Perfektes Timing: Die Nuancen der Timing-Komponenten

Wenn Sie als Kfz-Mechaniker arbeiten, ist Hochleistung im Alltag selten ein Thema. Die Mehrheit der Autofahrer, die Ihnen ihr Auto bringen, interessiert sich einfach nicht für die Nuancen eines Motors und kennt sie auch nicht. Sie möchten nur, dass ihr Auto startet und fährt, ohne Warnlichter, ohne seltsame Geräusche, mit kalter Klimaanlage und einem guten Radio. Wenn Ihnen das gelingt, werden Sie die meisten Ihrer Kunden glücklich machen.

Das Interessante an der modernen Fahrzeugtechnologie ist, dass ein Großteil davon, was die Leistung betrifft, das Ergebnis von Erkenntnissen aus dem Rennsport ist. Im Zusammenhang mit der Motorleistung gilt das Gleiche, und obwohl es den meisten Fahrzeugbesitzern egal ist, können wir als Techniker leicht Parallelen zwischen einem Alltagsfahrer und den Hochleistungseigenschaften ziehen, die mit seinen Motoren verbunden sind.

Einer der Hauptfaktoren ist die Motorsteuerung. Wie Motorenbauer wissen, ist die Ausrichtung einer Nocke für einen leistungsstarken Aufbau von entscheidender Bedeutung. Wenn Sie diesen Schritt überspringen, besteht abgesehen von der Möglichkeit eines Motorschadens sehr wahrscheinlich die Möglichkeit eines Leistungsverlusts, der zwar vergleichsweise gering ausfällt, aber einfach nicht akzeptabel ist. Als Techniker ist dies nicht Teil einer Standardreparatur, denn wiederum ist es unserem Kunden egal. Wenn Sie eine verschlissene Steuerkette oder Nockenwelle austauschen, freut sich Ihr Kunde darüber, dass sein Motor wieder gut läuft, und für die Zeiteinstellung müssen Sie nur noch die Markierungen ausrichten und weitermachen.

Vor Jahren war ohnehin nichts am Serienmotor so präzise. Aber das war damals. Die heutige Welt ist anders. Alles andere als perfektes Timing war in der Leistungswelt noch nie akzeptabel, und jetzt ist es auch für die Automobilhersteller nicht akzeptabel. Die entscheidende Bedeutung der Ventilsteuerung ist ihnen nicht entgangen, und die variable Ventilsteuerung in Verbindung mit computergesteuerter Technologie bedeutet, dass heutige Motoren unabhängig von ihrer Position in der Leistungswelt auf eine perfekte Steuerung für Fahrverhalten, Leistung und Wirtschaftlichkeit angewiesen sind.

Die Motorsteuerung ist für die Gesamtleistung so entscheidend geworden, dass der Computer nicht nur bei der geringsten Abweichung von den programmierten Parametern einen Fehlercode speichert, sondern auch die Bestimmung eines Timing-Problems zu einem der neueren Diagnosethemen und der Verwendung von Zylindern geworden ist Mit einem Oszilloskop gekoppelte Druckwandler ermöglichen es uns, den Zylinderdruck zu interpretieren, und durch Vergleich und erlerntes Wissen können wir ohne Abriss feststellen, ob ein Timing-Problem vorliegt.

Wenn es um die Motorreparatur geht, haben wir es als Autotechniker in vielerlei Hinsicht einfach, weil wir keine Entscheidungen darüber treffen müssen, was wir verwenden und wie wir es einbauen. Wir verwenden die richtigen Ersatzteile und befolgen die Anweisungen. Natürlich richten wir immer noch nur die Noten aus. Solange wir das richtig hinbekommen, erledigt der Computer den Rest. Aber der Bau eines Motors ist eine andere Geschichte, und Timing-Komponenten werden nicht weniger berücksichtigt als alle anderen Komponenten. Hersteller von Hochleistungsmotoren müssen eine Wahl treffen und sie richtig einrichten. Ihr Ruf steht auf dem Spiel und die Wahl hängt von Ketten, Zahnrädern oder Riemen ab – jedes davon mit deutlichen Unterschieden und Vor- und Nachteilen.

Steuerketten

Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Arten von Steuerketten verwendet, darunter die Silent Chain sowie ein- und zweireihige Rollenketten. Die geräuschlose Kette besteht aus einer Reihe von Gliedern, die so geformt sind, dass sie mit den Zähnen des Zahnrads ineinandergreifen. Sie wird auch als Gliederband oder rollenlose Kette bezeichnet. Es handelte sich um eine effektive Kette für Massenmotoren, die nicht für den Hochleistungseinsatz gedacht waren, aber Hitze erzeugen und Luftwiderstand erzeugen. Im Laufe der Zeit entwickelten sie den Ruf, dass ihre Zähne beim Tragen springen, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass einige Hersteller Aluminiumzahnräder mit Nylonzähnen verwendeten, weil sie dadurch ein paar Pennys sparten.

Die in den 60er Jahren entwickelte Rollenkette erhielt ihren Namen, weil die Trommeln, die die Zähne der Steuerräder berühren, separate Komponenten sind, die sich um die Verbindungsstifte drehen, was letztendlich die Reibung reduziert, was weniger Hitze und weniger Widerstand bedeutet. Eine zweireihige Version der Rollenkette wurde für eine bessere Ventiltriebsteuerung bei Hochleistungsmotoren entwickelt und wurde damals häufig bei Hochleistungs- oder Lkw-Motoren verwendet, was zu ihrer Beliebtheit als Leistungsmodifikation beitrug, in vielen Fällen war dies jedoch nicht erforderlich.

„Die meisten modernen Motoren benötigen keine zweireihige Kette“, sagt Cale Risinger aus Melling. „Zweireihige Sätze sind nicht erforderlich, es sei denn, der Motor weist sehr hohe Ventilfederdrücke auf. Grundsätzlich gilt: Wenn Sie im Motor etwas tun wollen, wie z. B. hohe Federdrücke, die das Drehen der Nocke erschweren, dann ist eine zweireihige Gruppe sinnvoll wird empfohlen, aber für 99 % aller Builds ist eine einzelne Reihe mehr als ausreichend.“

Die Doppelrollenkette ist immer noch eine häufige Modifikation, auch wenn sie nicht notwendig ist, was möglicherweise teilweise auf die Verwendung bei Werksleistungsmotoren zurückzuführen ist und auf die uralte Vorstellung einer notwendigen Aufrüstung, die sich mit der Zeit nur verstärkt hat. Einer der Gründe, warum die einreihigen Ketten ursprünglich verwendet wurden, ist jedoch, dass sie nicht viel Platz an der Vorderseite eines Motorblocks einnahmen. Daher ist es immer wichtig zu bedenken, dass eine Doppelrolle doppelt so breit ist Es könnte zu Interferenzproblemen mit der Steuergehäuseabdeckung oder dem Motorblock kommen.

Bei manchen Rollenketten drehen sich die Stifte und Trommeln nicht wirklich, aber weil sie rund sind, „rollen“ sie dennoch über die Kettenradzähne, wenn sie diese berühren. Der Verweis auf eine „True-Roller“-Kette entstand, um zwischen den beiden zu unterscheiden und die „Nachahmer“ auszusortieren.

Die meisten Steuerkettenradsätze bestehen aus Gusseisen, aber Billet-Zahnräder sind das beliebteste Upgrade für extreme Haltbarkeit. Einige Nockenräder sind so bearbeitet, dass sie auf der Rückseite ein Torrington-Lager aufnehmen können, das als Drucklager dient, um Reibung und Blockverschleiß zu reduzieren.

Vielen Ketten wird vorgeworfen, dass sie sich ausdehnen, obwohl es in Wirklichkeit der Verschleiß an den Verbindungsstiften und den Zähnen ist, der den Eindruck einer länger werdenden Kette erweckt. Ölwechsel sind eine der wichtigsten Maßnahmen, um dieses Phänomen zu verlangsamen. Allerdings wird es im Laufe der Zeit bei jeder Kette passieren.

Egal, wie Sie es stapeln, Ketten dominieren immer noch den Straßenbau. Sie sind erschwinglich und erledigen ihre Arbeit. Die Doppelwalze mag für viele Anwendungen mehr als nötig sein, aber ist es jemals falsch, sie stabil zu bauen?

Zahnradantriebe

Der Vorteil eines Zahnradantriebs besteht darin, dass er eine höhere Timing-Genauigkeit erreicht, indem jegliche kettenbedingte Biegungs- oder „Streckungseigenschaft“ eliminiert wird. Allerdings sind sie auch teurer als Ketten und können laut sein. Das Geräusch ist jedoch für manche Hot-Rodder oft erwünscht, da es ein Kompressorgeräusch erzeugt.

Theoretisch sind Zahnradantriebe stärker und halten länger als Ketten, was bedeutet, dass sie dem gesamten Ventilfederdruck standhalten, der auf sie ausgeübt werden kann. Zu den möglichen Nachteilen gehört der Freiraum während der Installation. Oft muss der Motorblock modifiziert werden und einige Getriebe erfordern eine spezielle Abdeckung, die zu Störungen am Motorzubehör führen kann.

Ein weiteres Problempotenzial ist das Spiel zwischen den Zahnrädern, das korrekt sein muss, damit die Zähne richtig ineinandergreifen. Durch die Ausrichtungsbohrung kann sich der Abstand zwischen der Kurbelwelle und den Nockenwellen ändern, sodass möglicherweise Anpassungen an den Zwischenrädern erforderlich sind.

Bei Motorenherstellern ist auch die Sorge bekannt, dass ein Zahnradantriebssystem Oberschwingungen auf den Ventiltrieb übertragen kann, was möglicherweise zu einem Ausfall der Nockenwelle oder des Ventiltriebs führt. Aus diesem Grund empfehlen einige Zahnradantriebshersteller sie nicht für Motoren mit hoher Drehzahl. Diesbezüglich wurden viele Tests durchgeführt, aber die Jury scheint sich über dieses Argument noch nicht im Klaren zu sein.

Riemenantriebssysteme

Riemenantriebssysteme sind nichts anderes als ein traditioneller Zahnriemenaufbau, ähnlich dem, was wir von Motoren mit obenliegender Nockenwelle gewohnt sind. Sie sind die teuersten, da sie die radikalste Abkehr von einem serienmäßigen Nockenwellenantrieb darstellen, bieten jedoch viele Vorteile, wenn sie an einen herkömmlichen V8-Motor mit hängendem Ventil angepasst werden.

Wie die meisten herkömmlichen Zahnriemen laufen sie trocken. Die im Lieferumfang enthaltenen Nocken- und Kurbelwellendichtungen halten das Öl im Motor und vom Riemen fern. Die Riemen dehnen sich nicht, sind leise und bieten im Vergleich zu Ketten oder Zahnradantrieben nur minimale Reibung.

Sie verhindern die Übertragung von Oberschwingungen auf den Ventiltrieb und eignen sich hervorragend für Anwendungen mit hohen Drehzahlen. Aufgrund ihrer Vorteile sind Riemenantriebssysteme die erste Wahl bei Pro Stock, NASCAR und vielen anderen Rennsportarten.

Die Tatsache, dass sie trocken laufen, macht es einfach, Nockensteuerzeiten einzustellen, da die Riemen an der Vorderseite des Motors offen sind und vorne montierte Verteiler eine häufig verfügbare Option sind, die für Rennfahrer sowohl aus Service- als auch aus Designgründen von Vorteil sein kann .

Belt-In-Oil-Systeme

Bei Serienmotoren bieten Zahnriemen die gleichen Vorteile wie bei der Leistung. Sie sind leicht, leise und bieten im Vergleich zu Ketten eine minimale Reibung. Traditionell wussten wir immer, dass Motoröl, das auf den Zahnriemen gelangt, Probleme verursachen wird. Der Austausch der vorderen Motorwellendichtringe ist ein normaler Teil der Zahnriemenwartung.

In den letzten Jahren hat die Verwendung von Riemen-in-Öl-Steuergetrieben zugenommen. Anfangs fand ich es schrecklich seltsam, weil ich damit vertraut war, aber diese neuen Systeme sind sehr spezifisch auf das Motoröl abgestimmt, das sie benötigen. Nicht nur das Riemenmaterial ist besser, das Öl enthält auch spezielle Zusätze, die den Gummi schützen und einer Alterung der Riemen vorbeugen. Wie zu erwarten ist, wird das Ölwechselintervall noch kritischer als je zuvor, und wenn es ignoriert wird, kann es zu Problemen kommen.

Der Vorteil dieser Systeme ist, zumindest wie von den Herstellern behauptet, eine um bis zu 30 % geringere Reibung gegenüber einem Standardriemen. Das alles trägt dazu bei, den Kraftstoffverbrauch zu senken und die Emissionen zu reduzieren. Kann es mehr Leistung bringen? Nun, reduzierte Reibung ist reduzierte Reibung. Ich habe von Systemen gehört, die für den Small-Block-Chevy erhältlich sind, aber ich habe noch keine Informationen darüber gefunden. Wird diese Innovation auch in der Hochleistungswelt des Motorenbaus zu sehen sein oder gibt es sie bereits in illusorischer Form? Es würde mich nicht überraschen, wenn diese Systeme in Zukunft weiterentwickelt würden – alles auf der Suche nach dem perfekten Timing.EB