FAQ: Steuerkette
- Die Steuerkette
- Aufgabe der Steuerkette
- Funktion der Steuerkette
- Lage im Motor
- Führung der Kette
- Haltbarkeit und Lebensdauer der Steuerkette
- Steuerkette oder Zahnriemen – Wo liegt der Unterschied?
- Defekte der Steuerkette
- Wechsel der Steuerkette und die Kosten in der Werkstatt
Die Steuerkette
Die Steuerkette ist ein wesentliches Bauteil der Ventilsteuerung für Viertaktmotoren. Im Motor dreht die Steuerkette die Nockenwelle mit halber Kurbelwellendrehzahl. Sie betätigt die Ein- und Auslassventile und sorgt so für einen präzisen Gaswechsel. Auch der Zündzeitpunkt wird von der Nockenwelle gesteuert.
Eine Steuerkette überträgt Kraft wie eine Fahrradkette. Sie dreht die Nockenwelle und über die Stirnräder erfolgt eine Übersetzung. Allerdings bringt die Fahrzeugvariante einige Besonderheiten mit sich. Steuerketten können als einfache Rollenkette oder als Duplexkette (zwei parallele Kettenglieder) ausgeführt sein.
Aufgabe der Steuerkette
Eine Steuerkette treibt die Nockenwelle des Motors an. Damit die Ein- und Auslassventile des Motors in der richtigen Reihenfolge geöffnet und geschlossen werden, muss die Kurbelwelle sich immer genau mit der doppelten Drehzahl der Nockenwelle drehen. Daher überträgt die Steuerkette die Kraft von einem Stirnrad, welches direkt an der Kurbelwelle angeflanscht ist, auf das Stirnrad der Nockenwelle.
Zudem steuert ein Sensor an der Nockenwelle den genauen Zeitpunkt der Zündung.
Funktion der Steuerkette
Das richtige Timing ist eine wichtige Grundvoraussetzung für den Antrieb des Autos. Das Öffnen und Schließen der Ventile, das Verdichten und Zünden sowie der Ausstoß sind exakt mit der Kolbenbewegung abgestimmt. Ventilstellungen und Kolbenbewegungen sind zeitlich genau aufeinander abgestimmt. Deshalb muss die Steuerkette so auf den Stirnrädern liegen, dass Bewegungen synchron laufen und der Kolben im oberen Totpunkt nicht mit geöffneten Ventilen zusammenstößt.
Lage im Motor
An der Stirnseite des Motors befindet sich dafür an jeder Nockenwelle ein Zahnkranz, in den die Steuerkette eingelegt wird. Von dort aus verläuft die Kette über Umlenkrollen und Spannvorrichtungen zu einem unteren Zahnkranz, der mit der Kurbelwelle verbunden ist. Damit ist nach einer korrekten Justierung der Steuerkette eine zuverlässige Verbindung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle etabliert.
Führung der Kette
Umlenkrollen und die sogenannten Kettenspanner können in Größe, Anordnung und Anzahl zwar variieren, haben aber prinzipiell in jedem Auto immer die gleiche Aufgabe. Der Kettenspanner befindet sich zwischen dem oberen und dem unteren Zahnkranz. Er übt leichten Druck auf die zugentlastete Seite der Steuerkette aus, um ein Schwingen der Kette zu unterbinden. So gewährleistet er einen präzisen Lauf. Häufig kommt auch ein sogenannter Kettenspanner mit einem Spangenschuh zum Einsatz. Der Kettenspanner bzw. der Spangenschuh verteilt den Spanndruck auf die Kette der Länge nach und lässt sich individuell justieren.
Bei einigen Motoren hat die Steuerkette einen relativ langen Weg vom oberen zum unteren Zahnkranz. Damit die Kette nicht schwingt, kann hier ein Kettendämpfer eingesetzt werden. Im Betrieb stabilisiert er die gespannte Steuerkette zusätzlich.
Haltbarkeit und Lebensdauer der Steuerkette
Material und Bauweise einer Steuerkette erlauben einen sehr zuverlässigen und stabilen Lauf des Motors und ein exaktes Zusammenspiel aller mechanischen Funktionen. Die optimale Justierung, die richtige Spannung und eine regelmäßige Schmierung der Kette beeinflussen wesentlich deren Haltbarkeit. Bei einfachen Steuerketten liegt die Laufleistung bei etwa 100.000 Kilometern. Die noch belastbareren Doppelketten (Duplex) schaffen dagegen meist ohne Probleme 400.000 Kilometer bis 500.000 Kilometer oder noch mehr.
Steuerkette oder Zahnriemen – Wo liegt der Unterschied?
Steuerkette und Zahnriemen sind zwei unterschiedliche Methoden, um die Synchronisation zwischen der Kurbelwelle und den Nockenwellen eines Verbrennungsmotors sicherzustellen. Die Hauptunterschiede zwischen Steuerketten und Zahnriemen sind das Material, die Wartung, die Haltbarkeit und die Geräusche.
| STEUERKETTE | ZAHNRIEMEN | |
|---|---|---|
| MATERIAL | Eine Steuerkette ist normalerweise aus Metallgliedern oder Gliedern aus einem ähnlichen haltbaren Material hergestellt. Die Glieder sind miteinander verbunden und bilden eine Kette. | Zahnriemen bestehen aus Gummiummanteltem Gewebe oder ähnlichen Materialien und sind mit Zähnen versehen, die in die Riemenscheiben an der Kurbelwelle und den Nockenwellen greifen. |
| WARTUNG & HALTBARKEIT |
Steuerketten sind in der Regel langlebig und widerstandsfähig. Sie können ein ganzes Fahrzeugleben lang halten, vorausgesetzt, sie werden ordnungsgemäß gewartet. | Zahnriemen erfordern regelmäßige Wartung und müssen in bestimmten Intervallen ausgetauscht werden. |
| GERÄUSCHE | Steuerketten sind leiser als Zahnriemen und erzeugen normalerweise keine lauten Geräusche. | Weil ein Zahnriemen aus Gummi ist, dämpft er sein Laufgeräusch. |
| ABRISS | Wenn Steuerkette oder Zahnriemen reißt, entstehen meist kapitale Motorschäden, weil die Nockenwelle stehen bleibt und die Kolben sich weiterbewegen. Sind bei einem Kolben die Ventile geöffnet, prallt der Kolbenboden auf die Ventile: Der Kolbenboden bekommt ein Loch oder/und die Ventile werden krummgeklopft. Ausnahme: „Freiläufer“ werden Motoren genannt, bei denen bei geöffneten Ventilen die Kolbenböden nicht mit ihnen zusammenstoßen |
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Defekte der Steuerkette
Früher oder später kann eine Steuerkette verschleißen, weil das Material angesichts der enormen Kräfte abgenutzt wird. Das führt zu unterschiedlichen Defekten an der Steuerkette. Werden die ersten Symptome ignoriert, kann es zu teuren Folgeschäden am Motor führen.
Wechsel der Steuerkette und die Kosten in der Werkstatt
Ein Austausch der Steuerkette gehört in Expertenhände. Pauschal liegen die Kosten für das Wechseln der Steuerkette in einer Werkstatt im vierstelligen Bereich. Die Materialkosten beim Wechsel der Steuerkette machen nur einen Bruchteil der kompletten Kosten aus.