Der Einsteigerleitfaden für Kurbel- und Nockenwellen
Die meisten Menschen sind hoffnungslos, wenn es um Automobile geht. Allein die Erwähnung von Ölwechsel, Getriebe, Achsvermessung, Kurbel- und Nockenwelle versetzt sie in völlige Panik. Dabei handelt es sich bei den meisten dieser Begriffe um grundlegende Konzepte, die auf einfachen Prinzipien beruhen. Werfen wir einen Blick auf Kurbel- und Nockenwellen, ihre Verwendung und die verschiedenen Typen.
Was ist eine Kurbelwelle?
Die Kurbelwelle ist ein hochbelastbares Bauteil des Verbrennungsmotors (ICE), das in verschiedenen Arten von Lokomotiven, wie modernen Traktoren, Autos usw., zu finden ist. Eine Kurbelwelle ist im Wesentlichen eine Metallstange mit mehreren daran befestigten Anhängseln, die sich schnell dreht (ca. 14.000 U/min) und für die Kraftübertragung vom Motor auf die Räder unerlässlich ist.
Was macht eine Kurbelwelle?
Technisch gesehen besteht die Hauptfunktion der Kurbelwelle in der Umwandlung der linearen Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung, die auf das Schwungrad und das Getriebe übertragen wird. Die Kurbelwelle überträgt auch die Kraft auf andere Kernkomponenten des Motors wie die Ölpumpe, die Kühlpumpe, die Ventilsteuerung, den Klimakompressor und die Lichtmaschine.
Daher ist die Kurbelwelle ständig in Bewegung und muss aus einem langlebigen Material bestehen, das sehr verschleißfest, ermüdungsbeständig und hitzebeständig ist. Die am häufigsten verwendeten Materialien sind geschmiedeter Stahl oder Gusseisen.
Was sind die verschiedenen Arten von Kurbelwellen?
Die Pleuelstangen und die Art und Weise, wie sie miteinander verbunden sind, hängen von der Bauart der Kurbelwelle ab. Kurbelwellen werden grob in zwei Typen unterteilt:
Die monolithische Kurbelwelle
Dieser Typ wird üblicherweise in Mehrzylindermotoren verwendet, vor allem in Viertaktmotoren, wie sie in den meisten Automobilen zu finden sind.
Die montierte Kurbelwelle
Dieser Typ wird üblicherweise in Einzylinder-, Zweizylinder-, Viertakt- und Zweitaktmotoren verwendet.
Wegen der hohen Festigkeit von Gusseisen wird es im Allgemeinen für den Bau von Serienfahrzeugen mit hohen Stückzahlen und geringer Belastung verwendet. Für kraftstoffsparende Motoren, die ein höheres Leistungs-/Hubraumverhältnis erfordern, werden geschmiedete Stahlkurbelwellen bevorzugt.
Was sind die Bestandteile einer Kurbelwelle?
Die Kurbelwelle ist so gebaut, dass sie einen zähen Kern und robuste Oberflächen hat, um dem Verschleiß durch ihre ständige Drehbewegung standzuhalten. Ihre Hauptbestandteile sind:
- Hauptzapfen: Dieser läuft im Lager und bestimmt die Achse, um die sich die Welle dreht.
- Kurbelzapfen: Die Kurbelzapfen sind mit den Pleuelstangen verbunden.
- Kurbelwangen: Die Kurbelwangen verbinden die Kurbelzapfen mit dem Hauptzapfen.
- Schwungrad/Kraftübertragung: Das Schwungrad trägt dazu bei, das Motordrehmoment gleichmäßiger zu übertragen und verringert die
- Ölbohrung: Es handelt sich um eine Öffnung, die durch die Welle verläuft. Wenn der Motor in Betrieb ist, fließt Öl durch die Ölbohrung und schmiert die beweglichen Teile.
- Gegengewichte: Wie der Name schon sagt, bringen sie das Gewicht der Kurbelwelle ins Gleichgewicht, indem sie die Belastung des Hauptlagers verringern. Sie werden entweder direkt auf der Kurbelwelle befestigt oder sind über die Kurbelwelle mit ihr verbunden
Was ist eine Nockenwelle?
Eine Nockenwelle ist ein sehr wichtiger Bestandteil des inneren Verbrennungsmotor. Sie bestimmen zu einem großen Teil, wie Ihr Motor bei verschiedenen Geschwindigkeiten arbeitet. Er hat die Form einer Stange mit Nocken, die entlang seiner Länge angeordnet sind.
Wofür wird es verwendet?
Die Hauptfunktion der Nockenwelle besteht darin, das Öffnen und Schließen der Auslass- und Einlassventile zu steuern. Sie sorgt dafür, dass sich das Einlassventil zum richtigen Zeitpunkt öffnet, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Motor zu leiten. Dies ist wichtig für die Umwandlung der Rotationsbewegung in eine reziproke Bewegung. Eine Verbesserung der Funktion der Nockenwelle kann den Wirkungsgrad, das Spitzendrehmoment, die Pferdestärken und die Gesamtleistung steigern.
Die Nockenwelle besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen - den Nocken und der Welle, die beide das Öffnen oder Schließen der Ventile mit dem Zahnrad der Kurbelwelle synchronisieren. In Kraftfahrzeugen werden Nockenwellen aus Schmiedestahl oder Gusseisen verwendet.
Was sind die verschiedenen Arten von Nockenwellen?
Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Nockenwellen, je nachdem, welche Art von "Stößel" sie verwenden.
Die Nockenwellen mit flachem Tassenstößel
Diese Nockenwelle befindet sich dort, wo Stößel und Nocken aneinander reiben - an der Stelle, an der der Stößel auf dem Nocken schleudert. Diese Drehbewegung ist sehr wichtig, um den Verschleiß der sich ständig bewegenden Teile der Nockenwelle zu verhindern. Die Flachstößelnockenwelle arbeitet mit hydraulischen und massiven Flachstößeln (auch Schlepphebel und Stößel genannt).
Rollen-Nockenwellen
Wie der Name schon sagt, ist die Nase abgerundet, um sicherzustellen, dass die Walze das Ventil für längere Zeit bei einem höheren Hub offen hält. Diese Einstellung wirkt sich auf den Bedarf an Kraftstoff-Luft-Ladung aus und öffnet das Ventil schneller. Wie der Flachstößel arbeitet auch die Rollennockenwelle mit hydraulischen und festen Rollenstößeln.
Was sind die verschiedenen Bestandteile einer Nockenwelle?
Zu den wichtigsten Teilen der Nockenwelle gehören:
- Die Lagerzapfen: Sie halten die Nockenwelle an ihrem Platz, damit sie sich bei der rasanten Drehung der Welle nicht verdreht.
- Die Nocken: Sie regulieren das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile, während sich die Nockenwelle dreht. Die Geschwindigkeit des Öffnens und Schließens der Ventile bestimmt die Motorleistung. Sie ändern ihre Geschwindigkeit, wenn sich die Motordrehzahl ändert.
- Die Enden: Das vordere Ende der Nocke synchronisiert die Bewegung des Motors mit der Kurbelwelle, das hintere Ende hält die Zündung im Takt mit dem Rest des Verbrennungsmotors.
- Das Nockenlager: Sie sind Zusatzteile, die die Leistung der Nockenwellen verbessern. Das Lager isoliert die Nockenwelle, so dass sie bei einer Störung des Motors nicht beeinträchtigt wird.
Was sind die Unterschiede zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle?
Zwischen einer Nockenwelle und einer Kurbelwelle gibt es abgesehen von ihrer Funktion einige wesentliche Unterschiede. Werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten Unterschiede:
Standort
Die Kurbelwelle befindet sich unterhalb des Zylinders, während die Nockenwelle oberhalb des Zylinders angeordnet ist.
Arbeitsweise
Die Kurbelwelle wandelt die lineare Bewegung des Kolbens in eine Kreisbewegung um, während die Nockenwelle für das richtige Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile zuständig ist.
Machen Sie
Die Kurbelwellen werden in der Regel aus legiertem Schmiedestahl hergestellt, während die Nockenwellen in der Regel aus Schmiedestahl oder Gusseisen gefertigt werden.
Die Quintessenz
Die Kurbelwelle und die Nockenwelle sind beide wichtige Teile des Verbrennungsmotors und bestehen aus verschiedenen Teilen, die sich auf unterschiedliche Art und Weise bewegen, um das ordnungsgemäße Funktionieren der Welle zu gewährleisten. Während die Kurbelwelle dazu dient, lineare in kreisförmige Bewegungen umzuwandeln, regelt die Nockenwelle das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile. Die Energie der Nockenwelle wird auf die Kurbelwelle übertragen, um deren Betrieb zu gewährleisten.
FAQs
Was haben Kurbelwelle und Nockenwelle gemeinsam?
Es sind beides Stangen, die jedoch unterschiedlich konstruiert und mit verschiedenen Teilen des Motors verbunden sind. Die Bewegung der Nockenwelle wird von der Kurbelwelle über eine Kette oder ein Zahnrad an ihrem vorderen Ende angetrieben. Die Kurbelwelle nutzt die Energie, die durch das Schließen und Öffnen der Ventile beim Verbrennungsprozess entsteht, um den Motor anzutreiben.
Was sind die Anzeichen für eine defekte Kurbelwelle?
Es gibt mehrere wichtige Anzeichen, die auf eine defekte Kurbelwelle hindeuten. Dazu gehören blinkende Kontrollleuchten, ein stotternder Motor, Zündaussetzer, ungleichmäßige Beschleunigung, verringerter Benzinverbrauch und ein grob vibrierender Motor.
Was ist die Hauptfunktion der Nockenwelle?
Zur Regulierung und zeitlichen Steuerung des Schließens und Öffnens der Einlass- und Auslassventile.
Was dreht sich schneller, die Kurbelwelle oder die Nockenwelle?
Die Kurbelwelle ist doppelt so schnell wie die Nockenwelle. Das liegt daran, dass die Nockenwelle nur eine Umdrehung benötigt, um die Ventilbetätigung für einen kompletten Motorzyklus abzuschließen, während der Viertaktmotor (Kurbelwelle) zwei Umdrehungen benötigt, um einen Zyklus abzuschließen.
Was ist die Hauptfunktion einer Kurbelwelle?
Er ist der wichtigste Bestandteil des Verbrennungsmotors, da er die lineare Bewegung in eine Drehbewegung umwandelt.
