Die Nockenwelle ist ein essenzieller Bestandteil eines Verbrennermotors. Ohne sie würde der reibungsloseAblauf des Verbrennungsprozesses nicht funktionieren. Aber was macht eine Nockenwelle eigentlich genau? Welche Aufgabe hat sie und wie steht sie mit der Kurbelwelle in Verbindung? Erfahre mehr dazu in diesem Beitrag.
Was ist die Funktion der Nockenwelle im Auto?
Ein Verbrennungsmotor hat viele Bauteile, die sich parallel und in dem richtigen Timing bewegen müssen, um einen reibungslosen Ablauf zu garantieren. Die Nockenwelle ist eines dieser Bauteile und kann einzeln oder auch doppelt in einem Motor vorkommen. Das hängt ganz von der Bauweise des Motors ab. Dabei ist sie immer für die Öffnung und Schließung der Ein- und Auslassventile des Motors verantwortlich. Sie steuert die Ventile so, dass zum richtigen Zeitpunkt Gas und Treibstoff in den Motor gelangen und durch den Verbrennungsprozess entstehende Abgase wieder aus dem Motor entweichen können.
Aufbau und Antrieb einer Nockenwelle
Nockenwellen sehen auf den ersten Blick oft sehr ähnlich aus, doch auf den zweiten Blick finden sich relevante Unterschiede. Diese können auf den verwendeten Treibstoff des Motors oder den individuellen Zünd-Rhythmus zurückgeführt werden. Doch im Kern ist ihr Aufbau immer derselbe. Aus welchen Bestandteilen eine Nockenwelle aufgebaut ist, erfährst du hier.
- Zylinderförmige Welle: Der Begriff Welle beschreibt einen zylindrischen Stab. Dieser Ausdruck wird speziell im Bezug auf Maschinenelemente verwendet. Auch die Nockenwelle besteht aus einem zylindrischen Stab in ihrem Zentrum.
- Nocken: Entlang dieser zylinderförmigen Welle sind in regelmäßigen Abständen Nocken angebracht. Diese sorgen bei einem Querschnitt der Welle für die Form eines polygonalen Vielecks. Abhängig vom Motoraufbau kann es zu einer oder mehreren Nocken pro Zylinder kommen.
- Material: Um den hohen Belastungen im Motor standzuhalten, besteht die Nockenwelle in der Regel aus robustem Stahl oder gehärtetem Eisen.
Nockenwelle und Kurbelwelle: Was haben beide miteinander zu tun?
Die Frage, was Nocken- und Kurbelwelle miteinander zu tun haben, lässt sich relativ einfach beantworten. Damit die Nockenwelle sich dreht und sie die Ventilöffnung und -schließung kontrollieren kann, muss sie angetrieben werden. Diese Aufgabe übernimmt meistens ein Zahnriemen oder eine Steuerkette, mit der die Drehbewegung von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Sie ist eigentlich dazu da, die linearen Kräfte der Kolben im Motor in rotierende Kräfte umzuwandeln.
Da die Bewegung der Kolben und die Öffnung und Schließung der Ventile aber präzise zusammenarbeiten müssen, sind Kurbel- und Nockenwelle miteinander synchronisiert. Sie drehen sich dabei in einem Verhältnis von 2:1, wobei die Nockenwelle halb so schnell rotiert wie die Kurbelwelle. Der Verbrennungsprozess des Motors treibt also die Kurbelwelle an, welche wiederum die Nockenwelle antreibt.
Besonderheiten einer Nockenwelle beim Benzinmotor
Bei einem Benzinmotor sind die Nocken fest mit der Welle verschweißt. Dadurch können sie nachträglich nicht auf der Welle verschoben oder eingestellt werden. Sie sind bereits bei der Produktion auf die Taktung des Motors eingestellt. Um sie bei einem Benzinmotor nachträglich einzustellen, muss also die gesamte Welle in ihrer Position gedreht werden. Dafür sind an den Zahnrädern der Nockenwelle oft Markierungen zu finden.
Möchtest du deine Nockenwelle also selbst einstellen, dann kannst du diese Markierungen nutzen, um sie wieder in die richtige Position zu bringen. Genauere Informationen über die richtige Position bei deinem Fahrzeug entnimmst du der Bedienungsanleitung des Herstellers.
Besonderheit einer Nockenwelle beim Dieselmotor
Der Dieselmotor hat eine kleine Besonderheit beim Aufbau der Nockenwelle. Das liegt daran, dass Dieselmotoren durch die Verdichtung des Treibstoffes im Motor eine Selbstzündung verursachen. Es wird also keine separate, externe Zündung benötigt. Allerdings erfordert dieser Prozess auch eine stärkere Kompression des Gas-Treibstoff-Gemisches. Der Kolben bewegt sich dabei in seinem Gehäuse näher an die obenliegenden Ein- und Auslassventile als bei einem Benzinmotor. Damit Kolben und Ventile nicht in Kontakt miteinander kommen und der Zündungszeitpunkt genau eingestellt werden kann, muss auch die Nockenwelle präziser eingestellt werden als bei einem Benzinmotor. Deshalb sind die Nocken bei einem Dieselmotor im Gegensatz zum Benziner oft separat voneinander einstellbar.
Während du bei einem Benzinmotor – aufgrund der verschweißten Nocken – die gesamte Nockenwelle drehst, um sie einzustellen, kannst du bei einem Dieselmotor einzelne Nocken auf der Antriebsstange unabhängig voneinander verstellen. So kann ein reibungsloser Ablauf des Verbrennungsprozesses garantiert werden, Schäden an Kolben und Ventilen können verhindert und für die optimale Leistung deines Motors gesorgt werden.
Wie merkst du, dass die Nockenwelle kaputt ist?
Eine defekte Nockenwelle macht sich durch einige gut erkennbare Symptome bemerkbar. Hier findest du einen Überblick über häufige Anzeichen, die auf eine defekte Nockenwelle hinweisen können.
- Unruhiger Leerlauf: Ein unruhiger oder rauer Leerlauf ist ein häufiges Anzeichen für Nockenwellenprobleme. Durch unregelmäßige Ventilbewegungen können Instabilitäten im Leerlauf auftreten.
- Leistungsverlust und Kraftstoffverbrauch: Auch ein spürbarer Leistungsverlust kann ein Anzeichen einer defekten Nockenwelle sein. Das Auto kann dabei sowohl an Beschleunigung als auch an allgemeiner Leistung verlieren. Ruckartiges Beschleunigen oder eine verzögerte Reaktion des Gaspedals können beispielsweise ein Hinweis auf einen Defekt sein. Bei einem unrunden Verbrennungsprozess lässt sich ebenfalls ein erhöhter Kraftstoffverbrauch feststellen.
- Leuchtende Motorkontrollleuchte (MIL): In modernen Fahrzeugen kann eine defekte Nockenwelle dazu führen, dass die Motorkontrollleuchte aufleuchtet. Dies kann passieren, wenn der speziell verbaute Nockenwellensensor einen Fehler an das System sendet.
Eine defekte Nockenwelle kann schwerwiegende Konsequenzen mit sich ziehen, wenn man die Symptome zu lange ignoriert. Da sie integraler Bestandteil des Motors ist, kann ein Defekt eine Vielzahl an Folgeschäden nach sich ziehen. Um diese Schäden zu vermeiden, solltest du bei den Anzeichen einer defekten Nockenwelle sofort handeln und dein Fahrzeug von qualifiziertem Fachpersonal überprüfen lassen.
Was kostet die Reparatur der Nockenwelle?
Die Kosten einer Reparatur variieren je nach Motor und benötigter Nockenwelle. Eine neue Nockenwelle liegt bei ungefähr 150 bis 350 Euro. Für einen Austausch wird allerdings ebenfalls spezielles Werkzeug und Fachwissen benötigt. Daher solltest du die Reparatur nur von Expert*innen durchführen lassen. Ist die neue Welle nicht richtig eingestellt, riskierst du trotz neuem Bauteil weitere Schäden am Motor. Fühlst du dich dieser Aufgabe gewachsen oder möchtest die Ersatzteile selbst besorgen, kannst du bei eBay Nockenwellen fürs Auto kaufen.
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