Was ist besser: Steuerkette oder Zahnriemen

In modernen Motoren befindet sich der Steuerungsmechanismus im Zylinderkopf, sodass die darin befindliche Nockenwelle (oder Nockenwellen) die Kette oder den Zahnriemen antreibt. Seit langem wird über die Vorteile der einzelnen Optionen gestritten. Wir betrachten die Argumente derjenigen, die den “Kettenmotor” bevorzugen, die Vor- und Nachteile des Zahnriemens sowie die Besonderheiten der Wartung dieser Steuerungsantriebe.

Arten von Motorsteuerungen

In einem Verbrennungsmotor ist der Steuerungsmechanismus dafür verantwortlich, die Bewegung der Kolben in den Zylindern mit dem Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile zu synchronisieren – nur so sind die richtigen Takte des Motors möglich. Die Nockenwelle wird durch die Steuerungssteuerung gedreht, die wiederum die Ventile steuert.

In der Vergangenheit war die Nockenwelle oft im Zylinderblock untergebracht und über ein Zahnradpaar mit der Kurbelwelle verbunden. Ein solcher Antrieb ist so zuverlässig wie möglich, hat aber auch einige Nachteile. In der überwiegenden Mehrheit der modernen Autos wird jedoch ein Steuerketten- oder -riemenantrieb verwendet. Und manchmal – ihre Kombination. In diesem Fall wird eine Nockenwelle von der Kurbelwelle über einen Riemen angetrieben und die zweite von ihr, jedoch mit einer kurzen Kette.

Sie funktionieren auf die gleiche Weise, aber der Riemen überträgt die Kraft durch den Kontakt von “Gummi”-Zähnen und die Kette durch Metallglieder. Jede der Optionen hat ihre eigenen Vor- und Nachteile sowie Funktionsnuancen, über die man Bescheid wissen sollte. Gleichzeitig ist es unmöglich, eindeutig zu sagen, was besser ist, Kette oder Riemen.

Vor- und Nachteile des Zahnriemenantriebs

Die Zahnriemensteuerung erfordert die Verwendung eines speziellen Zahnriemens. Seine Zähne auf der Innenfläche übertragen das Drehmoment und synchronisieren gleichzeitig die Drehung der Nockenwelle und der Kurbelwelle.

Moderne Zahnriemen sind eine recht komplexe mehrlagige Konstruktion, die ein sorgfältig durchdachtes “Muster” der Arbeitsfläche aufweist. Die Zähne haben in der Regel ein trapezförmiges, seltener ein halbkreisförmiges Profil. Die Basis des Riemens ist eine Verstärkungsschicht aus Glasfaser-, Metall- oder Textilfäden, die eine Dehnung verhindern. Darüber befindet sich eine Gummischicht, die dem Riemen Flexibilität verleiht. Die äußere Oberfläche der Zähne besteht in der Regel aus einer weiteren Verstärkungsschicht, die mit einer Graphitverbindung imprägniert ist, die den Verschleiß und die Reibung reduziert.

Der Zahnriemen kann zusätzlich andere Motoranbauteile antreiben – meistens die Pumpe. Die Abmessungen und das Material des Riemens sowie die Anzahl und Größe der Zähne werden von den Ingenieuren sorgfältig für einen bestimmten Motor berechnet, sodass diese Teile ihre Katalognummer haben und für ein bestimmtes Automodell ausgewählt werden.

Damit der Antrieb richtig funktioniert, muss der Riemen richtig gespannt sein. Eine zu starke Spannung ist genauso schädlich wie eine zu geringe Spannung. Eine spezielle Rolle, die die Außenfläche des Riemens berührt, ist für die Aufrechterhaltung der optimalen Spannung verantwortlich. Sie wird durch mechanische und automatische Spannvorrichtungen ergänzt, und zusätzlich zu ihm kann eine Bypass-Rolle in die Riemenantriebsteuerung einbezogen werden. Sie wird in der Regel auf dem Abschnitt des Riemens so gerade wie möglich installiert, um seine Vibrationen zu dämpfen und ihn gleichzeitig auf dem Spanner zu halten.

Der Hauptvorteil des Riemenantriebs kann als relativ kostengünstige Lösung bezeichnet werden, da ein neuer Riemen und die Arbeiten zu seinem Austausch zu teuer sind. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass beim Zahnriemen in der Regel nicht nur der Riemen gewechselt wird, sondern auch neue Rollen und ein neuer Spanner eingebaut werden. Manchmal, wenn dies in der Betriebsanleitung vorgeschrieben ist, kann es erforderlich sein, andere Komponenten auszutauschen, mit denen der Zahnriemen zusammenarbeitet.

Die Lebensdauer wird vom Hersteller berechnet und liegt in der Regel zwischen 40.000 und 150.000 Kilometern. Bei den neuesten Motormodellen kann die Laufleistung vor dem Austausch sogar noch höher sein. Bei der Auswahl eines neuen Zahnriemens ist auf dessen Haltbarkeit zu achten, die durchschnittlich fünf Jahre ab dem Veröffentlichungsdatum beträgt. Diese Information sollte vor dem Kauf auf der Verpackung nachgelesen werden.

Strukturell befindet sich der Zahnriemenantrieb außerhalb des Motors – sein einziger Schutz vor Straßenstaub, Niederschlag und Temperaturschwankungen ist bestenfalls eine dekorative Kunststoff-Motorabdeckung. Viel gefährlicher für den Riemen sind jedoch “interne” Verunreinigungen – vor allem Öl, das durch verschlissene Öldichtungen austritt. All dies verlängert nicht die Lebensdauer des Riemens, aber ein gewisser Ausgleich dafür ist die Möglichkeit seiner Sichtprüfung.

Dies ist notwendig, da die Folgen eines gerissenen Zahnriemens katastrophal sein können. Ein gerissener Riemen führt dazu, dass die Nockenwelle fast sofort stoppt, sodass einige Einlass- oder Auslassventile in der geöffneten Position bleiben, während sich die Kolben noch auf sie zubewegen. Ein solcher Kontakt kann die Ventile beschädigen oder zerstören, und im schlimmsten Fall leiden die Kolben und Zylinder. Die Reparatur kostet eine beeindruckende Summe, und da der Riemen oft nicht vor dem bevorstehenden Bruch warnt, ist es wichtig, den Steuerungsmechanismus regelmäßig zu warten und nicht an Ersatzteilen zu sparen.

Vorteile des Zahnriemens:

• geringe Kosten für den Riemen und die Arbeit an seinem Austausch;
• die Möglichkeit der Sichtkontrolle während des Betriebs;
• geräuscharmer Betrieb.

Nachteile des Zahnriemens:

• relativ zur Kette nicht hoch;
• erhöhter Verschleiß durch äußere Einflüsse;
• schwerwiegender Motorschaden bei Riemenbruch.

Vor- und Nachteile der Steuerkette

Diese Variante des Motorsteuergetriebes ist im Grunde genommen dieselbe wie der Riemen, aber die Kurbelwelle und die Nockenwelle sind durch eine Stahlkette verbunden. In modernen Triebwerken werden hauptsächlich Plattenrollenketten verwendet, meist einreihig, obwohl es auch zweireihige Ketten gibt. Es gibt auch Plattenketten.

Steuerketten werden ebenfalls von Ingenieuren für einen bestimmten Motor ausgewählt und haben ihre eigene Katalognummer, auf die bei Wartungs- und Reparaturarbeiten geachtet werden sollte. Die Kette im Motor befindet sich im Inneren und läuft in einem Ölbad. Wie der Riemen verfügt auch diese Konstruktion über Spannvorrichtungen und sorgt für Beruhigung, indem sie die beim Betrieb entstehenden Vibrationen dämpft. Beim Riemen-Steuertrieb wird diese Rolle von einer Bypass-Rolle übernommen.

Bei der Frage, was zuverlässiger ist, Kette oder Zahnriemen, hat die Kette in der Regel den Vorteil. Oft geben Autohersteller ihre Ressource nicht einmal separat an, was bedeutet, dass der Kettenantrieb für die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs ausgelegt ist. Die Praxis zeigt jedoch, dass bei vielen Motoren die Kette (einreihig) bei einer durchschnittlichen Laufleistung von 150.000 Kilometern gewechselt werden muss. Zweireihige Ketten haben eine höhere Lebensdauer, sind aber aufgrund des erhöhten Drehwiderstands heutzutage selten.

Natürlich ist eine Reparatur teurer als bei einem Riemen, aber das ist der Preis für eine höhere Lebensdauer und Zuverlässigkeit. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass die Steuerkette von allen äußeren Faktoren isoliert ist – wenn Sie nicht am Motoröl sparen und es regelmäßig wechseln, sollte es keine Probleme geben. Außerdem “benachrichtigt” Sie der Antrieb bei laufendem Motor durch Geräusche, instabile Drehzahlen und wahrscheinlich sogar durch Kontrollleuchten am Armaturenbrett über den Kettenverschleiß, da die Kette zuerst herausgezogen wird und sich dadurch die Steuerzeiten verschieben.

Allerdings führen selbst übersprungene Glieder einer gedehnten Steuerkette nicht zum Stillstand des Fahrzeugs, sondern geben nur ein Signal, das nicht ignoriert werden sollte – der Motor muss abgestellt und das Fahrzeug zur Reparatur abgeschleppt werden. Wenn es Ihnen jedoch gelingt, die Kette zum Reißen zu bringen – was äußerst selten vorkommt, aber dennoch passiert – wird der Motor wahrscheinlich nicht überleben. Zunächst treffen die Ventile auf die gleiche Weise auf die Kolben. Zweitens wird die Metallkette die Innenteile des Triebwerks beschädigen. Die Reparatur des Motors ist teurer als die Beseitigung der Probleme nach dem Reißen des Zahnriemens.

Vorteile der Steuerkette:

• lange Lebensdauer der Kette;
• hohe Zuverlässigkeit des Antriebs;
• Schutz vor erhöhtem Verschleiß durch äußere Einflüsse.

Nachteile der Steuerkette:

• allmähliche Dehnung der Kette, wodurch sich die Eigenschaften des Motors verschlechtern;
• hohe Kosten für die Kette und die Arbeit an ihrem Austausch;
• fehlende Sichtprüfung während des Betriebs;
• schwerwiegender Motorschaden bei Kettenriss;
• lautererer Betrieb.

Wartungsmerkmale von Riemen und Steuerkette

Wenn Ihr Auto mit einem riemengetriebenen Motor ausgestattet ist, sollten Sie regelmäßig unter die Motorhaube schauen und den Zahnriemen auf Risse, Abrieb, abgelöste Gewinde, abgenutzte oder abgeschnittene Zähne und das Vorhandensein von Undichtigkeiten technischer Flüssigkeiten untersuchen. Es ist auch wichtig, den Spannungsgrad zu überprüfen – ein Durchhängen ist nicht zulässig. Wenn mindestens eines der oben beschriebenen Symptome vorliegt, ist es besser, vorbeugend eine Inspektion durchführen zu lassen und den Riemen gegebenenfalls auszutauschen.

Bei einem Kettenmotor ist dies wahrscheinlich nicht möglich, da nicht alle Autos über eine konstruktive Möglichkeit verfügen, den Zustand der Kette zu beurteilen, ohne den Motor zu zerlegen. Wenn sich im Steuergetriebe Sichtfenster befinden, ist ein Hebezeug, das Entfernen des Rades und möglicherweise eines Teils der Motorhalterung erforderlich. Daher ist es besser, sich auf indirekte Symptome zu konzentrieren – Geräusche, schwankende Drehzahlen, brennende Kontrollleuchten – und das Auto regelmäßig warten zu lassen.

Was ist besser: Kette oder Zahnriemen

Heutzutage sind Riemen und Ketten in Autos derselben Marke zu finden, die zur gleichen Zeit hergestellt oder produziert wurden. Dies zeigt, dass es keine eindeutige Antwort auf die Frage gibt, was vorzuziehen ist – ein Steuerketten- oder Zahnriemenantrieb.

Außerdem ist es nicht möglich, die Abhängigkeit zwischen der Art des Antriebs und anderen Konstruktionsmerkmalen von Motoren aufzudecken. Es wird davon ausgegangen, dass der Diesel höhere Belastungen für die Steuerung mit sich bringt, aber unter den Motoren mit “schwerem Kraftstoff” gibt es viele Riemenmechanismen, aber auch Kettenmechanismen. Vielleicht ist das Einzige, wo Ketten vorherrschen, bei mehrzylindrigen V-Motoren. Offensichtlich aufgrund der Besonderheiten des Layouts, die die Verwendung eines Riemens erschweren. Stattdessen werden in der Regel mehrere Ketten gleichzeitig verwendet, wodurch die Länge und die Belastung jeder einzelnen Kette begrenzt werden.

Im Allgemeinen werden die Vor- und Nachteile von Riemen und Kette im Steuertrieb durch die Nuancen eines bestimmten Motors ausgeglichen. Wenn Sie zwischen zwei Motoren wählen, sollten Sie sich im Voraus über die Zuverlässigkeit eines bestimmten Antriebsstrangs informieren, z. B. mithilfe unserer “Zuverlässigkeitsindizes”. Die Kette oder der Riemen im Steuertrieb sind nicht so wichtig.

Zusammenfassend

• Der Riemen-Steuertrieb ist günstiger in der Wartung, aber anfälliger für Verschleiß und das Risiko eines plötzlichen Bruchs bei unregelmäßiger Wartung.
• Der kettengetriebene Antrieb ist bei hoher Belastung und unregelmäßiger Wartung zuverlässiger, aber teurer in der Wartung und führt im Falle eines Bruchs zu schwerwiegenderen Problemen.
• Sie sollten einen Motor nicht aufgrund der Art des Steuerantriebs auswählen. Vielmehr kommt es auf die Zuverlässigkeit der gesamten Einheit an.