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Produkte und Lösungen, 22.09.2004, 02:00

Die gebaute Nockenwelle für Nutzfahrzeuge von ThyssenKrupp Presta

Bis zu 40 Prozent weniger Gewicht!

Moderne Nutzfahrzeugmotoren stellen ständig steigende Anforderungen an den Ventiltrieb. Vor allem hohe Kräfte, geringe Reibungsverluste, hohe Bauteilsteifigkeit und geringe bewegte Mas­sen werden von den Motorenentwicklern verlangt. Die gebaute Nockenwelle von ThyssenKrupp Presta, bei der Welle und Nocken separat gefertigt und anschließend montiert werden, bietet hier gegenüber einer herkömmlichen Nockenwelle aus nur einem Material eine Reihe erheblicher Vorteile.

Schon seit 1993 werden bei der ThyssenKrupp Presta AG gebaute Nockenwellen in Serie gefer­tigt. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Liechtenstein hat sich mit über 12 Mio. Nockenwellen pro Jahr als weltweiter Marktführer etabliert. Einer der Gründe für diesen Erfolg liegt unter an­derem in der Kostenreduktion und Gewichtsersparnis im Vergleich zur konventionellen Nocken­welle. Bei optimaler Gestaltung sind Gewichtseinsparungen von bis zu 40 Prozent möglich. Die geringeren bewegten Massen führen zu besserem Schwingungsverhalten und niedrigerem Kraft­stoffverbrauch bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Nutzlast. Die Werkstoffe für die einzel­nen Funktionselemente der Nockenwelle lassen sich weitgehend frei wählen. Eine für den jewei­ligen Belastungsfall optimierte Materialpaarung Nocke - Abgriffselement erhöht die tribolog­i­sche Belastbarkeit und verlängert die Lebensdauer der Nockenwelle. Gerade moderne Rollen­schlepphebel stellen erhöhte Anforderungen an die Festigkeit, die nur durch geeignete Werk­stoffwahl erfüllt werden können.

Beim Presta-Verfahren wird das Rohr durch Rollieren an der jeweiligen Axialposition aufgeweitet, die für den Sitz einer Nocke oder einer anderen Aufpresskomponente vorgesehen ist. An­schließend wird das entsprechende Bauteil in der gewünschten Winkellage auf diese Rollierung gepresst. Die Bohrung des Aufpressteils kann in axialer Richtung profiliert sein. Dadurch ent­steht zwischen Rohr und Aufpresskomponente eine kraft- und formschlüssige Verbindung (siehe Grafik). Die Montage erfolgt auf computergesteuerten Anlagen. Sie bieten hohe Flexibilität bei der Änderung der Winkel- und Axialpositionierung der Nocken.

Bild: Das ThyssenKrupp-Presta Montageprinzip.

Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens ist die große Vielfalt der verwendbaren Werkstoffe und Rohrwanddicken. Die in Nutzfahrzeugen durch z.B. Pumpenantriebe hochbelasteten Nocken­wellen erfordern große Rohrwandstärken. Die meisten Fügekonzepte für gebaute Nockenwellen stoßen hier an ihre Grenzen oder erweisen sich als undurchführbar. Hingegen stellt selbst Stangen­material beim Presta-Verfahren kein Problem dar.

Der Einsatz gebauter Nockenwellen im Nutzfahrzeugbereich wird mit der Einführung neuer, innovativer Motoren in den nächsten Jahren zunehmen. Im Vordergrund der weiteren Entwicklung stehen dabei zusätzliche Gewichts- und Kostenreduzierungen.

Kontakt:

ThyssenKrupp Automotive AG
Thomas Jungbluth
Tel. +49 234 9 19-6013
Fax +49 234 9 19-6015
E-Mail: jungbluth@tka.thyssenkrupp.com

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