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Was macht eine Nockenwelle?

Eine Nockenwelle steuert das Öffnen und Schließen der Ventile im Zylinderkopf. Diese Ventile steuern die Zufuhr von Luft und Kraftstoff in die Verbrennungskammern und den Ausstoß der Abgase. Die Nockenwelle hat Nocken – erhabene Abschnitte auf der Welle -, die die Ventile über Kipphebel oder hydraulische Stößel betätigen. Wie lange und wie weit die Ventile geöffnet bleiben, hängt von der Form dieser Nocken ab.

Schlüsselbegriffe:

• Nockenprofil: Die Form der Nocken bestimmt die Steuerzeiten und den Hub der Ventile.
• Nockenhub: wie weit das Ventil geöffnet wird.
• Ventilsteuerung: der Zeitpunkt, zu dem sich das Ventil öffnet und schließt.
• Überlappung: der Zeitraum, in dem die Einlass- und Auslassventile gleichzeitig geöffnet sind.

Was ist eine schnelle, heiße, wilde oder scharfe Nockenwelle?

Diese Begriffe werden austauschbar verwendet, bedeuten aber dasselbe: eine sportliche Nockenwelle mit einem aggressiveren Nockenprofil. Dies bietet:

• Größerer Nockenhub → Ventile öffnen weiter → Mehr Luft und Kraftstoff in den Zylindern → Mehr Leistung.
• Längere Öffnungszeit → Ventile bleiben länger offen → Besser atmende Maschine.
• Mehr Überlappung → Einlass und Auslass sind gleichzeitig gleichmäßig geöffnet → Besserer Zylinderwechsel bei hohen Drehzahlen.

Auswirkungen auf die Motorleistung

• Mehr Spitzenleistung, aber weniger Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen.
• Unruhiger Leerlauf durch längere Ventilsteuerzeiten und Überschneidungen.
• Höherer Kraftstoffverbrauch, da der Motor für höhere Drehzahlen optimiert ist.

Beispiel: Eine Standard-Nockenwelle öffnet die Einlassventile auf 8 mm und 220 Grad. Eine Sportnockenwelle kann dies auf 11 mm und 270 Grad erhöhen, wodurch der Motor mehr Luft zum Atmen bekommt.

Warum arbeiten schnelle Nockenwellen hauptsächlich bei hohen Drehzahlen?

Bei niedrigen Geschwindigkeiten ist eine lange Öffnungszeit und eine große Überlappung nachteilig, denn:

• Es bleibt weniger Zeit, eine Flasche effizient zu füllen.
• Das Luft-Kraftstoff-Gemisch kann durch die Überlappung verloren gehen.
• Der Motor läuft unregelmäßig im Leerlauf.

Bei hohen Drehzahlen ist dies von Vorteil, denn:

• Die höhere Luftgeschwindigkeit trägt zu einer effizienten Zylinderfüllung bei.
• Die Überlappung verbessert die Abgasspülung.
• Die höhere Drehzahl reduziert den Effekt des abgehackten Laufs.

Kurz gesagt: Eine schnelle Nockenwelle funktioniert gut auf der Rennstrecke, aber weniger gut in einem Alltagsauto.

Wie löst die variable Ventilsteuerung (wie VTEC) dieses Problem?

Eine schnelle Nockenwelle arbeitet immer auf dieselbe Weise, während Systeme wie VTEC, VANOS und VVT-i zwischen mehreren Nockenprofilen wechseln.

So funktioniert VTEC (das System von Honda):
Bei niedrigen Drehzahlen verwendet der Motor ein sanftes Nockenprofil für mehr Laufruhe und Effizienz.
Bei hohen Drehzahlen wird ein aggressiveres Nockenprofil für mehr Leistung eingesetzt.

Warum ist VTEC so clever?

• Sie haben sowohl einen ruhigen Leerlauf als auch reichlich Spitzenleistung.
• Der Motor verbraucht bei niedriger Last weniger Kraftstoff.
• Sie erhalten das Beste aus beiden Welten: sanfte Fahrt und sportliche Leistung.

Hondas DOHC VTEC schaltet zum Beispiel ab 5.500 U/min auf ein sportliches Nockenprofil um, so dass der Motor richtig loslegen kann. Das erklärt, warum viele Honda Autos für ihre Leistung bei hohen Drehzahlen bekannt sind. Auch BMW und Toyota kennen sich mit dieser Technologie aus.

Schnelle Nockenwelle versus VTEC

Merkmal	Schnelle Nockenwelle	VTEC (oder variable Ventilsteuerung)
Kraftvoller Charakter	Optimiert für hohe Drehzahlen	Variabel, abhängig von der Motordrehzahl
Niedrige Drehzahlen	Unruhig, weniger effizient	Ruhig und sparsam
Hohe Drehzahlen	Maximale Leistung	Schaltet in den Sportmodus
Kraftstoffverbrauch	Oft höher	Effizienter
Ideal für	Rennstrecke, Hochleistungsfahrzeuge	Täglicher Gebrauch und sportliches Fahren

So erkennen Sie ein Auto mit einer schnellen Nockenwelle

• Unruhiger Leerlauf, besonders wenn der Motor kalt ist.
• Höherer Kraftstoffverbrauch als bei einem Standardmotor.
• Starke Leistungsentfaltung bei hohen Drehzahlen, aber langsam bei niedrigen Drehzahlen.
• Manchmal ein lauteres Ansauggeräusch aufgrund der längeren Ventilöffnungen.

Bei VTEC-Fahrzeugen bemerken Sie einen plötzlichen Leistungsschub, wenn sich das System einschaltet, oft mit einem erkennbaren ‚Kick-in‘-Gefühl.

Können Sie eine schnelle Nockenwelle mit VTEC kombinieren?

Ja! Honda hat zum Beispiel Type R-Motoren mit einem aggressiven, auf Leistung optimierten VTEC-Profil. Tuningfirmen kombinieren manchmal eine schnelle Nockenwelle mit einem VTEC-System, das den Motor bei niedrigen Drehzahlen ruhig hält und bei hohen Drehzahlen extreme Leistung liefert. Dies erfordert jedoch ein modifiziertes ECU-Mapping und manchmal verstärkte Ventilfedern.

Die wichtigste Botschaft: Heiße/wilde/scharfe/schnelle Nocken sind alle dasselbe. Online werden verschiedene Begriffe genannt, aber Sie wissen jetzt, dass es sich um das gleiche Prinzip handelt.