Pleuel
        Connecting Rod

Geschichtlich ist das Pleuel im Prinzip bei der Dampfmaschine nötig und nicht beim ersten Motor mit innerer Verbrennung. Es taucht erst wieder beim Ottomotor auf. Auch in diesem soll das Pleuel die Hubbewegung des Kolbens auf die Drehbewegung der Kurbelwelle übertragen. Dabei kommt es sehr auf geringes Gewicht bei großer Festigkeit an. Zusätzlich stellt das Pleuel die Leitung für die Schmierung zur Verfügung.

Pleuelstangen werden einerseits durch große Kräfte auf Zug/Druck und Biegung/Knickung beansprucht, sollen aber andererseits wegen der Massenkräfte leicht sein. Deshalb können sie z.B. bei Mopedmotoren auch aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein, ansonsten immer aus Kugelgraphitguss, Vergütungsstahl oder Sinterwerkstoffen. Bei hoher Beanspruchung werden sie geschmiedet. Pleuel haben einen Schaft mit Doppel-T-Querschnitt. Bei Renn- und ganz wenigen Serienmotoren gibt es auch Pleuel aus Titan oder Kohlefaser. Dort können bei höheren Drehzahlen die Bewegungen des Pleuels im Kurbelgehäuse so schnell sein, dass auch deren Aerodynamik eine Rolle spielt. Das bedeutet dann besondere Formgebung und glatte Oberfläche.

Das große Pleuelauge ist bei Gleitlagern immer und bei Wälzlagern zunehmend geteilt. In neuerer Zeit werden Pleuelstangen auch einteilig hergestellt und dann gezielt gebrochen (Bild 3). Damit ist ohne besondere Stifte oder eine andere Zentrierung sichergestellt, dass die beiden Hälften bei der Montage nicht gegeneinander verschoben werden. Dazu sind aber besondere Werkstoffe mit einem anderem Streckgrenz-Verhalten nötig. Vor dem Bruchtrennen (Cracken) werden sie an der vorgesehenen Bruchstelle durch feine Laserstrahlen angebohrt. Früher musste der Sitz aufwändig z.B. durch Passstifte gesichert werden, was Vertauschungen der Lagerdeckel nicht ausschloss.

Die beiden Lagerhälften des großen Pleuelauges werden durch Dehnschrauben zusammen gehalten. Bei sehr groß dimensionierten Kurbelzapfen, z.B. für Dieselmotoren, können sie schräg geteilt sein, um sie trotz großem Durchmesser des Pleuellagers von oben durch den Zylinder schieben zu können. Für die Festigkeit ist die schräge Teilung eher ungünstiger.

Die Schmierung des großen Pleuelauges erfolgt durch Bohrungen in der Kurbelwelle von den Hauptlagern aus. Das kleine Pleuellager erhält sein Öl durch Spritzöl und/oder durch eine Bohrung im Schaft. Das aus den Pleuellagern der Kurbelwelle austretende Öl wird durch die Zentrifugalkraft auch auf die Zylinderwände geschleudert.

Am Pleuel kann übrigens weder die Bohrung noch der Hub verändert werden. Vergrößert man den Abstand zwischen dem großen und kleinen Pleuelauge, so wird nur der Verdichtungsraum kleiner und damit das Verdichtungsverhältnis größer. Im normalen Fahrbetrieb weichen Pleuel nach längerer Laufleistung am großen Pleuelauge etwas von ihrer runden Form ab. Sie werden nach oben/unten gestreckt und haben dort den um 1 oder 2 Zehntel größeren Durchmesser. Auch von der Mitte zu beiden Seiten hin wird dieser größer.

Für den Einsatz in Rennmotoren können Pleuel auch noch von ihrem Gewicht her bearbeitet werden. Ähnlich wie bei den Kolben sollte dieses für die einzelnen Zylinder nicht allzu stark abweichen. Beim Pleuel kommt es wegen der Massenkräfte zweiter Ordnung zusätzlich auf die Gewichtsverteilung zwischen kleinem und großem Pleuelauge an. So kann man in waagerechter Lage mit zwei Feinwaagen die Gewichtsanteile der beiden Pleuelaugen getrennt ermitteln und versuchen, durch Abschleifen von Material an unkritischen Stellen diese Verteilung über alle Zylinder anzugleichen.
Zum letzteren gibt es noch eine elegantere Methode, bei der das Pleuel jeweils im großen und kleinen Pleuelauge auf einer Klinge gelagert und in Schwingungen versetzt wird. Über entsprechende Formeln kann man dann von der Anzahl der Schwingungen auf die Gewichtsverteilung schließen. Mit diesem Excel-Programm können Sie die Massen selbst bestimmen.
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