Die Steuerkette - konstruktive Unterschiede, schmiertechnische Anforderungen

Das ist so nicht ganz richtig.

IWIS hat eine Indsutrie- und eine Automotive-Sparte. Beide sind sehr groß.

Schaeffler hat eigene Ketten, aber auch zusätzlich dazu vor vielen Jahren den Automotive-Teil von Renold gekauft.

Die Beanspruchung einer Steuerkette in einem Verbrennungsmotor ist aus tribologischer Sicht um ein vielfaches komplexer als bei Industrieketten, aber auch die dynamischen Lasten. Bei Industrieketten gibt es dafür ganz andere Anforderungen. Geometrisch, hohe Zuglasten, Sonderbauformen, Lebensmitteltauglich und somit z. B. ohne Schmierung....

Komplexer würde ich nicht sagen, sondern anders. Steuerketten haben sogar den Vorteil, daß sie in einem abgeschlossenen System laufen und ölgeschmiert sind. Das ist schmiertechnisch ein enormer Vorteil. Andere Ketten müssen trocken in staubiger Umgebung oder sogar in aggressiven Medien laufen etc.

Die Steuerkette gehört zu den Motorenbauteilen mit dem schwierigstem tribologischen Kontakt überhaupt.

Dieser befindet sich im Kettengelenk. Entweder zwischen Bolzen und Lasche (Zahnkette), oder Bolzen und Hülsen bei Rollen- und Hülsenketten.

Dieser Kontakt ist eigentlich immer im Bereich der Mischreibung und es ist enorm schwer in diesen Kontakt Öl zu transportieren. Die Durchmesserdifferenz zwischen Bolzen und Lasche ist ca. 3/10mm - 5/10mm, je nach Auslegung und Typ. Öl kann nur in den Lastfreien Zonen in das Kettengelenk transportiert werden und diese Lastfreie Zone ist nur im Umschlingungsfall auf dem Kettenrad, denn selbst auf der vermeintlich lastfreien Seite im Kettentrieb wird die Kette ja über Schiene und Kettenspanner gespannt.

Zudem sind die Zeiten längst vorbei, dass die Hersteller dem Steuertrieb eine zusätzliche Ölspritzdüse spendieren. Kettentriebe müsse heute meist mit dem auskommen, was die Nockenwellenversteller an Leckage-Öl abgeben oder durch andere Elemente wie z. B. die Ölpumpenkette hochgeschleudert wird.

Wieso sollte Öl nur im lastfreien Zustand ins Kettengelenk transportiert werden können? Der freie Raum zwischen Bolzen und Hülse ist immer gleich groß, egal ob belastet oder nicht.

Wenn Last auf der Kette ist, liegt der Bolzen an der Fläche an. Damit kommt an diesen Kontaktpunkt kein Schmierstoff, nur auf der gegenüberliegenden Seite.

Zudem wird der größte Teil des Schmierstoffs beim Einlauf in das Zahnrad wieder abgeschleudert.

Aber der Schmierstoff ist im inneren der Kette, da wo er hingehört. Der Schmierstoff ist dann nicht nur an der gegenüberliegenden Stelle, sondern verteilt im freien Raum zwischen Bolzen und Innenseite Hülse, halt nicht am Kontaktpunkt bzw. besser an der Kontaktlinie. Durch die reine Zugbelastung findet aber noch kein Verschleiß statt. Dieser findet dann beim Auflaufen auf dem Kettenrad und der Abwinkelbewegung (Drehbewegung um ein paar Winkelgrade) statt. Das heißt, die Kontaktlinie verschiebt sich in einen Bereich, der vorher vom Schmierstoff benetzt werden konnte, d.h. die Bedingungen für Mischreibung sind gegeben.

Klarerweise spielen die EP-AW-Additive des Motoröls eine wesentliche Rolle, da hier sehr geringe Relativgeschwindigkeiten zwischen Bolzen zu Hülse vorliegen und damit immer Mischreibung vorherrscht. Jetzt hängts von den Oberflächen (Bolzen, Hülsenbohrung) ab, welche EP-AW-Additive ideal sind. Bei Stahl bzw. gehärtetem Stahl beispielsweise ZDDP und MoDTC. Anders sieht die Sache bei Hartbeschichtungen aus (z.B. DLC), die zwar eigentlich eine höhere Belastungsfähigkeit aufweisen, aber gerade chemisch empfindlich auf ZDDP reagieren können was zu vorzeitigem Verschleiß führen kann.

Ich träume immer noch von der Automobilbaukunst der 90er, wo die Ketten einfach ihren Zweck erfüllten.

Die Öle waren noch nicht so gut wie heute,

Und die Ketten, das vermute ich, sicher nicht beschichtet, trotzdem ging das meist ein Autoleben lang gut.

Und ja, eine Steuerkette hat ein gutes Leben, Sauber und immer im Ölbad.

Das einzige Problem wird Last und Geschwindigkeit sein.

Was ist denn der Grund, wenn ein Motor 2 Ketten?

Eine für die WAPU und eine für den Steuerbedarf?

Ölpumpe kann mit einer Seperaten Kette angetrieben werden,

Oder wenn es ein V Motor ist werden auch meist mehrere Ketten verwendet

WIRI
Bei meinem 1.8 TFSI z.B. sind 3 Ketten verbaut. 1 x für die Nockenwellen, 1 x für die Ausgleichswellen, 1 x für die Ölpumpe.

Zitat von Giacomo Agostini

Aber der Schmierstoff ist im inneren der Kette, da wo er hingehört. ...

Du überschätzt die Menge an Öl, die im Kettengelenk ist.

Im Laufe der Jahre habe ich hunderte Ketten analysiert. Viele davon hatten durch Mangelschmierung angelaufen Bolzen.

Hammer - kannst Du mal so ne "Kettenanalyse" hier veröffentlichen - das wäre mega!

Dann verklagt mich wahrscheinlich mein alter Arbeitgeber.

o.k, verstehe.

Was mich mal interessieren würde von nem "Insider", kannst Du was zum Material (Unterschiede) von "japanischen - sprich aus japanischen Motoren" vs "deutschen - sprich aus deutschen Motoren" sagen?

Evtl. auch was zur "Belastung" | "Zugfestigkeit" im Vergleich zu obig?

Das kann man nicht unbedingt am Hersteller fest machen. Es gibt unenendlich verschiedene Varianten von Steuerketten.

Und damit meine ich nicht die Teilungen (Pitch), die im Automobilbereich folgende sind: 6,35, 7,7mm (vorzugsweise bei Opel / GM), 8mm und 9,525mm (typisch US und bei Hülsenketten im Dieselbereich)

So gibt es Zahnketten in schmalen und breiten Varianten (viele und wenige Laschen). Es gibt sehr dünne / feine und sehr dicke laschen.

Es gibt unterschiedlich Zahnkonturen und natürlich Materialen, wie auch Beschichtungen und Härteverfahren. Aber auch Fertigungsverfahren sind entscheiden (z. B. Gestanzt oder Feingestanzt).

Die vier "Großen" nehmen sich alle nichts und machen exzellente Ketten. Es entscheidet eigentlich (fast) immer der Preis.

Oder Anders gefragt, werden die Fehler vom grossen TSI Skandal, wie Autobild ihn nannte heute noch gemacht, oder hat sich etwas grundlegendes geändert?

Renault hatte auch ein Kettenproblem, und leider auch noch an Dacia vererbt, die TCE90 Motoren waren auch oft auffällig,

kann das AR6200v20 die Kette positiv schmieren?

Wer weis was?

Das AR6200 ist doch für den Kraftstoff, inwiefern soll das an die Kette gelangen? Meinst 9200? Dann, ja kann.

Ich vermute halt, dass es bei den Japanern vom Material (ob jetzt Oberflächenvergütung etc.) her einfach (noch zumindest) "stabiler | fester | stärker" ist. Denn es ist halt schon auffällig - unauffällig wie "unempfindlich" die Steuerketten bei denen sind (auch wie "dünn" diese teilweise verbaut werden ). Auch verlängerte Ölwechselintervalle, scheinen sich kaum/weniger etc. auf eine Längung auszuwirken.

Auffällig ist jedoch auch bei den BMW's z.B. noch vor der Jahrtausendwende - alle die ich kenne/betreue 70er bis ende 90er sind ebenfalls auffällig - unauffällig, ähnlich MB W123+124.

Aber was jetzt da teilweise vom Band läuft...

Bin hier jedoch kein Experte, sind nur MEINE Erfahrungen und bin ab jetzt an der Seitenlinie uuuunnnd...

Eine technisch saubere Lösung wäre es, wenn die Kette mittels einer Düse mit Motoröl besprüht würde (anstatt auf Spritzöl bzw. den Ölnebel angewiesen zu sein). Wir kennen das ja aus dem Motorradbereich, z.B. das Scottoiler Kettenschmiersystem. Damit läßt sich dort die Lebensdauer von Ketten vervielfachen.