Lernfeld 7 · Prüfung Teil 2

Steuertrieb und Ventiltrieb

Steuertrieb und Ventiltrieb: Zahnriemen und Steuerkette, Steuerzeiten, Ventilspiel, Hydrostößel und Nockenwellenverstellung in der Werkstatt.

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Darum geht es

Der Steuertrieb verbindet Kurbelwelle und Nockenwelle so, dass die Ventile im richtigen Augenblick öffnen und schließen. Weil beim Viertakter jedes Ventil nur einmal in zwei Kurbelwellenumdrehungen öffnet, ist er 2 : 1 übersetzt. Angetrieben wird über Zahnriemen, Steuerkette oder selten Zahnräder. Zahnriemen haben ein Wechselintervall nach Laufleistung und Alter, Steuerketten halten meist länger, können sich aber längen, vor allem bei schlechter Ölpflege.

Die Steuerzeiten stehen im Steuerdiagramm in Grad Kurbelwinkel: wann Einlass und Auslass öffnen und schließen. Um den oberen Totpunkt sind beide Ventile kurz gleichzeitig offen, die Ventilüberschneidung. Nockenwellenversteller ändern die Steuerzeiten während der Fahrt, meist hydraulisch mit Motoröl über ein Magnetventil. Eine gelängte Kette zeigt sich als Abweichung der Phasenlage zwischen Nocken- und Kurbelwellengeber im Messwertblock.

Ventile brauchen Spiel, weil sie sich im Betrieb ausdehnen. Bei mechanischen Ventiltrieben wird es nach Herstellerangabe gemessen und eingestellt; zu wenig Spiel lässt Ventile undicht werden und verbrennen, zu viel Spiel klappert. Hydraulische Elemente gleichen das Spiel selbst aus; kurzes Klappern nach dem Kaltstart ist normal, Dauerklappern nicht. Beim Riemen- oder Kettenwechsel werden die Wellen mit Arretierwerkzeug fixiert, Rollen und Spanner mitgetauscht und der Motor danach von Hand durchgedreht.

Das solltest du dir merken

Nockenwelle dreht halb so schnell wie die Kurbelwelle.
Zahnriemen nach Kilometer oder Jahren wechseln, je nachdem, was zuerst kommt.
Zu kleines Ventilspiel ist gefährlicher als zu großes, weil das Ventil verbrennt.
Die Phasenlage im Messwertblock verrät eine gelängte Steuerkette ohne Zerlegen.
Nach dem Wechsel den Motor von Hand zwei Umdrehungen durchdrehen und Marken prüfen.

Formeln

Öffnungswinkel eines Einlassventils: $α = α_{E O ¨} + 180° + α_{ES}$; $α_{E O ¨}$ Öffnen vor OT, $α_{ES}$ Schließen nach UT, alles in Grad Kurbelwinkel
Öffnungszeit: $t = \frac{α}{360°} \cdot \frac{60}{n}$; $t$ in s, $n$ Drehzahl in 1/min

Typische Fehler in der Prüfung

Den Öffnungswinkel auf 720° statt auf eine Umdrehung mit 360° bezogen.
Die 180° zwischen den Totpunkten beim Öffnungswinkel vergessen.
Hydrostößel einstellen wollen, obwohl sie das Spiel selbst ausgleichen.
Beim Riemenwechsel die Spannrolle weiterverwendet, die dann als Erstes ausfällt.

Tipps aus der Werkstatt

Öffnungswinkel am Einlass immer als Vorlauf vor OT plus 180 Grad plus Nachlauf nach UT rechnen. Die Zeit dafür bezieht sich auf eine Kurbelwellenumdrehung mit 360 Grad, nicht auf 720 Grad. Und nach jedem Riemenwechsel den Motor zweimal von Hand durchdrehen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

14 Aufgaben zu „Steuertrieb und Ventiltrieb“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Kraftfahrzeugmechatroniker/-in, Lernfeld 7 (Verschleißbehaftete Baugruppen und Systeme instand setzen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.