Nockenwellenverstellung zur Schadstoffreduzierung
für fast 110 Millionen Fahrzeuge
Bei hohen Verbrennungstemperaturen entstehen im Motor eines Fahrzeugs umweltschädliche Abgase (Stickoxide). Mit Hilfe von Verstellungen bzw. Steuerungen an der Nockenwelle in Verbrennungsmotoren (Ottomotor, Dieselmotor) können verschiedene Effekte, wie z. B. die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs oder eine innere Abgasrückführung (AGR), erzielt werden. Als Ventilsteuerung werden 4/3-Wege-Ventile eingesetzt. Wie das System der Verstellung aufgebaut ist und aus welchen Komponenten es besteht, wird in diesem Beitrag näher beschrieben.
Die Nockenwellenverstellung ist eine etablierte Methode zur Schadstoffreduzierung. Abhängig von der Motordrehzahl leiten Steuerventile (02) den Ölfluss durch unterschiedliche Ölkanäle zu den jeweiligen Kammern im hydraulischen Nockenwellenversteller (01).
Dadurch wird die Nockenwelle (03) relativ zum Nockenwellenrad verdreht und die Steuerzeiten verändert, d. h. die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Ein- und Auslassventile.
Dies hat unter anderem folgende Auswirkungen:
Eine Liste mit den zurzeit lieferbaren Produkten finden Sie auf den Folgeseiten. Das Programm wird fortlaufend erweitert.
Dadurch wird die Nockenwelle (03) relativ zum Nockenwellenrad verdreht und die Steuerzeiten verändert, d. h. die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Ein- und Auslassventile.
Dies hat unter anderem folgende Auswirkungen:
- verbessertes Betriebsverhalten bei Teillast und Volllast
- reduzierter Verbrauch
- innere Abgasrückführung
- Entdrosselung des Motors
- verringerte Schadstoffemissionen
Eine Liste mit den zurzeit lieferbaren Produkten finden Sie auf den Folgeseiten. Das Programm wird fortlaufend erweitert.
Hintergrundinformationen
Die Steuerventile der Nockenwellenverstellung sind 4/3-Wege-Ventile. Sie steuern den Ölfluss zu den Arbeitskammern A oder B im Nockenwellenversteller.
Bei den Zentralmagneten handelt es sich um den elektromagnetischen Aktuator als separates Bauteil. Der eigentlichen Ventilkörper ist Bestandteil der Nockenwellenverstellung.
Bei den Zentralmagneten handelt es sich um den elektromagnetischen Aktuator als separates Bauteil. Der eigentlichen Ventilkörper ist Bestandteil der Nockenwellenverstellung.
Der Nockenwellenversteller sitzt am Ende der Einlass- / Auslassnockenwelle. Der Rotor (04) mit den Ölkanälen zu den Kammern A/B ist fest mit der Nockenwelle verbunden. Der Stator (03) ist mit einem Zahnkranz verbunden, über den die Steuerkette läuft.
Durch den Druck in den Kammern A/B kann der Rotor – und damit die Nockenwelle – relativ zum Stator nach „früh“ oder „spät“ verstellt werden. Dadurch ergeben sich unterschiedlich lange Zeiten, bei denen Einlass- und Auslassventil gleichzeitig geöffnet sind. Diese „innere Abgasrückführung“ hat Einfluss auf Leistung und Schadstoffemission des Motors.
Nockenwellenversteller (schematisch)
01Kammern A
02 Kammern B
03 Stator
04 Rotor mit Ölkanälen zu den Kammern A/B
Durch den Druck in den Kammern A/B kann der Rotor – und damit die Nockenwelle – relativ zum Stator nach „früh“ oder „spät“ verstellt werden. Dadurch ergeben sich unterschiedlich lange Zeiten, bei denen Einlass- und Auslassventil gleichzeitig geöffnet sind. Diese „innere Abgasrückführung“ hat Einfluss auf Leistung und Schadstoffemission des Motors.
- Im Leerlauf sorgt eine minimale Ventilüberschneidung für eine Absenkung der Drehzahl bei optimaler Laufruhe.
- Im Teillastbereich wird die Ventilüberschneidung auf minimale Emissionen und geringen Verbrauch abgestimmt.
- Bei Volllast wird über den Schließzeitpunkt der Einlassventile das Drehmoment erhöht und damit die Leistung gesteigert.
Nockenwellenversteller (schematisch)
01Kammern A
02 Kammern B
03 Stator
04 Rotor mit Ölkanälen zu den Kammern A/B
Ventilüberschneidung
05 Ventilhub Einlassventil
06 Ventilhub Auslassventil
07 Ventilüberschneidung
05 Ventilhub Einlassventil
06 Ventilhub Auslassventil
07 Ventilüberschneidung
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