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  Variable Steuerzeiten,
    umschaltbarer Ventilhub
        Variable valve timing, two different valve strokes





VarioCam heißt bei Porsche die während des Motorlaufs gegenüber dem Antriebsrad verdrehbare Einlassnockenwelle. Steht dann noch ein 'Plus' dahinter, dann wirken pro Einlassventil zwei Nocken. Auf dem Bild 1 drücken die beiden rot markierten Teilnocken auf den äußeren Rand des Tassenstößels. Der lässt sich zwar nach unten drücken, ohne aber auf das Ventil zu wirken. Geöffnet wird dieses von dem mittleren Nocken über einen kleinen Stift mit sehr wenig Hub (3,6 mm). Erst wenn der äußere Tassenstößelkranz gegenüber dem Stift durch einen Bolzen (Bild 3) arretiert wird, können die beiden rot markierten Teilnocken gemeinsam den kompletten Tassenstößel bewegen und das Ventil wesentlich mehr und länger öffnen (11 mm). Unterschiedlichen Hub kann man mit jedem durch Öldruck schaltbaren Übertragungselement (Bilder 4-6) erreichen.

Schon viel länger gibt es das System von Honda (Bild 7). In der vereinfachten Darstellung zu sehen sind nur ein Ventil, zwei Schlepphebel und zwei verschiedene Nocken, der vordere für kürzere, der hintere für längere Steuerzeiten. Eventuelle Federn wurden weggelassen. Stellen Sie sich bitte vor, dass der Motor in einem bestimmten (unteren) Drehzahlbereich dieses Einlassventil ausschließlich über den vorderen Nocken betätigt. Nebenbei wirkt sich diese geringe Öffnung auch positiv auf den (Kalt-) Start aus.

Interessant wird die Sache, wenn der Motor höher dreht und man gerne längere Öffnungszeiten hätte. Während der ganzen Zeit hat auch der hintere Nocken gearbeitet. Er bewegt den hinteren Schlepphebel, allerdings ohne Wirkung auf das Ventil. Jetzt müssen Sie sich nur noch einen kleinen Bolzen rechts von der Nockenwelle vorstellen, der über ein Magnetventil durch Öldruck in wenigen tausendstel Sekunden verschoben werden kann und die beiden Schlepphebel miteinander verbindet. Der hintere Nocken öffnet das Ventil jetzt früher und schließt es später.

Mit den beschriebenen Mechanismen ist also eine Motorsteuerung möglich, die im unteren Bereich (durch den vorderen Nocken) für genügend Drehmoment sorgt und im oberen (durch den hinteren Nocken) für freiere Atmung, Gebrauchs- und Sportmotor zugleich. Ein neueres System ist z.B. die Valvetronic von Audi. Der Mechanismus verstellt ein Gleitstück auf der Nockenwelle und regelt den Ventilhub ebenfalls in zwei Stufen. Damit ist das System also nicht voll variabel wie z.B. bei der Valvetronic von BMW. Ein ebenfalls vergleichbares System ist das von Toyota (WTL).

Die Einlassnockenwelle ist mit einer Verzahnung versehen. Darauf sind Buchsen mit den zwei unterschiedlichen Nockenhöhen und -formen axial verschiebbar. Durch zwei Magnetventile, die in die Buchsen je nach Lastzustand des Motors hereinfahren, werden diese nach links oder rechts verschoben. Die Hülsen müssen dann irgendwie in Ihrer Position gehalten werden, was nach dem Prinzip der Getriebeschaltung mit einer leichten Einkerbung und einer federbelasteten Kugel geschieht.

Die beiden Einlassventile eines Zylinders werden übrigens im Teillastbereich sogar zu unterschiedlichen Zeiten geöffnet, was durch versetzte Nocken möglich ist. Dieses System nennt sich 'asymmetrische Ventilöffnung'. Durch diese spezielle Anordnung der Nocken und eine besondere Gestaltung des Ansaugtraktes können u.U. Drall- oder Tumbleklappen entfallen. Zum Zurückstellen der Nockenwellenhülse wird nun ein zweiter Stift benötigt, der in die Hülse einfährt und diese dann wieder in die Ausgangsposition zurücksetzt. 07/08








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