Motorketten für Kraftfahrzeuge: Anwendungen, Konstruktion und Trends
Die Steuerketten in Automobilmotoren spielen in verschiedenen Anwendungen eine entscheidende Rolle, unter anderem beim Antrieb von Nockenwellen, Ausgleichswellen und Ölpumpen. Obwohl einige Hersteller Zahnriemen anstelle von Ketten verwenden, sind Steuerketten in diesem Bereich weiterhin weit verbreitet. Diese Ketten übertragen die Kurbelwellendrehung bei obenliegenden Nockenwellen (OHC-Motoren) im Verhältnis 2:1 auf die Nockenwelle und treiben zudem Ausgleichswellen und Ölpumpen an – alles innerhalb des Motors und von außen nicht sichtbar.
Diese Ketten arbeiten in einem Temperaturbereich von −30 °C bis 130 °C und erreichen Drehzahlen von 600 bis 7,000 U/min. Insbesondere Ausgleichswellen-Antriebsritzel erzielen Drehzahlen von 1,200 bis 14,000 U/min (entspricht 1,800 m/min), das Doppelte der Drehzahl von Motorantriebsketten. Motorräder nutzen zwar auch Nockenwellenantriebe, diese Ausführungen konzentrieren sich jedoch auf Automobile und Rollenketten , die typischerweise von japanischen oder europäischen Herstellern angeboten werden. In den Vereinigten Staaten waren Silent Chains früher weit verbreitet für Nockenwellenantriebe, Rollenketten gewinnen jedoch zunehmend an Bedeutung.
Aufbau und Eigenschaften:
Motorketten für Kraftfahrzeuge sind typischerweise einsträngig mit einer Teilung von 9.525 mm oder 8.0 mm. Bei Hochlastmotoren oder Dieselmotoren können Doppelstrangketten eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten ist der Verschleiß zwischen Bolzen und Buchsen ein Hauptproblem. Um dieses Problem zu lösen, wird die Stiftoberfläche normalerweise auf Hmv 1,600 oder mehr gehärtet.
Kettenräder:
Kettenräder für Automobilmotoren gibt es entweder in den Zahnformen ANSI- oder BS-Typ, wobei der BS-Typ derzeit häufiger vorkommt. Diese aus Sintermetall in Massenproduktion hergestellten Kettenräder sind wesentliche Bestandteile des Getriebesystems des Motors.
Auswahl und Handhabung:
Um die Leistung zu verbessern und Probleme wie Kettenlängung, Vibrationen und Lärm zu reduzieren, werden diese Ketten in Verbindung mit Kettenführungen, Hebeln und Spannern verwendet. Zu den Auswahlkriterien gehören typischerweise Faktoren wie das Übertragungsdrehmoment, die Drehzahl des kleinen Kettenrads und die Gesamtanordnung. Bei Mittel- bis Hochgeschwindigkeitsgetrieben sind Vibration und Schmierung ebenfalls wichtige Aspekte. Für diese Ketten ist eine Zwangsschmierung erforderlich.
Technische Trends:
Hersteller gehen aktiv verschiedene Herausforderungen an und konzentrieren sich auf die folgenden Schlüsselthemen:
Gewichts- und Größenreduzierung: Bemühungen, Ketten leichter und kleiner zu gestalten, um die Gesamteffizienz des Motors zu verbessern.
Zuverlässigkeit des Getriebesystems: Verbesserung der Zuverlässigkeit des gesamten Getriebesystems, einschließlich Kettenräder, Führungen, Hebel und Spanner.
Geräuschreduzierung: Minimierung der Geräusche nicht nur der Kette, sondern des gesamten Antriebssystems für einen ruhigeren und leiseren Betrieb.
Mit fortschreitender Technologie entwickeln sich die Motorketten für Kraftfahrzeuge ständig weiter, um den Anforderungen moderner Motoren gerecht zu werden und optimale Leistung und Effizienz in Automobilen zu gewährleisten.
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