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Zahnriemen und Steuerkette: Unterschied Rivalen an der Seite der Nockenwelle
Vielen Autobesitzer:innen graut es vor Schäden an Zahnriemen oder Steuerkette – und das nicht ohne Grund. Die AUTO ZEITUNG erklärt beide Systeme und deren Vor- und Nachteile.
Unterschied zwischen Zahnriemen und Steuerkette
Zahnriemen und Steuerkette haben dieselbe Aufgabe im Viertaktmotor: Sie übertragen die Rotation der Kurbelwelle auf eine oder mehrere Nockenwellen. Die Nockenwelle wiederum öffnet und schließt gezielt die Ein- und Auslassventile und reguliert damit den Gasstrom der Zylinder. Da die beiden Systeme somit über die Nockenwelle die sogenannten Steuerzeiten der Ventile bestimmen, müssen sie sehr exakt arbeiten. Funktioniert die Übertragung nicht reibungslos oder nur verzögert, kann das in einem Motorschaden resultieren. 2023 findet der Zahnriemen tendenziell in kleineren Motoren Verwendung, während in größeren Maschinen häufig auf die Steuerkette gesetzt wird. Das lässt sich jedoch nur schwer verallgemeinern, da jeder Hersteller seine eigenen Präferenzen hat. Auch interessant: Unsere Produkttipps bei Amazon
Der BMW X1 M35i (2023) im Video:
Funktion und Vorteile vom Zahnriemen
Im Gegensatz zur Steuerkette besteht der Zahnriemen aus Kunststoff, Kautschuk oder Gummi und ist beispielsweise durch Glasfasern verstärkt. Auf der Innenseite des Riemens sind die namensgebenden Zähne zu finden, die in Verbindung mit Zahnrädern an Kurbel- und Nockenwelle eine formschlüssige Übertragung ermöglichen. Von Vorteil sind vor allem die günstigeren Produktionskosten, zudem ist der Zahnriemen laufruhiger als die Steuerkette. Dass er weniger auf die Waage bringt als sein Rivale, schlägt im Bereich der rotierenden Massen umso mehr zu Buche. Da der Zahnriemen nicht zwingend ein Ölbad braucht, können die Hersteller ihn auch außen am Motorblock anbringen, was konstruktive Vorteile mit sich bringt. Allerdings muss man aufgrund erheblich kürzerer Verschleißintervalle auch deutlich häufiger Hand anlegen (lassen) als bei der Steuerkette. Darüber hinaus altert das Material unabhängig von der Laufleistung und kann somit an Festigkeit einbüßen – hier sollte man die Herstellervorgaben berücksichtigen, die meist einen Zahnriemenwechsel nach acht bis zehn Jahren oder einer Laufleistung von 100.000 bis 200.000 km empfehlen.
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Funktion und Vorteile der Steuerkette
Die Steuerkette funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip wie eine Fahrrad- oder Motorradkette und besteht aus einer Aneinanderreihung beweglicher Glieder. Allerdings wird sie zum Teil nicht nur mit einer Reihe Glieder eingesetzt, sondern als Duplex-Kette mit zwei parallel angeordneten Reihen (siehe nachfolgendes Foto) oder sogar als Triplex-Kette mit drei Reihen. Da sie aus Stahl besteht, ist sie erheblich robuster als der Zahnriemen und daher weniger wartungsintensiv. Während Zahnriemen je nach Auto nach spätestens 200.000 km oder aufgrund ihres Alters gewechselt werden müssen, kann eine Steuerkette unter Umständen ein komplettes Auto-Leben überdauern. Außerdem kann sie durch ihre Materialbeschaffenheit theoretisch größere Mengen an Kraft übertragen ohne zu kollabieren, weshalb sie häufig in leistungsstarken Motoren Verwendung findet.
Schäden an Zahnriemen und Steuerkette
Egal ob Zahnriemen oder Steuerkette, Schäden an der Ansteuerung der Nockenwelle führen meist zu Motorschäden. Besonders bei betagten Autos bedeutet das nicht selten einen wirtschaftlichen Totalschaden. Ist ein Zahnriemen verschlissen oder ermüdet, kann er vor allem bei hoher Drehzahl reißen. Da sich die Kurbelwelle vorerst weiterdreht, die Nockenwelle jedoch nicht, führt ein Riss meist zu einer Kollision von Kolben und Ventil inklusive schwerer Folgeschäden. Dieses Versagen des Zahnriemens kündigt sich in der Regel nicht an und kann daher überraschend kommen, wenn man Laufleistung und Alter vernachlässigt. Bei einer gelängten oder lockeren Steuerkette ist ein Durchdrehen des Zahnrads eine häufige Folge. Dadurch verändern sich die Steuerzeiten der Ventile, was ebenfalls Schäden nach sich zieht. Mit der nötigen Fachkenntnis lassen sich die Probleme jedoch meist durch die veränderte Geräuschkulisse des Motors beziehungsweise einem Rasseln der Steuerkette erahnen, bevor es richtig teuer wird.
Zahnriemen und Steuerkette sind zwei Systeme, die das gleiche Ziel verfolgen: die Übertragung der Kurbelwellenrotation auf die Nockenwelle. Dabei haben beide Varianten ihre Vor- und Nachteile. Während der Zahnriemen beispielsweise günstiger zu produzieren ist, gilt eine gut konstruierte Steuerkette als deutlich haltbarer. Den Autoherstellern fällt die Aufgabe zu, für jeden Motor die vielschichtige Entscheidung für eines der Systeme zu fällen.
