12 wichtige Motorteile des Autos, die Sie kennen sollten

Motorblock und Zylinder

Der Motorblock ist ein entscheidendes Teil des Automotors und wird aus Aluminium, Gusseisen oder anderen Legierungen gefertigt. Er dient als Gehäuse für die zentralen Motorkomponenten wie die Kolben, die Kurbelwelle und die Pleuel und gliedert sich in drei Hauptabschnitte (fest): Zylinderkopf, Ölwanne und Block.

Die Bohrungen im Motorblock nehmen die Zylinder auf (je nach Fahrzeugtyp etwa 4 bis 16 Metallrohre), die über ihren Durchmesser wiederum den Hubraum des Motors bestimmen. Bei der Verbrennung führen die Kolben eine Hubbewegung aus. Entsprechend den Kühl- und Schmieranforderungen strömen Kühlmittel und Öl durch eigene Bohrungen.

Kolben und Kurbelwelle

Die Kolben sind ebenfalls eine der Hauptkomponenten des Motors. Im Zylinder befindet sich ein zylinderförmiger Stopfen, der als Kolben bezeichnet wird und sich darin bewegt. Er spielt eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung des durch die Kraftstoff- verbrennung erzeugten Drucks in mechanische Leistung, die anschließend über das Pleuel auf die Kurbelwelle übertragen wird. Die Kolben steigen und fallen zweimal pro Umdrehung im Zylinder. Ein Motor mit einer Kolbengeschwindigkeit von 1250 U/min steigt und fällt 2500-mal pro Minute. Die Kolben haben Ringe, um die Verdichtung zu erhöhen und die Reibung zu verringern. Die Kolbenringe helfen, übermäßiges Reiben am Zylinder zu vermeiden.

Kurbelwelle: die Motorleistung wird über die Kurbelwelle abgenommen. Sie ist für die Kraftübertragung auf alle Motorteile verantwortlich. Sie wandelt die Hubbewegung der Kolben in eine Drehbewegung um, unterstützt durch das Pleuel. Für ihre Herstellung werden geschmiedete oder gegossene, wärmebehandelte Stahllagermaterialien verwendet.

Die Kurbelwelle besteht aus folgenden Teilen:

• Kurbelzapfen
• Hauptlager
• Kurbelarme
• Ausgleichsgewichte
• sowie den Ölbohrungen

Kolbenringe

Die Kolbenringe dichten den Zylinderraum gegen die Zylinderwand ab. Es sind geteilte Metallringe, die auf den Außendurchmesser des Kolbens bei Dampf- oder Verbrennungsmotoren passen. Moderne Bauweisen haben meist weniger Ringe, und zwar 3–1 Verdichtungsringe sowie ein Ölabstreifring pro Kolben.

Die Kolbenringe dichten die unter Hochdruck stehenden Gase im Brennraum ab und ermöglichen die Wärmeableitung vom Kolbenboden zu den Zylinderwänden. Sie sorgen zudem für ausreichend Schmieröl an den Zylinderwänden, um den Verschleiß während der Kolbenbewegung zu verringern.

Nockenwelle

Eine Nockenwelle ist eine Welle mit aufgesetzten Nocken. Die Nocken wandeln die Drehbewegung der Nockenwelle in eine Hubbewegung des Stößels um. Sie steuert das Öffnen und Schließen der Ventile. Pro Zylinder gibt es zwei Nocken:

• für das Einlassventil
• für das Auslassventil.

Die Nockenwelle enthält zudem einen Exzenter zum Antreiben der Kraftstoffpumpe sowie ein Zahnrad zum Antrieb der Ölpumpe und des Zündverteilers. Die Nockenwelle wird von der Kurbelwelle angetrieben, wobei das Kurbelwellenrad halb so viele Zähne hat wie das Nockenwellenrad. Nockenwellen werden aus legiertem Stahl gefertigt.

Die Nockenwelle wandelt die Drehbewegung der Kurbelwelle in eine Auf- und Abbewegung um und steuert damit die Stößel, Stößel, Stoßstangen, Kipphebel und Ventile. Sie regelt zudem den Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der Ventile. Je nach Fahrzeugtyp kann die Nockenwelle im Motorblock oder im Zylinderkopf angeordnet sein. Bei vielen modernen Fahrzeugen sitzt sie im Zylinderkopf und trägt die Bezeichnungen:

• zwei obenliegende Nockenwellen (DOHC)
• eine obenliegende Nockenwelle (SOHC).

Zahnriemen

Um die Drehung von Kurbelwelle und Nockenwelle bei einem Kolbenmotor synchronisieren, werden ein Zahnriemen, eine Steuerkette oder ein Zahnradsatz verwendet. Die Synchronisation sorgt dafür, dass die Ventile im richtigen Moment passend zur Kolbenposition öffnen und schließen. Der Zahnriemen bzw. die Steuerkette ist beim Fremdzündmotor unverzichtbar, um einen Kontakt von Kolben und Ventil zu vermeiden.

Der Zahnriemen hat auf seiner Innenseite Zähne, während eine Rollenkette eine Art Steuerkette ist. Die Zähne eines robusten Gummiriemens greifen in die Scheiben von Nockenwelle und Kurbelwelle eines Zahnriemensystems ein. Die Steuerkette funktioniert ähnlich wie eine Fahrradkette, mit Zähnen, die um die Scheiben laufen.

Zündkerzen

Es handelt sich um ein elektrisches Bauteil, das zur Zündung des verdichteten Kraftstoffs mittels eines elektrischen Funkens im Inneren dient. Sie spielt eine entscheidende Rolle für den Verbrennungsablauf des Motors. Sie überträgt den elektrischen Strom von der Zündanlage in den Brennraum des Ottomotors.

Sie besteht aus einem keramischen Isolator, der das metallische Gewindegehäuse der Zündkerze vom Elektodenkern trennt.

Krümmer (Ansaug- und Abgaskrümmer)

Der Zylinderkopf ist mit separaten Rohrsätzen verbunden, den sogenannten Krümmern, die das Luft-Kraftstoff-Gemisch und die Abgase führen. Der Krümmer ist für die hohe Temperatur der Abgase ausgelegt und daher meist aus Gusseisen gefertigt. Der Krümmer umfasst verschiedene Flansche, darunter Vergaser-, Ansaug-, Drosselklappen- und Luftanschlussflansche.

• Ansaugkrümmer: er ist die Motor-Komponente, die die Luft auf die Zylinder verteilt. Häufig befinden sich die Drosselklappe und weitere Teile im Ansaugkrümmer. Bei manchen V6- und V8-Motoren besteht der Ansaugkrümmer aus mehreren Abschnitten oder Teilen. Die Ansaugluft durchströmt vor dem Eintritt in den Motor verschiedene Komponenten: Luftfilter, Ansaugstutzen, Drosselklappe, Ansaugkrümmerkammer, Kanäle und die Zylinder. Die Drosselklappe steuert die Motordrehzahl, indem sie den Luftdurchsatz reguliert.
• Abgaskrümmer: er ist eine einfache Einheit aus Gusseisen oder Edelstahl, die das Abgas mehrerer Zylinder sammelt und in das Abgasrohr führt. Er ist mit den Auslassventilen verbunden und ähnlich aufgebaut wie der Ansaugkrümmer. Der Abgaskrümmer führt das Abgas sowohl bei Diesel- als auch bei Ottomotoren ab.

Pleuel

Seine Hauptaufgabe ist es, die Hubbewegung der Kolben in die Drehbewegung der Kurbelwelle umzuwandeln. Es ist leicht und stabil gebaut, um Torsions- und Druckkräfte zu widerstehen. Es wird aus legiertem Stahl, Duraluminium und Gusseisen gefertigt. Zur Verbindung der Kolben mit dem kleinen Pleuelauge dient ein Kolbenbolzen, während das große Auge über einen Kurbelzapfen mit der Kurbelwelle verbunden wird. Die von den Kolben erzeugten Druck- und Zugkräfte werden über das Pleuel übertragen.

Das Pleuel wird hauptsächlich in Verbrennungsmotoren verwendet, wo es am Kolbenende schwenkt und am Wellenende rotiert. Es hat einen historischen Vorläufer in Wassermühlen, wo eine ähnliche mechanische Verbindung die Drehbewegung des Wasserrads in eine Hin- und Herbewegung umwandelte.

Schwungrad

Ein Schwungrad ist ein mechanisches Bauteil, das nach dem Prinzip der Drehimpulserhaltung rotational Energie speichert – proportional zum Trägheitsmoment und zum Quadrat der Drehzahl. Da das Motordrehmoment schwankt und nicht konstant ist, könnte der Betrieb eines Fahrzeugs mit einer derart ungleichmäßigen Leistung für den Fahrer unkomfortabel sein und den Bauteileverschleiß erhöhen.

Dem wirkt ein Schwungrad als Drehschwingungsdämpfer entgegen: Es speichert in Leistungsphasen Drehmoment und gibt es bei Bedarf wieder ab, um die Lastschwankungen auszugleichen.

Zylinderlaufbuchse

Wichtig für einen optimalen Motorlauf. Sie lassen sich leicht austauschen. Laufbuchsen werden aus Eisenlegierungen mit Silizium, Mangan, Nickel und Chrom gefertigt und üblicherweise im Schleuderguss hergestellt. Sie ist korrosionsbeständig, was einer längeren Motorlebensdauer zugutekommt.

Die Zylinderlaufbuchse bildet die Innenwand des Zylinders und bietet den Kolbenringen eine Gleitfläche, während sie das Schmiermittel im Zylinder zurückhält. Die zwischen Ring und Kolbenhemd entstehende Reibung führt mit der Zeit zu Verschleißen. Beim Fahren bildet sich natürlich eine Schmierschicht; zusätzlich wird auf der Lauffläche Öl aufgebracht, um den Verschleiß zu verringern.

Zündverteiler

Er ist bei Fremdzünd- und mechanisch gesteuerten Zündsystemen vorhanden. Es handelt sich um eine rotierende Welle innerhalb eines Verbrennungsmotors. Sie erfüllt die entscheidende Aufgabe, Hochspannung von der Zündspule zu den Zündkerzen zu führen. Zudem stellt sie sicher, dass diese Stromübertragung in der richtigen Reihenfolge und Dauer erfolgt.

Er enthält einen Schalter (mechanisch oder induktiv), der das Öffnen und Schließen des Primärkreises in der Spule steuert.

Nockenwellenrad

Das Ventilsteuersystem eines Motors verwendet ein Nockenwellenrad, um die Drehzahl der Nockenwelle zu steuern, die die sitzenden Ventile für Einlass und Auslass der Luft in den Zylindern regeln.

Nockenwellenrad und Steuerkette arbeiten zusammen, um sicherzustellen, dass die Drehung von Kurbelwelle und Nockenwelle synchronisiert ist.