Warum wird die Nockenwelle nicht durch ein Getriebe angetrieben?
Grüße, es gibt ja Königswellen , aber diese werden extrem selten verbaut.
Sonst gibt es i.d.r. Zahnriemen oder Steuerketten, welche ja gewartet werden müssen.
Warum treibt man die Nockenwelle nicht über ein Getriebe zur KW an? Das dürfte ja Wartungsfrei sein.
LG
Melanie
11 Antworten
Das gibt es durchaus, die Königswelle hast Du ja bereits genannt. Bei Mercedes hat man das sehr lange mit Zahnrädern gemacht. Allerdings bei untenliegenden Nockenwellen.
Dass man das heute nur noch selten sieht hat Gründe: Kaum jemand baut heute noch untenliegende Nockenwellen, Zahnriemen (heute die häufigste Lösung) sind sehr viel leichter, billiger und leiser als Getriebe. Die Steuerkette ist vom Gewicht und der Lautstärke ein "Mittelding" zwischen Getriebe und Zahnriemen, aber ebenfalls kostengünstig.
Aber den Nachteil soll man nicht vergessen: eine reißende Kette oder Zahnriemen hat nicht selten einen kapitalen Motorschaden zur Folge, da ist ein Getriebe oder eine Königswelle sehr viel haltbarer. Die Königswelle ist aber auch die technisch aufwändigste und damit teuerste Lösung (Aber bei Ducati ist es nun mal Tradition!)
Das stimmt natürlich, dann ist aber ein Zahnradantrieb noch aufwändiger als bei einer untenliegenden Nockenwelle. Das wollte ich damit eigentlich sagen, aber mich aber wohl missverständlich ausgedrückt
So groß kann der Aufwand kaum sein angesichts der Tatsache, dass man es früher geschafft hat, 0815 - Motoren damit auszurüsten.
Die Königswelle ist aber auch die technisch aufwändigste und damit teuerste Lösung (Aber bei Ducati ist es nun mal Tradition!).
Ich denke, dass sich die NSU- Ultramax- Steuerung bzgl. der Aufwändigkeit vor der Königswelle nicht zu verstecken braucht.
Also die Königswelle halte ich nicht für ausgesprochen exotisch im Vergleich zumr NSU- Antrieb.
Führe dir das Ding mal richtig zu Gemüte:
Wenn ich mich nicht irre, gibt es Antrieb von oberliegenden Nockenwellen durch Stirnräder. Ich vermute bei Rennmotoren.
Warum wird die Nockenwelle nicht durch ein Getriebe angetrieben?
Beim Motor meines Bruders (Honda VFR 800 RC 46) ist das so, eine ganze Kaskade an Zahnrädern treibt die Nockenwellen über die Kurbelwelle an. Funktioniert problemlos, die Maschinen sind echte Dauerläufer. Es gab auch mal ein paar Pkw - Motoren mit dieser Art der Motorsteuerung, populärstes Beispiel: Der 2.5 TDI - Fünfzylindermotor im VW T4. Auch Ford hatte ganz früher mal einen solchen Motor, allerdings aufgrund der Kunststoffzahnräder wohl mit schlechter Haltbarkeit.
Weshalb diese Technik heutzutage so selten ist, darüber kann man nur mutmaßen. Wahrscheinlich hat es damit zu tun, dass man den Werkstätten keine vollkommen wartungsfreien Fahrzeuge überlassen möchte. Beispielsweise fällt ein Zahnriemenwechsel turnusmäßig (selbst bei seltener Nutzung, denn Gummi altert auch ohne Nutzung) an, was den Werkstätten eine recht sichere, regelmäßige Einnahmequelle beschert. Aus dem gleichen Grund schwenken manche Hersteller wieder auf Tassenstößel ohne hydraulische Ausgleichselemente um. Die Ventile stellen sich dann nicht mehr automatisch ein, man muss sie mit unterschiedlich dicken Plättchen von Hand justieren.
Die Fragestellung ist schon nicht korrekt, denn auch Zugmittelgetriebe sind Getriebe. Die Frage müsste also heißen warum nicht Zahnradgetriebe. Dabei kommt man sehr schnell auf die Problematik des großen Achsabstandes bei geringer Leistung und damit zu den Vorteilen der Zugmittelgetriebe. Da rechnet sich meist auch ein mehrmaliger Tausch des Zugmittels über die Lebensdauer des Motors. Ganz zu schweigen von den Geräuschanforderungen moderner Fahrzeuge, die ein einfaches Zahnradgetriebe nicht erfüllt, sondern hohe Qualitätsanforderungen bedingen würde.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten. Ein Getriebe wäre möglich aber eben auch aufwändig und teuer.
Auch untenliegende Nockenwellen mit langen Schubstößeln und Kipphebel sind machbar aber eben nicht besonders drehzahlfest. Diese Konstruktion ist für 4Ventile je Zylinder nicht besonders geeignet.
Der aussenliegende Zahnriemen ist die einfachste und billigste Variante. Dazu kommt, dass hier der Zylinderkopf komplett vormontiert und aufgesetzt werden kann.
Im Grunde genommen geht es nur darum, den Motor möglichst billig und einfach zu halten.
Auch untenliegende Nockenwellen mit langen Schubstößeln und Kipphebel sind machbar aber eben nicht besonders drehzahlfest.
Sagt man, ist aber, wie so vieles, eine Sache der Auslegung. In der Corvette kommt traditionell ein OHV zum Einsatz, die Amis nennen ihn "Pushrod". Er dreht, und dies obendrein mit satt eingeschenktem Hubraum, aktuell bis 6600 U/min. Die wenigsten aktuellen Pkw - Ottomotoren drehen höher, zumal sie es im Zeitalter der Aufladung kaum noch müssen.
6.600 Umdrehungen sind für einen Sportwagen nicht viel. Die Leistungsausbeute aus den 6,2 Litern Hubraum ist mit 500 PS nicht wirklich groß.
Für den Hubraum ist es viel. Und es ist keine Pflicht, dass Sportwagen immer möglichst hohe Literleistungen haben müssen, zumal 500 PS bei dem Gewicht der Corvette äußerst viel sind. Guck' Dir außerdem mal aktuelle Sportwagen mit Aufladung an, die drehen auch kaum höher.
Ich denke, der Vergleich eines V8 mit Nockenwelle im Zylinderwinkel hinkt schon etwas.
Bei einem Wald- und Wiesen-Vierzylinder fallen die Massen der Stößel im Vergleich zur Ventilfeder deutlich größer aus.
Dazu kommt, dass diese Konstruktion einfach aufwändig ist und nur bei 2-Ventilern gut funktioniert.
Die Dinger heißen tatsächlich "Stoßstangen", denn Stößel sind was anderes. Vierventiler gab es auch mal als OHV, sind aber tatsächlich aufwendiger. Ich finde aber, das Beispiel der Corvette zeigt neben der Tatsache, dass ein OHV zuverlässig, ökonomisch und drehzahlfest funktionieren kann, auch schön auf, dass Motoren auch mit nur zwei Ventilen pro Zylinder ansprechende Leistungswerte erreichen können. Sieh´ Dir nur mal die Werte einer aktuellen Corvette C8 Stingray an - 103 Newtonmeter pro 1000 cm³ Hubraum dürften für einen Zweiventiler einzigartig sein. Die allerbesten Saugmotoren erreichen an der Spitze auch "nur" maximal 120 Nm/l (z.B. Ferrari 458), wobei diese deutlich weniger Hubraum haben, d.h. die absoluten Spitzenwerte sind kleiner.
Ich finde das Konzept, das Chevrolet hier traditionell und konsequent verfolgt, sehr interessant. Viel Hubraum, extrem niedrige Drehzahlen (200 km/h im größten Gang = Knapp über 2000 U/min.), nur Saug, - oder Kompressormotoren, einfache Technik, geringes Fahrzeuggewicht (nur rund 1,5 Tonnen).
Die Corvette hat eine Bohrung von über 100 bei 92 mm Hub. Da ist ein 2-Ventiler einfacher zu realisieren, als bei einem kleinen Vierzylinder unter 1,6 Liter mit im Verhältnis größerem Hub. Bei großen Ventilen können auch stärkere Ventilfedern verbaut werden.
Ein VW 1.5 TSI hat eine Bohrung von 74,5 mm und einem Hub von 85,9 mm mit 4 Ventilen je Zylinder.
Dazu kommt, dass bei einer Corvette ein paar Euro mehr an Kosten viel weniger ins Gewicht fallen, als bei einem kleinen Vierzylinder.
Grundsätzlich bringt die untenliegende Nockenwelle fast nur Einschränkungen und ist teurer. Deswegen wird meist die einfache und billige Zahnriemen-Variante verbaut.
Zahnradgetriebene Nockenwellen bedingen keine OHV - Konstruktion (also Nockenwelle neben der Kurbelwelle). Guck´ Dir mal den Motor einer Honda VFR 800 RC 46 an, das ist sogar ein DOHC (insgesamt 4 obenliegende Nockenwellen).