Auto Glossar - AutoScout24: Nockenwelle

Nockenwelle

Um die mechanischen Funktionen eines Verbrennungsmotors steuern und aufeinander abstimmen zu können, benötigt man ein Bauteil, welches als Bindeglied zwischen den Ventilen und der Kurbelwelle fungiert. Ein solches Teil ist die Nockenwelle.

Die Nockenwelle befindet sich bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen im Zylinderkopf. Diese Positionierung hat sich technisch durchgesetzt, obwohl es auch andere Systeme gibt. Die Aufgabe der Nockenwelle ist es, die Ein- und Auslassventile anzusteuern, also zu öffnen. Zu diesem Zweck besitzt die Nockenwelle je nach Anzahl an Ventilen exzentrische Nocken, welche gegeneinander in bestimmten Winkeln versetzt sind. Dieser Nockenversatz gewährleistet definierte Steuerzeiten der Ventile.

Angetrieben wird die Nockenwelle entweder über eine Steuerkette oder einen Zahnriemen; seltener über ein System von Zahnrädern. Sie ist parallel zum Zylinderkopf verbaut und mehrfach gleitgelagert. Zur Gewährleistung der Schmierung läuft die Kurbelwelle entweder in einem Schmiersumpf oder die Zuführung geschieht über ein Rohrsystem. Die Schmierung wird über das Motoröl realisiert.

Um ein Ventil anzusteuern, bewegt sich der Exzenternocken kraftschlüssig über den Ventilschaft und drückt auf diese Weise das Ventil nieder; es öffnet sich. Bewegt sich der Nocken weiter, so sorgt die Ventilfeder dafür, dass sich das Ventil wieder in seine Ursprungsposition bewegt; es schließt sich. Aufgrund der thermischen Ausdehnung aller Bauteile während des Betriebes, muss sich zwischen Nocken und Ventil entweder ein Spielraum befinden, das sog. Ventilspiel, oder aber es befindet sich ein Ausgleichselement dazwischen. Durchgesetzt haben sich Hydrostößel, welche das Spiel durch eine ölgefüllte Kammer bei laufendem Motor kontinuierlich ausgleichen.

Es gibt Motoren mit einfachen oder doppelten Nockenwellen. Funktioniell arbeiten sie alle nach dem gleichen Prinzip, unterscheiden sich aber in der Anzahl und Form der Exzenternocken. Bei Dieselmotoren in Pumpe-Düse-Bauweise übernimmt die Nockenwelle gleichzeitig noch die Aufgabe der Druckbereitstellung für das Einspritzen des Dieselkraftstoffes in die Brennkammer. Zu diesem Zweck befindet sich pro Zylinder ein zusätzlicher Nocken an der Nockenwelle. Eine Einspritzpumpe entfällt damit bei dieser Motorbauweise.

Anfällig ist eine Nockenwelle in erster Linie gegen mangelhafte Schmierung aufgrund eines zu geringen Motorölstandes. Aus diesem Grund gab es bereits Versuche, die Nockenwelle durch elektro-hydraulische Betätigungseinheiten zu ersetzten, was jedoch einen nicht unerheblichen zusätzlichen Kostenfaktor darstellt. Die Lösung mittels Nockenwelle ist robuster und kostengünstiger zu realisieren.

 

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