Zahnriemen

Hi Leutz,
kann mir jemand erklären,warum manche Autos Zahnriemen haben und manche nicht??
Was bringt es für Vorteile einen Zahnriemen zu haben??
Worin liegt der Unterschied (ausser, dass der Zahnriemen fehlt)?
Wie sieht dann das Aufbauschema eines Motors ohne Zahnriemen aus??

Danke
Florian

Ventilsteuerung über Zahnriemen - aussen, meist leicht (haha) zu wechseln, kann reissen, dann schepperts je nach motorbauart mehr oder weniger…

über Gliederkette - innen, da geschmiert, kann in massen gespannt werden, längt sich aber irgendwann, kann auch reissen, dann schepperts auch :smile:, wechsel ist doch ein wenig aufwendiger

kann mir jemand erklären,warum manche Autos Zahnriemen haben
und manche nicht??

die die keinen haben, haben eine kette. Oder Stössel, aber das haben wer wohl hinter uns.

Was bringt es für Vorteile einen Zahnriemen zu haben??

aussen, meist leicht (haha) zu wechseln

Worin liegt der Unterschied (ausser, dass der Zahnriemen
fehlt)?

dass er ne kette hat, innen. irgend was muss ja die Nockenwelle(n) antreiben.

Wie sieht dann das Aufbauschema eines Motors ohne Zahnriemen
aus??

ziemlich genauso. nur eben dass die kette innen über zahnkränze läuft…

Danke

Bitte

Florian

Helge

p.s.
… kann reissen, dann schepperts je nach motorbauart
mehr oder weniger…

damit ist gemeint Kopf und mehr schaden. iniger kontakt von kolben mit ventilen etc. kam mir nachträglich etwas harmlos vor… der begriff „scheppern“

Hi Florian,

das warum hängt u.a. von der Konstruktion des Zylinderkopfes ab.

Früher gab es Motoren (der meines alten Starlet) mit Längsstromzylinderkopf:

  • Alle Ventile auf einer Seite, Vergaser und Flammenrohr an einer Seite

  • Die Stößelstangen auf der anderen Seite zusammen mit der seitlich unten liegenden Nockenwelle, die von einer kurzen Kette angetrieben wird (OHV-Steuerung) (Over Hanging Ventils; Oben Hängende Ventile)

Als dann in den siebziger Jahren vermehrt die Frontantriebsautos kamen, (ja der Mini hatte Frontantrieb schon 1953…) war es notwendig Querstromzylinderköpfe einzubauen:

  • Einlaß,- und Auslaßventil gegenüber, Vergaser und Flammenrohr jeweils an der gegenüberliegen Seite des Zylinderkopfes, Nockenwelle in der Mitte oben auf dem Zylinderkopf angetrieben von einem flachen Gummizahnriemen. Das war dann die OHC-Steuerung (Over Head Camshaft; Obenliegende Nockenwelle)

Man kann letzteres auch mit einer ellenlangen Kette realisieren, (wie Mercedes u. BMW / nur früher ?? auch heute ?? sagt was…)
aber diese neigt im Alter zur Dehnung und Verschiebung der Ventilsteuerzeiten, was einen erheblichen Schaden verursachenkann, wenn Kolbenboden beim Aufstieg das nach unten offene Ventil „berührt“.

Die Zahnriemen sind als solches keine schlechte Sache, wenn aber dann die Spann,- und Umlenkrollen aus minderwertigem Material (es gab hier ein Artikel von einem der bei den Zuliefern arbeitet und sagte: „…Die Autohersteller wollen keinen besseren Kunststoff wegen den Kosten…“) sind, und der Riemen nicht pünktlich gewechselt wird, dann reißt er und die Ventile bleiben stehen. Wenn dann noch konstruktionsbedingt der OT des Kolbenbodens höher als der UT des Ventilfußes ist, dann kollidieren beide heftig mit entsprechendem Ergebnis.

Es gibt aber Motoren, (der uralte Mitsubishi Galant hatte Ihn, der Ford Sierra Turnier, u.a.) da passiert nix und der Motor geht nur aus.

Heute gehen viele Hersteller wieder dazu über Kette einzubauen, da diese Wartungsfrei ist. Der Nissan Sunny meiner Schwester hat geteilte Kette: von unten bis zur Mitte eine kurze und dann eine von der Mitte über die Doppelnockenwellenzahnräder oben. Kann sich auch nicht nennenswert dehnen. Wechselintervall: keiner, da auf Lebenszeit bedacht. Der Toyota Yaris hat auch wieder Kette.

Hier http://www.auto-innovations.com/en/glossary-a.html kannst Du Dich mal nach den Nockenwellensteuerungen und Techniken umschauen.

gruß

dennis

Hallo Florian,

kann mir jemand erklären,warum manche Autos Zahnriemen haben
und manche nicht??

Das sind konstruktiv zwei unterschiedliche Lösungen, die Drehzahl der Kurbelwelle auf die Nockenwelle zu übertragen. Die Steuerkette ist die etwas konservativere Lösung, da diese eben aus Stahl gefertigt wird und entsprechend höhere Belastungen ertragen kann. Von der Sache her ist ein entsprechend dimensionierte Zahnriemen dem aber äquivalent.

Was bringt es für Vorteile einen Zahnriemen zu haben??

Ein Zahnriemen ist wesentlich leichter als eine Steuerkette und daher auch nicht so träge. Außerdem läuft der Zahnriemen außerhalb des Motors, eine Schmierung, die bei der Steuerkette notwendig ist, entfällt.

Worin liegt der Unterschied (ausser, dass der Zahnriemen
fehlt)?

Naja, es sind halt zwei unterschiedliche Prinzipien. Beides sind formschlüssige Übertragungselemente, die die Drezahl der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen. Die Übersetzung ist bei beiden gleich. Die Gestaltung der Kettenführung ist etwas aufwendiger, da ein Kettenspanner zusätzlich benötigt wird.

Wie sieht dann das Aufbauschema eines Motors ohne Zahnriemen
aus??

Die Kette wird über mindestens zwei Kettenräder gelegt und treibt so die Nockenwelle an. Beim Zahnriemen sind dies zwei Rippenräder.

Danke
Florian

Grundsätzlich habe ich persönlich mehr Vertrauen in eine Steuerkette, da zum einen die Wechselintervalle deutlich höher sind, zum anderen ein Reißen der Kette eher selten vorkommt. Beim Zahnriemen sieht die Sache schon anders aus. Frag mal einen VW-TDI-Fahrer, die meisten haben mindestens schon einen Zahnriemenriß mit dem entsprechend folgenden kapitalen Motorschaden (unzulässige Berührung zwischen Ventil und Kolbenboden) hinter sich. Es gibt gerade bei hoch belasteten Motoren immer wieder Probleme mit der Haltbarkeit der Zahnriemen.

Bis denn dann,

Felix

Hi Florian,
Dennis, Felix und Helge haben die wichtigsten Gründe ja schon genannt. Ein weiterer Pluspunkt für den Zahnriemen ist, das beim Lastwechsel weniger Masse gebremst/beschleunigt werden muss. Dadurch hängt der Motor besser am Gas. Allerdings gehen trotzdem viele Motorenbauer wieder zur Kette über. In meiner ganzen Zeit als Schrauber habe ich erst einmal eine Steuerkette wechseln müssen, aber schon dutzende von Zahnriemen. Ich habe schon reihenweise kaputte Motoren gesehen, alle an Zahnriemenriss zugrunde gegangen. Ich persönlich ziehe die Kette vor. Ein wenig Ölverlust durch den Nockenwellendichtring und schon wars das mit dem Zahnriemen. Beim Benziner kann man in der Regel den Zahnriemen noch leicht wechseln, beim Diesel wird es haariger. Eine Kette braucht man kaum wechseln, da langlebiger.
Gruss Sebastian

Hi!

das warum hängt u.a. von der Konstruktion des Zylinderkopfes
ab.

Früher gab es Motoren (der meines alten Starlet) mit
Längsstromzylinderkopf:

  • Alle Ventile auf einer Seite, Vergaser und Flammenrohr an
    einer Seite

  • Die Stößelstangen auf der anderen Seite zusammen mit der
    seitlich unten liegenden Nockenwelle, die von einer kurzen
    Kette angetrieben wird (OHV-Steuerung) (Over Hanging Ventils;
    Oben Hängende Ventile)

Das heisst „Over Head Valves“…

Als dann in den siebziger Jahren vermehrt die
Frontantriebsautos kamen, (ja der Mini hatte Frontantrieb
schon 1953…) war es notwendig Querstromzylinderköpfe
einzubauen:

Das finde ich interessant. Habe das noch nie so gesehen.

  • Einlaß,- und Auslaßventil gegenüber, Vergaser und
    Flammenrohr jeweils an der gegenüberliegen Seite des
    Zylinderkopfes, Nockenwelle in der Mitte oben auf dem
    Zylinderkopf
    angetrieben von einem flachen
    Gummizahnriemen. Das war dann die OHC-Steuerung (Over Head
    Camshaft; Obenliegende Nockenwelle)

Man kann letzteres auch mit einer ellenlangen Kette
realisieren, (wie Mercedes u. BMW / nur früher ?? auch heute
?? sagt was…)

Ich denke, auch heute haben die noch eine Kette.

aber diese neigt im Alter zur Dehnung und Verschiebung der
Ventilsteuerzeiten, was einen erheblichen Schaden
verursachenkann, wenn Kolbenboden beim Aufstieg das nach unten
offene Ventil „berührt“.

Das passiert eigentlich nie bei Benz und BMW.
Keine Ahnung warum, aber ein BMW stirbt doch meistens an der Zylinderkopdichtung und ein Benz stirbt nach 30 Jahren in Afghanistan an US-Bombardements oder nach 10 Jahren als Taxi an einem LKW-Kühler…

Die Zahnriemen sind als solches keine schlechte Sache, wenn
aber dann die Spann,- und Umlenkrollen aus minderwertigem
Material (es gab hier ein Artikel von einem der bei den
Zuliefern arbeitet und sagte: „…Die Autohersteller wollen
keinen besseren Kunststoff wegen den Kosten…“) sind, und der
Riemen nicht pünktlich gewechselt wird, dann reißt er und die
Ventile bleiben stehen. Wenn dann noch konstruktionsbedingt
der OT des Kolbenbodens höher als der UT des Ventilfußes ist,
dann kollidieren beide heftig mit entsprechendem Ergebnis.

Weshalb passiert das eigentlich so häufig v.a. bei VW TDIs?
Liegt das an den billigen Spannrollen, an schlechten Riemen oder an einem Konstruktionsproblem?

Es gibt aber Motoren, (der uralte Mitsubishi Galant hatte Ihn,
der Ford Sierra Turnier, u.a.) da passiert nix und der Motor
geht nur aus.

Heute gehen viele Hersteller wieder dazu über Kette
einzubauen, da diese Wartungsfrei ist. Der Nissan Sunny meiner
Schwester hat geteilte Kette: von unten bis zur Mitte eine
kurze und dann eine von der Mitte über die
Doppelnockenwellenzahnräder oben. Kann sich auch nicht
nennenswert dehnen. Wechselintervall: keiner, da auf
Lebenszeit bedacht. Der Toyota Yaris hat auch wieder Kette.

Das ist schlau.

Hier http://www.auto-innovations.com/en/glossary-a.html kannst
Du Dich mal nach den Nockenwellensteuerungen und Techniken
umschauen.

Mein Alfa 33 16V hatte einen Zahnriemen, welcher alle 80.000 km gewechselt werden musste.
Zu dem Zweck hat man dann gleich die Wasserpumpe mit getauscht, da sie meist nicht viel länger hielt und die Prozedur sowieso sehr aufwendig und für beide Arbeiten fast dieselbe war.
Mit sowas macht man sich natürlich keine Freunde, denn das kostet richtig Geld.

Ein alter BMW 525e hingegen läuft 350.000 km mit einer Kette und dann wirft man ihn eben weg. So gehört sich das!

Grüße und danke für die interessanten Details,

Mathias

Hallo Mathias,

Das heisst „Over Head Valves“…

Danke, geistiger Dünnpfiff zu Dieser Uhrzeit…

Das passiert eigentlich nie bei Benz und BMW.
Keine Ahnung warum, aber ein BMW stirbt doch meistens an der
Zylinderkopdichtung und ein Benz stirbt nach 30 Jahren in
Afghanistan an US-Bombardements oder nach 10 Jahren als Taxi
an einem LKW-Kühler…

Sehr gut geschrieben… *megagrins*

Ein 123er Benz stirbt nicht, ebenso nicht wie ein Peugeot 504 http://www.504.org denn beide leben in Marokko weiter…

Weshalb passiert das eigentlich so häufig v.a. bei VW TDIs?
Liegt das an den billigen Spannrollen, an schlechten Riemen
oder an einem Konstruktionsproblem?

Also der der hier mal schrieb, dessen Firma lieferte die Spannrollen für OPEL und der sagte: Die wollen nicht mehr bezahlen und den billigeren Kunststoff haben, trotz ausdrücklicher Hinweise.

Das ist schlau.

Die Hersteller kämpfen nicht nur um die sichersten Autos, sondern auch um die niedrigsten Unterhaltskosten. Und mich kostete der Riemenwechsel am Starlet stolze 500€, u.a. weil wegen der Extra-Scheiße (Klima, Servo) erstmal der halbe Motor von seinen Nebenantriebsriemen „befreit“ werden mußte. So und welcher Wagen hat heute KEINE Klima und Servo mehr ??

Ein alter BMW 525e hingegen läuft 350.000 km mit einer Kette
und dann wirft man ihn eben weg. So gehört sich das!

Nun ja… Im Libanon oder Israel kann er noch dienlich sein…

Grüße und danke für die interessanten Details,

zurück

dennis
Habe den Peugeot Link korrigiert…

Hallo !

Ich habe keine Ahnung von Kfz-Motoren, aber bisher war ich immer der Meinung :

Ein Keilriemen ist der Überträger einer Drehung von z.B. Motor auf angehängte Aggregate, wie Lichtmaschine, Pumpen usw. Der Keilriemen darf dabei verrutschen.

Ein Zahnriemen muß die Drehung punktgenau weitergeben. Kurbelwelle, Nockenwelle, Brennstoffpumpen müssen in einer bestimmten Lage zueinanderstehen und diese Einstellung muß exakt bleiben.

Ist kein Zahnriemen vorhanden/zu sehen, wird die Drehübertragung von Kurbel- zu den Steuerwellen über geschmierte, verdeckte Ketten oder Zahnräder betrieben.

Grüße Max

Hi,
ich weiß nicht ob es solche Autos zu kaufen gibt, habe gehört, das man die Ventile mit Magneten steuern kann und so der Zahnriemen entfällt; spart auch Sprit!
Markus

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Elektromagn. Ventile gibts noch nicht. (owt)

Hi Max,
genauso ist es auch. Allerdings verwechseln viele den Keilrippenriemen mit dem Zahnriemen. Die Ventilsteuerung über Nylon-Zahnräder gab es bei Ford. Allerdings war die Haltbarkeit nicht sonderlich hoch (die Dinge sind einfach gebrochen) und die Zahnräder aus Metall waren anfangs geradeverzahnt und machten dadurch deutlich Radau. Später Schrägverzahnt aber trotzdem nach einer gewissen Laufleistung ein nicht tolerierbares Flankenspiel und letztlich zu aufwendig und zu teuer im Gegensatz zur Kette.
Gruss Sebastian

Hi Dennis!

kostete der Riemenwechsel am Starlet stolze 500€, u.a. weil
wegen der Extra-Scheiße (Klima, Servo) erstmal der halbe Motor
von seinen Nebenantriebsriemen „befreit“ werden mußte. So und
welcher Wagen hat heute KEINE Klima und Servo mehr ??

Na der Nachfolger vom Starlet eben…

Zumindest in der Linea eco wurde beim Toyota Yaris auf allen nicht zwingend notwendigen Schnickschnack verzichtet. Genau dafür liebe ich mein „Steuerketten-fensterklima-fahrradreifenohneservo-viereinhalblitersuperaufhundertkilometer-trotzdemschnellundkomfortabel-sparmobil“. :smile:

Gruß

Stefan

Hi Felix,
die Anzahl der zu wechselnden Zahnriemen deines VW-TDI-Fahrers kann ich noch toppen. An unserem Auto kommt jetzt der 4. (!!!) Zahriemen zum Einsatz. Einaml eine Rückrufaktion, dann einmal prophylaktisch (war trotzdem schon höchste Zeit) und jetzt. Erst bei diesem letzten Mal ist der Zahnriemen wirklich gerissen und ich hab mir das ganze in der Werkstatt mal angeguckt: Komplettschaden; eineige Ventile sind voll im Arsch, Kolben angeschlagen, etc.
Danke für deine Erklärung.

Hi!

Das heisst „Over Head Valves“…

Danke, geistiger Dünnpfiff zu Dieser Uhrzeit…

Ich wollte ja auch nicht klugscheissen…:wink:

Das passiert eigentlich nie bei Benz und BMW.
Keine Ahnung warum, aber ein BMW stirbt doch meistens an der
Zylinderkopdichtung und ein Benz stirbt nach 30 Jahren in
Afghanistan an US-Bombardements oder nach 10 Jahren als Taxi
an einem LKW-Kühler…

Sehr gut geschrieben… *megagrins*

Ist doch so…

Ein 123er Benz stirbt nicht, ebenso nicht wie ein Peugeot 504
http://www.504.org denn beide leben in Marokko weiter…

Ja, v.a. das mit den Peugeots ist interessant.
In DFeutschland haben alle die Dinger nur verflucht und in Ägypten gibt es überhaupt keine anderen Taxis.

Weshalb passiert das eigentlich so häufig v.a. bei VW TDIs?
Liegt das an den billigen Spannrollen, an schlechten Riemen
oder an einem Konstruktionsproblem?

Also der der hier mal schrieb, dessen Firma lieferte die
Spannrollen für OPEL und der sagte: Die wollen nicht mehr
bezahlen und den billigeren Kunststoff haben, trotz
ausdrücklicher Hinweise.

Vermutlich rechnet man, dass der erwartete Prozentsatz Motorschäden, die auf Kulanz repariert werden müssen i.V.m. der erwarteten durchschn. Laufleistung der Autos geringere Kosten verursachen, als von Anfang an teurere Rollen zu kaufen.
Nach dem AMS-100.000 Kilometer-Test wird man dann aber sowieso auf die besseren Rollen umrüsten und sich über das anfängliche Sparen ärgern…

Das ist schlau.

Die Hersteller kämpfen nicht nur um die sichersten Autos,
sondern auch um die niedrigsten Unterhaltskosten. Und mich
kostete der Riemenwechsel am Starlet stolze 500€, u.a. weil
wegen der Extra-Scheiße (Klima, Servo) erstmal der halbe Motor
von seinen Nebenantriebsriemen „befreit“ werden mußte. So und
welcher Wagen hat heute KEINE Klima und Servo mehr ??

Glücklicherweise kaum noch einer.
Und für die 100.000 Km Inspektion mal 1.000 € abzudrücken ist heute eh normal.
Ich verkaufe die Kisten immer vorher.

Ein alter BMW 525e hingegen läuft 350.000 km mit einer Kette
und dann wirft man ihn eben weg. So gehört sich das!

Nun ja… Im Libanon oder Israel kann er noch dienlich sein…

Mag sein. Unser alter 525e ging nach Afrika.
Das war ein scharfes Gerät, denn der lief ca. 100.000 km ohne jegliche Wartung, also auch ohne Ölwechsel, bei meiner Stiefmutter in spe.
Bei 280.000 km habe ich ihn dann mal durchgesehen, alle Öle gewechselt, ein paar Roststellen versorgt u.s.w. und das Ding dann an einen Freund für 900 Mark verscheuert. der hat die Kiste anstandslos durch den TÜV bekommen und hat sie nach 2 Jahren an einen Tunesier verkauft. Für 1000 Euro. In den 2 Jahren hat er an dem Auto gar nichts gemacht, ausser getankt.

Und der Gag war: das Ding sah ordentlich aus. Der weisse Lack war etwas stumpf, da der Wagen 18 Jahre draussen stand und 2 mal im Jahr in die Waschanlage durfte, aber er hatte wenig Rost, gar keine Rostlöcher und auch innen war er o.k. Kein gerissenes Armaturenbrett oder Löcher in den Sitzen.
Nur ein etwas abgegriffenes Lenkrad. Der Motor, die Automatik u.s.w. liefen supersauber, das Differenzial war pfurztrocken, nur die Stoßdämpfer waren fällig.

Dagegen kannst Du doch die heutigen Kisten, auch den neuen 5er, einfach wegwerfen.

Grüße,

Mathias

Hallo.

Ich denke, auch heute haben die noch eine Kette.

Das wollen wir ganz schwer hoffen. Eine Kette, wenn sie nicht im Freien wie eine Mopedkette läuft, sondern über feste Anlenkpunkte, gekapselt und in Öl, ist auch heute noch die technisch überzeugendste Lösung - mit einem Wirkungsgrad von verdammt nahe an 100 %. Außerdem lagerschonend und ohne nennenswerte Eigenschwingung, demgegenüber „ich liebe das Tönen des Zahnriemens, wenn er über die Lauffläche pfeift“. Längenausgleich ist bei der Kette bedeutend einfacher zu schaffen … und, und, und. Warum sind wohl Maschinenhersteller noch nicht von der Kette als Treibelement abgegangen?

Gruß kw

Hallo.

gebrochen) und die Zahnräder aus Metall waren anfangs
geradeverzahnt und machten dadurch deutlich Radau. Später
Schrägverzahnt aber trotzdem nach einer gewissen Laufleistung
ein nicht tolerierbares Flankenspiel und letztlich zu
aufwendig und zu teuer im Gegensatz zur Kette.

Schon allein aus der Herstellung begründet : Schrägverzahnt bzw. spiralverzahnt ist geometrisch hochkomplex (schau Dir mal eine Evolventenkurve für hypoidverzahnte Kegelräder an *grusel*) und entsprechend schwierig zu fertigen; die Wärmebehandlung mit Glühen, Anlassen, Einsatzhärten und Beschichten ist energiefressend und aufwendig. Der Werkstoff selbst ist auch nicht gerade billig. Außerdem muß das Flankenspiel genauestens eingestellt werden; Tragbildkontrolle etc. pp. … ohauerha.

Gruß kw

Hallo Florian
Der Einsatz eines Zahnriemens hat zwei simple Gründe;
1.Er ist konkurenzlos billig für die Motorenhersteller.
2.Bei (absehbarem!)Versagen ist der Verdienst gewaltig(bringt
wesentlich mehr ein,als die Garantie-Reparaturen kosten).
Zugegeben,es gibt Millionen von Autos die nie Probleme damit
haben,aber ich kenne eine ganze Menge Leute die schon richtig
geblecht haben (wäre mal interessant zu erfahren,wieviel Fälle
wirklich vorkommen.Ein Bekannter bei Opel stößt bei einer diesbezüglichen Frage immer pfeifend die Luft durch die vorgeschobene Unterlippe).
Interessant ist auch die Geschichte des Zahnriemens zum Antrieb obenliegender Nockenwellen.Er wurde erstmals von der Fa.Glas
(richtig:die mit dem Goggo)in ihren neuen 1000er eingebaut,weil
sie bemerkt hatten,daß ein ZR in einer ihrer Maschinen schon
Jahre auf dem Buckel hatte ohne Zerfallserscheinungen zu zeigen,
im Gegensatz zu den Keilriemen.Nur:dieser Riemen drehte nur 1500
Touren und hatte max 1,5 KW zu übertragen.
IMHO liegt es meist an den allzu simplen Spannrollen und einer allzu knappen dimensionierung des Riemens die zum Ausfall führen.
Gruß
Lenz

Kurze Info
VW steigt bei seinen neuen Motoren wieder auf Kette um.

Interessant oder?

Grüße,

Mathias