DOHC

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DOHC (Double overhead camshaft = Obenliegende Nockenwellen)

Die Nockenwelle hat die Aufgabe, die Ventile zum richtigen Zeitpunkt und in festgelegter Reihenfolge zu öffnen und durch die Ventilfeder wieder zu schließen. Die Nockenwelle wird von der Kurbelwelle entweder direkt oder durch Stirnräder bzw. von mehr als einer Steuerkette angetrieben. Das Übersetzungsverhältnis beträgt 2 : 1, d. h. die Nockenwelle rotiert halb so schnell wie die Kurbelwelle.

Es wird zwischen unten- und obenliegenden Nockenwellen unterschieden. Die untenliegende Nockenwelle befindet sich im Motorblock, während die Ventile hängend im Zylinderkopf arbeiten. Die Ventile werden mittels Stößelstangen und Schlepphebel von der Nockenwelle gesteuert. Diese Bauart wird eigentlich nur noch bei amerikanischen "Bigblocks" und LKWs verwendet, da keine hohen Drehzahlen möglich sind. Eine bzw. zwei obenliegende Nockenwellen sind im Zylinderkopf eingebaut und treiben die Ventile über Kipp-, Schlepphebel oder direkt über Tassenstößel an. Durch eine mechanische oder hydraulische Verstellung können sich die Steuerzeiten abhängig von der Motordrehzahl ändern. Kugelgraphitguss, Vergütungsstahl oder Nitrierstahl sind die häufigsten Materialien, aus denen die Nockenwellen hergestellt werden. Aus Gewichtsgründen können sie auch hohl sein, ihre Lager und die Nockenbahnen sind meist oberflächengehärtet.

Obenliegenden Nockenwellen werden heute durch Zahnriemen oder Steuerkette angetrieben. Königswellen und Stirnräder findet man vorwiegend noch bei Oldtimern.

Im Vergleich zu Ketten sind Zahnriemen billig, benötigen wenig Platz, keine Schmierung und laufen leise. Als Erfinder des Steuerzahnriemens gilt der Dingolfinger Landmaschinenhersteller Hans Glas. Wenn jedoch die notwendigen Wartungsintervalle versäumt werden, riskiert man einen kapitalen Motorschaden, wenn der Zahnriemen durch Materialermüdung reißt oder bei zu wenig Spannung der Zahnriemen überspringt. Daher sind z.B. BMW und Mercedes bei neueren Motoren wieder zum Kettenantrieb zurückgekehrt.

OHC- und DOHC-Bauweisen sind bei Hochleistungsmotoren bereits seit Beginn des 20. Jahrhunderts bekannt.

Gegen Ende der 1950er traten OHC-Motoren im Pkw-Bereich auf. Pioniere waren Alfa Romeo, BMW, Lloyd bei den letzten Alexander-Modellen und NSU. Der Durchbruch in der Masse gelang allerdings erst mit dem Antrieb durch einen Zahnriemen.


Vorteile Die DOHC-Bauweise bietet aufgrund ihrer geringen für die Ventilbetätigung bewegten Massen die ideale Voraussetzung für hochdrehende Motoren und ist wesentlich verschleißfester als die OHV-Technik.


Nachteile Die Fahrzeughersteller mussten ihre Motoren fast vollständig neu konstruieren. Deswegen haben viele Hersteller erst viel später umgestellt.

DOHC-Motoren erfordern einen höhren Wartungsaufwand (Zahnriemen und Spannrollen wechseln zwischen 40.000 und 120.000 km). Ein gerissener Zahnriemen oder eine gerissene Steuerkette bedeuten oft schwere Motorschaden: Die Ventile kollidieren mit den Kolben. Ausgenommen davon sind allerdings die Freiläufer, bei denen die Kolben nicht an die Ventile schlagen können.


Die komplizierte Führung von Steuerkette und Zahnriemen ist der Grund dafür, dass die OHV-Bauweise bei Lkw und vielen amerikanischen Fahrzeugen mit V-Motor bevorzugt wird: Hier genügt eine zentrale Nockenwelle, die von einer kurzen Kette oder einem Zahnradpaar angetrieben werden kann.


Felix Czupras