ThyssenKrupp Magazin Werkstoffe - ThyssenKrupp Elevator AG

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