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Kurbelwelle - Bearbeitung
| V2-90°-Kurbelwellenrohling mit Mittellager |
Dies ist der Rohling für einen Zweizylinder-V-Motor. Deutlich zu erkennen ist auch das Mittellager, keineswegs eine Selbstverständlichkeit bei dieser Art von Motoren. Der Winkel zwischen den beiden Zylindern beträgt
offensichtlich 90°. Damit können die Zündungen gleichmäßig über ein Arbeitsspiel verteilt werden. Die Zylinder stehen einander nicht unmittelbar gegenüber. Sie sind um Kurbelkröpfungs- und Hauptlagerbreite
versetzt.
| Werkstoffe für Kurbelwellen |
| Beschreibung | Belastung |
| Gusseisen mit Kugelgraphit (GGG) | geringer |
| Geschmiedete Kurbelwellen ohne Nachbehandlung, die vor dem Schmieden gezielt in bestimmten Temperaturbereichen stärker/weniger stark abgekühlt wurden. | mittel |
Relativ geringe Legierungsanteile:
Chrom, Nickel, Mangan, Molybdän, Silizium und/oder Vanadium | hoch |
| Oberflächenbearbeitung mindert Bruchgefahr |
Den geschmiedeten Kurbelwellen wird oft nachgesagt, sie hätten durch den ununterbrochenen Faserverlauf eine höhere Festigkeit. Auch wenn dies grundsätzlich richtig ist, so beginnen doch Kurbelwellenschäden
meist durch eine Verletzung der Oberfläche. Deshalb ist deren gezielte Formgebung und Bearbeitung oft noch wichtiger. Um die Oberflächen gegen Dauerbeanspruchung zu schützen und die Biege- und
Torsionsfestigkeit der Kurbelwelle zu erhöhen, wird sie in Randschichten und besonders an den Laufflächen induktionsgehärtet oder nitriert. Bereiche von erhöhter Spannung mit Bruchgefahr hängen entscheidend
von der Gestaltung der Kurbelwelle ab. Dazu gehören zum Beispiel der gerundete Übergang vom Lager zur Kurbelwange und die richtige Anordnung und Bearbeitung der Ölbohrungen.
| Kleine Serien aus dem Vollen gedreht |
Diese Art der Bearbeitung ist besonders auch für Kurbelwellen wichtig, die aus dem Vollen gedreht werden. Üblich ist dieses Verfahren bei kleinen Serien, z.B. in der Formel 1 oder für seltene Oldtimer. Hierbei muss
der Rohling aus entsprechend legiertem Stahl einen genügend großen Durchmesser aufweisen. Er wird auf Länge geschnitten und erhält Zapfen zum Einspannen. Die Haupt- und Pleuellager werden zunächst grob
und erst später fein herausgearbeitet. Die besondere Form der Kurbelwangen und Gegengewichte entsteht durch Fräsen. Der weitere Fertigungsprozess entspricht im Prinzip dem der Massenfertigung. Nur beim
Härten gibt es Unterschiede. Auch durch moderne Gießverfahren ist es mit entsprechendem Aufwand möglich, einen kompletten Oldtimer-Motor nachzubauen, mit entsprechender Erfahrung in der Blechbearbeitung
sogar das ganze Auto, so geschehen z.B. mit einem Auto Union Typ C.
| Mehr als 1 mm Werkstoff kann aufgetragen werden |
Fast noch universeller ist das Verfahren, an eingelaufenen Lagern gezielt Material aufzutragen. Was in Ansätzen bei der Fertigung von Zylindern angewandt
wird, ist im Prinzip für alle Wellen möglich. Hierbei wird nach dem Abtragen der nitierten Schicht und der entsprechenden Vorbereitung durch Flammspritzen eine mehr als einen Millimeter dicke Metallschicht mit
hohem Molybdänanteil aufgetragen. Damit wird evtl. sogar das Untermaßlager vermieden. Und sollte selbst das Normallager nicht mehr erhältlich sein, kann auf den Einbau eines anderen, noch im Handel
befindlichen hingearbeitet werden. Im bestimmten Fällen kann diese Methode sogar billiger als der Kauf eines Neuteils sein. 06/07
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