Die Nockenwelle

Was die Nockenwelle macht wird jedem Cinque-Schrauber bekannt sein…..möchte man es schneller haben muss einfach eine schärfere Nocke mit viel Öffnungswinkel rein…..?!

Ein paar Grundbegriffe kurz beschrieben:

Öffnungswinkel: Er sagt aus wie lange das Ventil geöffnet ist (in KW-Winkel). Viel hilft nicht viel!

Ventilhub: Sagt aus wie weit das Ventil geöffnet wird.

Spreizung: Die Spreizung ist der Winkel zwischen Kolben-OT bis zum maximalen Ventilhub. Somit gibt es eine Auslass-, und Einlassspreizung.  Anhand der Spreizungs-Winkel kann man schon grob abschätzen wohin es mit der Nockenwelle geht. Spitzenleistung, oder eher Midrange.

Überschneidung: Die Überschneidung beschreibt den Winkel in der beide Ventile gleichzeitig geöffnet sind. Auch hier ist viel nicht immer gut!

Wenn man sich nun ein Nockendiagramm anschaut, kann man evtl. schon Zusammenhänge der Begriffe sehen;)

kleine Spreizung (108°) jeweils Einlass-,und Auslassseitig—-> ergibt eine grosse Überschneidung (der Bereich mittig unten).

Bildlich gesehen wandern die Nocken näher zusammen, was dann eine längere Überschneidung ergibt.

Für den Fire-Motor taugen die Nockenwellen mit mit bis knapp 280° allemal. Wobei es ab 270° und relativ viel Hub(+9,5mm) dann schon etwas „gröber“ im Leerlaufverhalten werden kann. Für den Alltag würde ich eher etwas mit max.260° fahren.

Alles über 280° und mit über 2mm Hub in OT einlassseitig funktioniert erst mit einer Ansaugung per Einzeldrosselklappen venünftig.  Oft ist Verlust um Drehzahlbereich bis 4-5000U/min größer, als der Gewinn ab 5000U/min.

300° aufwärts wird auf einem SPI/MPI überhaupt nichts bringen…..zu sehr beeinflussen sich die Zylinder gegenseitig, daher ist hier eine EDKA Pflicht!

Auch muss man sich bei Ventilhüben über 10,5mm um die Freigängigkeit der Ventilfedern und Schaftabdichtungen Gedanken machen. Die Feder muss bei maximalem Hub noch 1mm Reserve haben, darf also niemals auf Block gehen. Ebenso sollte man den Kopf zerlegen, und prüfen dass der Federteller nicht die Schaftdichtung berührt, auch hier sollten 1mm Reserve sein.

Sollten andere Ventilfedern erforderlich sein, müsste dies der Nockenwellenhersteller angeben!

Weshalb ist eine Nockenwelle mit langen Auslasssteuerzeiten tödlich für einen Turbomotor?

Lange Auslasssteuerzeiten sind meistens eher schädlich, als nützlich. Diese können nur funktionieren, mit passenden Rohrlängen am Krümmer, Mapping usw…..

Ebenfalls handelt es sich meist um Saugernocken, das heisst sie haben eine geringe Spreizung, was eine große Überschneidung ergibt, das ist auch nichts beim Turbo, man blässt viel Gemisch einfach durch den Motor……beim Turbomotor haben wir das Glück, dass das Gemisch reingepresst wird, d.h. selbst wenn der Kolben schon nach oben wandert, darf das Einlassventil noch offen sein um möglichst viel Gemisch in den Brennraum zu bekommen…..somit ist ein später Einlass-Schluss anzustreben:)

Es gibt meines Wissens nach nur eine echte Turbo-Nocke für den Fire-Motor, und diese ist von Cat-Cams, sie ist vom Hersteller als Turbowelle ausgezeichnet, und es ist auch deutlich an den Steuerzeiten erkennbar–>

  • Einlass lang mit viel Hub und spätem Einlass-Schluss
  • Auslass schön kurz bei relativ wenig Hub
  • und einer großen Spreizung von 112° was eine kleine Ventilüberschneidung ergibt.

Catcams:

Als gut funktionierend hat sich die 75er Nockenwelle aus dem 1.2er MPI-Punto bewährt, denn diese hat etwas längere Einlasszeiten, und auf beiden Seiten etwas mehr Ventilhub, ohne dabei die Auslasszeiten großartig zu verlängern:)   Mit dieser Nockenwelle fällt die Leistung obenraus bei 5500U/min nicht so schlagartig ab, wie es der Motor mit der Serienwelle aus dem SPI macht. Auch fährt sich der Motor im Off-Boost deutlich besser, er hat einfach etwas mehr Kraft.

Anzumerken ist, dass die Öffnungswinkel unter den Herstellern NICHT direkt vergleichbar sind, denn jeder Hersteller gibt die Öffnungswinkel bei unterschiedlichem Spiel bzw. Prüfhub an.

z.B. Fiat bei 0,8mm Hub, da hat die MPI Nocke 228°  Bei 0,1mm Hub wie es Catcams misst, sind es sicherlich um die 240-250°.

An den Catcams Werten bei 1mm und 0,1mm erkennt man schön wieviel Grad dies ausmachen kann!  die 277° bei 0,1mm sind dann bei 1mm nurnoch 238°.

Viele Hersteller geben es bei wenig Spiel an, denn die meisten Käufer denken „mehr ist mehr“ Ein seriöser Hersteller gibt jedoch meist an bei wieviel Spiel die Werte gelten.

Hier ein Musterbeispiel! Auch wird sauber angegeben wie die Nockenwelle per einstellbarem Nockenwellenrad eingestellt werden muss!

In diesem Fall Ventilhub 2mm Ventilhub bei Kolben-OT,(lift at TDC)  zu beachten ist das „cl=0“, das heisst dass man per Fühlerblattlehre das Ventilspiel auf Null bringen muss. Tut man dies nicht, wird man mit der Einstellung sicherlich 5-10° daneben liegen.

Übersicht:

Mit aufgeführt in der Tabelle sind auch die Ventilhübe in OT.  D.h. wie weit das Ventil geöffnet ist wenn der Kolben in OT steht.

Als Faustformel gilt: alles über 280° Öffnungswinkel und 2mm Hub in OT ist dann langsam immer weniger Alltags-/Strassentauglich.

und für den 16V:  (Beitrag wird noch vervollständigt:)

die Steuerzeiten und Ventilhübe darf man nicht 1zu1 mit einem 8V Motor vergleichen.  z.B. sind bei einem kleinen 16V Motor Ventilhübe von 1mm in OT schon relativ viel;)

alles etwas verwirrend;)