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Kurbelwelle



Die Kurbelwelle soll die vom Kolben auf die Pleuelstange(n) übertragene Kraft als Drehmoment an das Schwungrad bzw. die Kupplung weiterleiten. Sie ist Teil des Kurbeltriebs, zu dem auch noch gehören:
- Kolben mit Kolbenbolzen,
- Pleuel mit der Lagerbuchse am kleinen und den Lagerschalen am großen Pleuelauge.

Zur Kurbelwelle gehören die Haupt- und Pleuellager zusammen mit den Kurbelwangen und Ausgleichsgewichten.

Bedeutung der Kurbelwelle für die Hubraumgröße

Das Pleuel umschließt mit seinem großen Pleuelauge das Pleuellager der Kurbelwelle. Die Pleuellager sind gegenüber den Hauptlagern um den halben Hub versetzt. Damit bestimmt die Kurbelwelle den Hubraum mit, der sich aus Zylinderbohrung und Hub ergibt. Gegenüber den Pleuellagern sind häufig Gegengewichte angeordnet, die deren Unwuchten bei höheren Drehzahlen ausgleichen. Diese können bei größeren Motoren auch angeschraubt sein. In der Vergangenheit gab es auch durch Nieten mit der Hauptwelle verbundene Gegengewichte. Sollte die Kurbelwelle nach der Endfertigung noch Unwucht aufweisen, wird hier meist Material weggebohrt. Rechts ist das Antriebsrad für den Nockenwellenantrieb über Zahnriemen zu erkennen.

Schmierung durch Querbohrungen in der Welle und Spritzöl

Die Schmierung der Pleuellager erfolgt durch auf Bild 4 oben rot markierte Querbohrungen innerhalb der Kurbelwelle von den Hauptlagern aus. Das an den Pleuellagern austretende Öl wird durch die Drehbewegung der Kurbelwelle gegen die Zylinderwände geschleudert und schmiert den Kolben und evtl. auch den Kolbenbolzen.

Kurbelzapfen für zwei und geschichtete Lager

Bei V-Motoren können auch zwei Pleuel auf einem Kurbelzapfen arbeiten. Diese sind dann nicht nur breiter, sondern haben auch zwei Ölbohrungen zur Schmierung der Pleuellager (2. Bild oben).
In Viertaktmotoren finden sich in der Regel zweiteilige Dreischicht-Gleitlager. Hier werden die Schichten aus Bleibronze, Nickeldamm und Weißmetall von außen nach innen immer weicher. Eines der Lager hat einen Bund und dient als Passlager. Hier ist die Kurbelwelle mit einem Spiel von 0,2 - 0,3 mm axial gelagert. In mischungsgeschmierten Zweitaktmotoren arbeiten Wälzlager, vielleicht auch demnächst öfter in Viertaktmotoren.

Gusseisen oder Stahl mit Oberflächenvergütung

Kurbelwellen werden aus Kugelgraphitguss, Vergütungs- oder Nitrierstahl gefertigt. Höher beanspruchte Kurbelwellen können auch geschmiedet sein (siehe Film unten). Beim Nitrieren wird während einer gezielten Wärmebehandlung in bis zu ca. 1 Millimeter Tiefe Stickstoff aufgebracht. Das macht nicht nur die Oberfläche härter, sondern gibt auch der Welle mehr Stabilität. Am Ende vermindert Glühen die Spannungen. 06/07

Tiefere Tonlage: gegossen, höhere Tonlage: geschmiedet ...



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