Thyssenkrupp Magazin Werkstoffe
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30 NOCKENWELLE<br />
Wer sagt, er müsse sich mit der Nockenwelle nicht beschäftigen,<br />
dem kann man nur zurufen: Stimmt! Aber es würde sich dennoch<br />
lohnen. Denn in den vergangenen Jahren hat sich bei<br />
diesem in Verbrennungsmotoren so wichtigen Bauteil viel getan. Ganz<br />
vorn mit dabei: Das Unternehmen ThyssenKrupp Presta. Es hat sich in<br />
wenigen Jahren einen guten Namen erworben mit der Fertigung „Gebauter<br />
Nockenwellen“ – sehr exakt auf ihren Verwendungszweck ausgerichtete<br />
Bauteile, die aus dem modernen Motorenbau nicht mehr wegzudenken<br />
sind. Eine Nockenwelle werkelt in nahezu jedem Fahrzeug mit<br />
Verbrennungsmotor. Viertakt-Benzin- und Dieselaggregate brauchen sie<br />
wie die Luft zum Atmen, sonst gelangt das Treibstoff-Sauerstoff-<br />
Gemisch nicht in den Brennraum und das Abgas nicht wieder hinaus.<br />
Nur knatternde Zweitakter verzichten in ihrem Gehäuse auf so ein präzise<br />
gefertigtes Schmuckstück.<br />
Fragt man Autofahrer nach ihren Wünschen an das moderne Gefährt,<br />
rangieren zwei Antworten weit oben: Das Auto soll ökonomisch<br />
und ökologisch sein. Neben allen Faktoren, die dabei eine Rolle spielen,<br />
kommt natürlich dem Motor eine große Bedeutung zu: Verbraucht er<br />
wenig, freut sich der Besitzer. Die Fortschritte in der Motorentechnik<br />
während der vergangenen Jahre waren immens – Diesel- und Benzindirekteinspritzung<br />
sind nur zwei große Schlagworte, die das umreißen,<br />
was in und um die Brennräume herum stattgefunden hat. Und zum<br />
Drumherum gehört die Nockenwelle. Denn alle Elemente eines Motors<br />
sorgen im Zusammenspiel dafür, dass der ganze Motor noch präziser<br />
und effizienter läuft und der Kraftstoff besser genutzt wird.<br />
Ein Verbrennungsmotor funktioniert so: Durch ein Ventil wird ein<br />
Gas-Luft-Gemisch in einen runden Raum geleitet, den Zylinder. Dieser<br />
Atmen mit der Welle<br />
Eine Spezialität für moderne Motoren liefert<br />
ThyssenKrupp Presta: Gebaute Nockenwellen<br />
Von Rüdiger Abele | Foto Andreas Böttcher<br />
wird zu einer Seite durch einen beweglichen Schieber abgeschlossen,<br />
den Kolben. Beim Entzünden des Gases dehnt es sich schlagartig aus,<br />
drückt den Kolben weg, dessen Gleitbewegung durch eine Mechanik in<br />
eine Drehung der Kurbelwelle umgesetzt wird, die wiederum an die<br />
Räder geleitet wird: Das Gefährt rollt. Das verbrannte Gasgemisch wird<br />
durch ein weiteres Ventil aus dem Zylinder herausgeleitet. An den Ventilen<br />
kommt die Nockenwelle ins Spiel. Im Takt des Motors steuert sie die<br />
Öffnung der Ventile: „Auf“ bedeutet – Gemisch hinein, „zu“ meint soviel<br />
wie Abgas hinaus. Somit braucht man mindestens zwei Ventile je Zylinder,<br />
doch für eine bessere Verbrennung haben sich längst vier Stück<br />
durchgesetzt („Vierventiler“). Da etwa ein Automotor selten nur einen<br />
Zylinder hat, sondern in den häufigsten Fällen vier, hat er 16 Ventile, die<br />
zu steuern sind, in einem entsprechenden Sechszylinder sind es schon<br />
24 Ventile – die Rechnung lässt sich entsprechend fortsetzen.<br />
SCHMIEDESTAHL TRIFFT PRÄZISIONSSTAHL<br />
Zurück zur Nockenwelle: Sie besteht aus einem Rohr, an dem die Nocken<br />
angebracht sind, die in ihrer Form einem längs geschnittenen Hühnerei<br />
ähnlich sind. Sie rotiert kontinuierlich über dem Ventilstößel; an ihrer<br />
höchsten Stelle drückt sie das Ventil zu, an allen übrigen Punkten der Rotationsbahn<br />
ist es leicht bis ganz offen und lässt den Zylinder atmen. Je<br />
Brennraum ist mindestens eine Nocke für mindestens zwei Ventile zuständig<br />
und sorgt dann für Zu- und Abluft.<br />
Der besseren Steuerung wegen sind heute zwei Nockenwellen je Motor<br />
schon weit verbreitet (die eine für die Einlass-, die andere für die Auslassventile),<br />
manches Aggregat hat schon vier Wellen. „Die steigende<br />
Zahl freut uns natürlich“, sagt Hermann Weissenhorn, der für Nocken-<br />
Das TK <strong>Magazin</strong> | 1 | 2004 |