Aufgabe der Nockenwelle
Die Nockenwelle nimmt eine entscheidende Funktion beim Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile des Motors ein. Sie steuert die Abläufe des Ansaugens, Verdichtens, Zündens und Ausstoßens, indem sie präzise die Ventilbewegungen koordiniert.
Die Nockenwelle wird entweder durch einen Zahnriemen oder eine Steuerkette angetrieben. Zahnriemen sind in der Anschaffung kostengünstiger, jedoch benötigen sie eine häufigere Wartung und müssen öfter ausgetauscht werden. Steuerketten sind zwar wartungsärmer und langlebiger, allerdings auch teurer in der Anschaffung.
Die Nockenwellenstellung kann mit einem Nockenwellensensor überwacht werden. Dieser Sensor gibt dem Motorsteuergerät die Information, wo sich die Nockenwelle befindet.
Grundfunktion der Nockenwelle
Auf der Nockenwelle befinden sich exzentrische Erhebungen, die als Nocken bezeichnet werden. Wenn die Nockenwelle rotiert, drücken diese Nocken gegen Ventilstößel, hydraulische Heber oder Schlepphebel, die wiederum die Ventile öffnen. Sobald der Nocken vorbeigedreht ist, schließt eine Ventilfeder das Ventil wieder.
Einlassventil
Die Nocken, die für die Steuerung der Einlassventile zuständig sind, öffnen diese Ventile während des Ansaugtakts, um dem Motor zu ermöglichen, das Luft-Kraftstoff-Gemisch (bei Benzinmotoren) oder reine Luft (bei Dieselmotoren) in den Brennraum einzusaugen.
Auslassventil
Die Nocken, die für die Steuerung der Auslassventile verantwortlich sind, öffnen diese Ventile während des Ausstoßtakts, um die Verbrennungsgase nach der Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs auszustoßen.
**Steuerzeiten** Die genauen Zeitpunkte, zu denen die Ventile geöffnet und geschlossen werden, sind entscheidend für die Leistung, Effizienz und Emissionen eines Motors. Durch die Anpassung der Steuerzeiten, beispielsweise durch den Einsatz variabler Ventilsteuerung, lässt sich die Motorleistung sowie die Effizienz in unterschiedlichen Drehzahlbereichen optimieren.
Position
Bei vielen Motoren gibt es zwei Nockenwellen – eine für die Einlassventile und eine für die Auslassventile. Dies wird als DOHC (Double OverHead Camshaft) bezeichnet. Es gibt auch SOHC-Motoren (Single OverHead Camshaft), bei denen eine einzelne Nockenwelle sowohl Einlass- als auch Auslassventile steuert.
Antrieb
Die Nockenwelle wird von der Kurbelwelle des Motors angetrieben, normalerweise durch einen Zahnriemen, eine Steuerkette oder Zahnräder. Dabei dreht sie sich mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle, da für jeden vollen Motorzyklus (zwei Umdrehungen der Kurbelwelle) nur eine Umdrehung der Nockenwelle benötigt wird.
Die Nockenwelle spielt eine zentrale Rolle im Verbrennungsmotor, da sie für das präzise Timing sowie die Steuerung des Öffnens und Schließens der Ventile verantwortlich ist. Dies ist entscheidend für den Verbrennungsprozess und beeinflusst maßgeblich die Gesamtleistung des Motors.