Was bedeutet eine Ventilführung im Auto?
Die Funktion der Ventilführung besteht darin, die Bewegung der Ventile zu lenken, sicherzustellen, dass die Ventile eine lineare Hin- und Herbewegung ausführen, den korrekten Sitz der Ventile und Ventilsitzringe zu gewährleisten und die Wärme des Ventilschafts auf den Zylinderkopf zu übertragen.
Die Betriebstemperatur der Ventilführung ist mit ca. 200 °C ebenfalls relativ hoch. Da sich der Ventilschaft in der Führungshülse bewegt und dabei ausschließlich durch das aus dem Ventiltrieb herausspritzende Motoröl geschmiert wird, ist er verschleißanfällig. Daher werden für die Herstellung der einzelnen Teile häufig duktiles Gusseisen oder pulvermetallurgische Werkstoffe mit Gleiteigenschaften verwendet. Diese werden mit einer bestimmten Presspassung in die Ventilsitzbohrungen des Zylinderkopfes eingepresst, um ein Herausfallen zu verhindern. Bei manchen Motoren werden die Ventilführungen zusätzlich mit Sicherungsringen fixiert und positioniert, um ein Lösen zu verhindern.
Der untere Teil der Ventilführung ragt in die Ansaug- und Auslasskanäle hinein. Um den Luftwiderstand zu minimieren, ist der äußere Kreis des verlängerten Endes konisch geformt. Zwischen Ventilführung und Ventilschaft besteht ein Spalt von 0,05 bis 0,12 mm, der dem Ventilschaft freie Beweglichkeit in der Führung ermöglicht.
Die Ventilführung stützt und führt die Ventile, die sich darin hin und her bewegen, und sorgt dafür, dass die Ventile und Ventilsitze richtig passen. Außerdem dient sie der Wärmeleitung.
Es gibt zwei Arten von Ventilführungen: integrierte und eingebettete. Die integrierte Ventilführung bearbeitet direkt die Ventilschaftbohrung im Zylinderkopf. Die eingebettete Ventilführung wird mit einer Presspassung von 0,015 bis 0,065 mm durch die Führungsbohrung im Zylinderkopf in ein zylindrisches Rohr eingepresst.
Bei einigen Ventilführungen sind auf der äußeren zylindrischen Oberfläche Ringnuten eingefräst, in die Sicherungsringe zur Positionierung eingebettet sind. Dies begrenzt die Eindringtiefe des unteren Endes in die Atemwege und verhindert ein Lösen.
Im Allgemeinen beträgt das Passungsspiel zwischen Ventilschaft und Ventilführung 0,05 bis 0,12 mm. Die Schmierung erfolgt durch das Motoröl, das von den Ventiltriebteilen herausspritzt.
Ist der Spalt zwischen Ventilschaft und Ventilführung zu klein, kann der Ventilschaft leicht klemmen und die Abdichtung mangelhaft sein, was zu Ventilverschleiß und einer Verschlechterung der Leistung, des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen führen kann.
Ist der Spalt zwischen Ventilschaft und Ventilführung zu groß, führt dies zu folgenden abnormalen Phänomenen:
Der Ventilsitz ist nicht stabil, die Dichtungsleistung nimmt ab und er verschleißt in beschleunigtem Tempo, was zu Ventilversagen und einer Verringerung der Leistung, der Wirtschaftlichkeit und der Emissionen führt.
Durch Luftleckagen im Ansaugsystem wird das Gemisch im Benzinmotor dünner.
Überschüssiges Motoröl sickert durch die Spalten in den Brennraum oder den Luftkanal (insbesondere während des Ansaugvorgangs), was zu erhöhtem Motorölverbrauch, blauer Rauchemission und beschleunigter Kohlenstoffablagerung führt.
Während des Auspufftakts gelangt das Abgas durch den Spalt zwischen dem Auslassventilschaft und der Ventilführung in das Kurbelgehäuse.
Wenn der Druck am Auslasskanal niedriger ist als der Druck im Kurbelgehäuse, tritt Motoröl durch den Spalt zwischen dem Auslassventilschaft und der Ventilführung in den Auslasskanal aus.
Die Ursache für blauen Rauch beim Kaltstart ist häufig ein zu großes Spiel im Auslassventilschaft. Beim Stillstand des Motors sickert Öl durch dieses Spiel in den Brennraum, setzt sich am Abgaskrümmer ab und verbrennt beim Kaltstart. Dieses Phänomen lässt mit steigender Motortemperatur nach oder verschwindet ganz.
Die Ventilschaftdichtung verhindert, dass überschüssiges Motoröl durch den Spalt zwischen Ventilführung und Ventilschaft in den Brennraum oder die Ansaug- und Abgaskanäle gelangt. Es handelt sich um einen Gummidichtring, der am oberen Ende der Ventilführung montiert ist. Ist die Ventilschaftdichtung beschädigt, dringt überschüssiges Motoröl durch den Spalt zwischen Ventil und Ventilführung in den Brennraum oder die Ansaugwege ein, was zu erhöhtem Ölverbrauch führt. Dies geht mit blauem Rauch im Abgas einher und beschleunigt die Bildung von Kohlenstoffablagerungen an den Ventilen und im Brennraum.
Die Methoden zum Austausch von Ventilführungen lassen sich in zwei Typen unterteilen: Austausch von Ventilführungen mit Flanschen und Austausch von Ventilführungen ohne Flansche.
Es gibt eine Flanschventilführung
Wenn der gesamte Zylinderkopf in einer Konstanttemperaturkammer auf 100–150 °C erhitzt wurde, wird er entnommen und angehoben. Mit dem Ventilführungs-Demontage- und Montagewerkzeug wird die Ventilführung in Richtung Nockenwellenseite gedrückt. Anschließend wird der neue O-Ring mit Schmieröl benetzt, auf die neue Ventilführung aufgesetzt und diese mit dem Ventilführungs-Demontage- und Montagewerkzeug in Richtung Nockenwellenseite eingetrieben. Nach dem Abkühlen des Zylinderkopfes wird etwas Schneidöl in die Innenbohrung der Ventilführung getropft und diese mit einer Ventilführungsreibahle auf das korrekte Ventilspiel zugeschnitten. Abschließend wird der Zylinderkopf gründlich mit Benzin oder Petroleum gereinigt. Nun kann er montiert und verwendet werden. (Ventilführung ohne Flansche ersetzen.)
Vor dem Ausbau der Ventilführung aus dem Zylinder die Höhe des freiliegenden Teils mit einem Messschieber messen und notieren. Den Zylinderkopf im Temperierraum auf 100–150 °C erwärmen, entnehmen und anheben. Die Ventilführung mit dem Demontage- und Montagewerkzeug in Richtung Nockenwelle drücken. Anschließend die neue Ventilführung mit demselben Werkzeug in die Nockenwelle einpressen. Dabei die Höhe des freiliegenden Teils der Ventilführung messen und die neue Ventilführung schrittweise einpressen, bis die vorgegebenen Maße erreicht sind. Nach dem Abkühlen des Zylinderkopfes etwas Schneidöl in die Innenbohrung der Ventilführung tropfen und diese mithilfe des Ventilführungsscharniers auf das korrekte Ventilspiel abstimmen. Abschließend den Zylinderkopf gründlich mit Benzin oder Petroleum reinigen. Anschließend kann er montiert und verwendet werden.
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