
Quelle: Carbuzz