Zahnriemen & Steuerkette – was ist der Unterschied?

Zahnriemen & Steuerkette

Alle Autofahrer kennen die Begriffe Zahnriemen oder Steuerkette und selbst die Nicht-Autofahrer haben sie sicher bereits einmal gehört. Nicht selten stöhnen Autofahrer bei einem bevorstehenden Wechsel des Zahnriemens, denn der gehört zu den teuersten Reparaturen rund um das Automobil.

Wie der Motor funktioniert

Um die Funktion von Zahnriemen oder der Steuerkette zu verstehen, ist es sinnvoll die Grundzüge der Motorfunktion zu kennen. Als Beispiel dient der in Deutschland am häufigsten im Automobil verbaute 4-Takt Motor.

4-Takt kommt ganz einfach daher, weil er mit 4 Grundaufgaben läuft

  • Ansaugen
  • Verdichten
  • Verbrennen
  • Ausstoßen

Ansaugung
Um Brennstoff anzusaugen, bewegt sich die Nockenwelle über eine Drehung und öffnet das Ventil. Gleichzeitig wird der Kolben des Verbrennungsmotors nach unten gedrückt, um eine Sogwirkung zu erzielen. Über das Ventil gelangen Sauerstoff und Treibstoff in den Zylinderraum des Motors.

Verdichtung
Das Ventil schließt sich, die Kurbelwelle rotiert und drückt den Kolben wieder nach oben. Dadurch wird das im Zylinderraum eingeschlossene Treibstoff-Sauerstoff-Gemisch verdichtet.

Verbrennung
Der Kolben drückt schließlich so weit nach oben, dass er eine dort angebrachte Zündkerze berührt und auslöst. Die Kraft der Zündung drückt den Kolben dann wieder nach unten, wo er die Kraft der Explosion des Treibstoffes an die Kurbelwelle weitergegeben wird.

Ausstoßung
Nach der Verbrennung und Energieerzeugung entlässt ein weiterer gekoppelter Mechanismus die Verbrennungsrückstände aus dem Zylinderraum. Dazu bewegen sich Kolben und Ventil erneut und öffnen den Ausgang für die Abgase.

Wie das Auto dadurch angetrieben wird

Die Abwärtsbewegung des Kolbens erzeugt gleichzeitig eine Drehbewegung, indem die Kraft über das stabförmige Pleuel an die Kurbelwelle weitergegeben wird. Diese Drehung treibt ein Schwungrad an. Bei mehreren Zylindern trifft sich die Kraft aller einzelner Zylinder in einem Schwungrad. Die Kraft läuft dann weiter über die Kupplung oder den Drehmomentwandler in Automatikfahrzeugen an das Getriebe, die Antriebswelle und ein Differenzial, das die Kraft gleichmäßig zwischen dem linken und rechten Rad aufteilt.

Sinn und Zweck von Steuerkette und Zahnriemen

Wie Sie sehen könne, sind in einem Auto jede Menge Scheiben, Zahnräder und Drehmechanismen verbaut. Diese müssen alle perfekt aufeinander abgestimmt und verbunden laufen und genau das ist die Aufgabe von Steuerkette oder Zahnriemen.

Zahnriemen oder Steuerkette laufen über folgende Zahnräder und Rollen

  • Kurbelwellenrad (setzt die Bewegung der Kolben in das Drehmoment um)
  • Umlenkrolle (reibungsarmer Kraftwandler und dient der Führung des Riemens oder der Kette)
  • Antrieb der Wasserpumpe (sorgt für die Kühlung des Motors)
  • Spannrolle (strafft den Riemen bzw. die Kette)
  • bei normalen Motoren ein Nockenwellenrad
  • beim V-Motor zwei Nockenwellenräder (öffnen und schließen die Ventile)

Unterschied zwischen Steuerkette und Zahnriemen

Der Zahnriemen ist ein weiches und leichtes Kunststoffteil. Die Steuerkette dagegen ist eine elastische Gliederkette, die aus vielen kleinen Metallteilen zusammengesetzt ist. Sie gleicht vom Prinzip her einer Fahrradkette.

Steuerketten sind aufgrund der Bauweise haltbarer als Zahnriemen, deren Material nach einigen Jahren ermüdet und spröde wird. Zahnriemen sind Verschleißteile und müssen regelmäßig getauscht werden. Die meisten Steuerketten dagegen laufen praktisch über die gesamte Betriebszeit eines Autos. Dennoch bringen die Ketten gewisse Nachteile mit sich, sodass die Autoindustrie vorwiegend mit den elastischen und leichten Zahnriemen arbeitet.

Die Vor- und Nachteile auf einen Blick

Der Zahnriemen
+ hohe Laufruhe
+ leichteres Gewicht
+ geringere Massen werden bewegt, weniger Kraftstoff verbraucht
– Zahnriemen können reißen, werden spröde
– Gefahr des Motorschadens

Die Steuerkette
+ langlebig und robust
+ leichte Wartung
+ in der Regel kein Tausch
– mehr Geräusche
– schwerer
– ist aufwändiger
– wird über Motorenöl geschmiert, teurer

Was passiert, wenn der Zahnriemen reißt

Macht der Zahnriemen während des Betriebes schlapp, kann die durch den Riss freigesetzte Kraft die Kolben mit einer solchen Wucht auf die Ventile schnallen lassen, dass die Ventile irreparabel deformiert werden. In solchen Fällen müssen die extrem teuren und aufwändigen Teile oder gleich der ganze Motor ausgetauscht werden. Lohnt sich das in einem älteren Fahrzeug nicht mehr, liegt schnell ein Totalschaden vor. Hersteller empfehlen deshalb den regelmäßigen Wechsel der Zahnriemen. Die Lebensdauer und Wechselintervalle variieren je nach Hersteller. Der Austausch kostet 200 bis 500 Euro.

Auch die Steuerkette kann reißen

Völlig unfallfrei sind Steuerketten auch nicht. Sie können zwar ein Autoleben lang problemlos, in seltenen Fällen aber auch reißen. Die Schäden sind dann ganz ähnlich wie beim Zahnriemen. Die Kosten für einen Austausch der Steuerkette belaufen sich auf 800 bis 1.500 Euro.

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