E_1929_Zeitung_Nr.082

N°82
II. Blatt
BERN, 24. September 1929
wsz
II. Blatt
BERN, 24. September 1929
Praxis des Fahrers
Mangelhafte Spannung der Ventilfeder als
Störungsquelle.
Nach längerer Betriebsdauer eines Motors
pflegen sich Ventilstörungen einzustellen, deren
Ursache ein Nachlassen der Ventilfederspannung
ist. Jeder Federstahl, und sei es
der beste, unterliegt mit der Zeit durch die
enorme Beanspruchung einer gewissen Ermüdung,
d. h., die ehemals «harte» Spannung
ist «weich» geworden. Vor allem wird
die Feder des Auspuffventils zu Störungen
Anlass geben, denn die enorme Hitze der
Explosionsgase pflanzt sich von dem Ventil
auf die Feder fort. Bei luftgekühlten Motoren
kommt es nicht selten vor, dass Auspuffventilfedern
derart an Spannung verlieren,
dass man sie als «ausgeglüht» bezeichnen,
muss.,
Besondere Verhältnisse bei Einlass- und
Auslassventil.
Die Federn der Einlassventile werden viel
weniger zu Beanstandungen Anlass geben,
da sie vor Hitze in bedeutend höherem
Masse geschützt sind und ausserdem durch
die einströmenden Frischgase erheblich gekühlt
werden. Auch hinsichtlich der Ueberwindung
von Reibungswiderständen ist die
Einlassventilfeder gegenüber der des Auspuffventils
besser gestellt. An jedem Auspuffventilschaft
bilden sich mit der Zeit feine
Risse infolge der dauernden Hitzeeinwirkung,
ausserdem lagern sich in der Ventilführung
Brennstoff- und Oelrückstände an, die
zu einem gewissen Klemmen des Ventilschaftes
führen. Dieses Klemmen muss die
Ventilfeder überwinden. In jedem Fall wird
nach längerer Betriebsdauer das Einlassventil
ganz bedeutend leichter in der Ventilführung
gehen als das Auslassventil. Eine einfache
Prüfung der Ventilfedern, ob ihre
Spannkraft noch genügend ist, und zwar
ohne Demontage, besteht darin, dass man
das Spiel derselben bei mittlerer Tourenzahl
des Motors beobachtet. Schwingt eine oder
die andere Feder ziemlich stark, so äst mit
Sicherheit anzunehmen, dass diese über kurz
oder lang ihr ordnungsgemässes Arbeiten
einstellen wird. Man erkennt eine solche
schwingende Feder daran, dass diese während
des Arbeitens keine Konturen zeigt,
also gewissermassen verschwommen aussieht.
Bei richtigem Funktionieren kann man
dagegen die mittleren Windungen einer arbeitenden
Ventilfeder gut unterscheiden. In
Zweifelfällen empfiehlt sich natürlich genaue
Prüfung bei demontierter Feder. Von welcher
weittragenden Bedeutung die richtige
Spannung der Ventiliedern für das ordnungsgemässe
Arbeiten des Motors ist, erhellt
nachfolgende Ueberlegung :
Arbeit der Venfilfeäer.
Bei einer Umdrehungszahl des Motors von
ca. 2500 pro Minute, die man für die heutige
Zeit als durchaus normal bezeichnen muss,
öffnet und schliesst sich das Ventil etwa
20 mal in der Sekunde. Die tatsächliche Bewegung
des Ventils dauert aber nur etwa
ein Drittel dieser Zeit, also den sechzigsten
Teil einer Sekunde. Das Ventil wird in dieser
kurzen Zeitspanne geöffnet und durch die
Ventilfeder wieder geschlossen. Während
das Oeffnen und augenblickliche Offenhalten
des Ventils durch den Steuernocken geschieht,
muss das blitzartige Schliessen einzig und
allein von der Ventilfeder besorgt werden.
Di© Stärke der Feder ist nun so bemessen,
dass sie unter allen Umständen in der zur
Verfügung stehenden Zeit ein Schliessen des
Ventils erreicht. Die kleinste Spannung der
Feder muss genügen, das Ventil bei fast geschlossener
Vergaserdrossel auf seinem Sitz
zu halten, ohne davon durch den Unterdruck
des abwärtsgehenden Kolbens entfernt
zu werden. Um diesem Unterdrück im Zylinder
zu begegnen, genügt im allgemeinen
eine Federspannung von 0,75 kg pro cm 2
Ventiltellergrösse.
Die grösste Ventilfederspannung braucht
nur so hoch zu sein, dass sie bei höchster
Tourenzahl des Motors ein genügendes Plus
über die Massenkräfte aufweist.
Folgen erlahmter Federkraft.
Werden nun diese Forderungen infolge
Erlahmens der Federkraft nicht erfüllt, so
machen sich die Folgen durch Kraftverlust
und unregelmässigen Gang des Motors unliebsam
bemerkbar. Es kommt nicht darauf
an, dass die Feder das Ventil überhaupt noch
schliesst, sondern ob sie es schnell genug
schliesst. Die Regelung des Ventils erfolgt
ja durch den Steuernocken und die
Feder übernimmt lediglich die Funktion des
Ventilschliessens, und zwar hat das so
schnell zu geschehen, als es der Nocken gestattet.
Die Feder mit normaler Spannung sorgt
dafür, dass der Ventilstössel stets mit dem
Steuernocken in Kontakt bleibt, trotzdem die
Ventilbewegung ungleichmässig ist. Etwa
bis zur halben Hubhöhe erhält das Ventil
durch den Nocken eine Beschleunigung. Sodann
macht sich der Einfluss der Federkraft
bemerkbar, die die Beschleunigung abbremst.
Vorteilhaft ist es nun, die Beschleunigung des
Ventils so zu verzögern, als die Spannung
der Feder zunimmt. Im ersten Teil der
Schliessperiode steht das Ventil ebenfalls nur
unter der Einwirkung der Federkraft, dann
auch unter dem Einfluss des Steuernockens.
Die Ventilfeder muss also stark genug sein,
sowohl das Ventil als auch den Stössel, gegebenenfalls
Kipphebel usw., die zusammengenommen
ein beachtliches Gewicht haben,
in Bewegung zu setzen. Weiterhin muss die
Federkraft dafür ausreichen, die Ventilsteuerungsteile
gemäss der Motordrehzahl zu beschleunigen
und das Ventil bei hoher oder
niedriger Umdrehungszahl präzise zu betätigen.
Ist die Feder nun zu schwach, so kann
der Stössel und somit auch das Ventil dem
Steuernocken nicht folgen. Es wird deshalb
stets zu spät schliessen. Beim Einlassventil
wird dadurch ein Teil der angesaugten
Frischgase wieder aus dem Zylinder in den
Ansaugkanal zurückgedrückt. Die Zylinderfüllung
wird dadurch sehr gering und ein
starker Abfall in der Leistung des Motors
die Folge sein. Beim Auspuffventil ist es
noch unangenehmer. Der Kolben saugt
nämlich infolge zu späten Schliessens des
Auspuffventils heisse Explosionsgase und
glühende Kohleteilchen während des Ansaugtaktes
in den Zylinder zurück. Damit wird
das mit angesaugte Frischgas verschlechtert,
und oft die so überaus schädliche Selbstzündung
herbeigeführt. ,
Motorarbeit bei schwachen Ventilfedern.
Durch eine zu schwache Feder werden
Steuernocken, Stössel und Ventil bedeutend
stärker beansprucht als wenn die Feder
normale Spannung besitzt. Dies mag zuerst
unlogisch erscheinen, doch wird eine kurze
Erklärung die Richtigkeit beweisen. Wir haben
oben gelesen, dass der Stössel bei normaler
Federspannung des Ventils stets mit
dem umlaufenden Nocken in Berührung
bleibt. Bei schwacher Feder kann das Ventil
und der Stössel der Nockenbewegung
nicht schnell genug folgen. Die Anfangsgeschwindigkeit,
das Ventil zu schliessen-,
ist zu gering und der Nocken ist dem Stössel
vorgeeilt. Ehe die Feder das Ventil ganz
geschlossen hat und zu einer momentanen
Ruhe gelangt ist, hat der Nocken seine Drehung
bereits beendet und erteilt dem noch
in Bewegung befindlichen Ventilmechanismus
bereits wieder Kraft in entgegengesetzter
Richtung. Es trifft also nicht ein in Ruhe
befindlicher Stössel und unter kleinster Federspannung
stehendes Ventil auf die Nokkenflanke,
sondern der Nocken hat den Stoss
des unter grösserer Federspannung in entgegenlaufender
Bewegung befindlichen Stössels
und Ventils auszuhalten und dem Steuerungsmechanismus
wieder die entgegengesetzte
Richtung zu erteilen. Bei höherer
Tourenzahl können die auftretenden Kräfte
so gross werden, dass ein Bruch in der Ventilsteuerung
eintritt. Wenngleich die Qualität
der 'Ventilfedern in heutiger Zeit kaum
etwas zu wünschen übrig lässt und Ermüdungserscheinungen
erst nach langer Betriebsdauer
aufzutreten pflegen, so ist es
doch immerhin ratsam, von Zeit zu Zeit die
Ventilfedern auf ihr© richtige Spannung hin
zu prüfen, um vor unliebsamen Ueberraschungen
geschützt zu sein. E. F.
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