Ventilführung

Aufgabe der Ventilführung

Die Hauptaufgabe ist die Führung des Ventils in axialer Richtung. Ein geringes Spiel ist notwendig um einerseits eine leichtgängige Bewegung in allen Betriebszuständen zu ermöglichen und um andererseits eine zu große Kippbewegung des Ventils zu verhindern.
Zusätzlich wird insbesondere bei Auslassventilen ein Teil der vom Ventil aufgenommenen Wärmemenge über die Ventilführung an den Zylinderkopf abgegeben.

Materialien

Für PKW-Motoren werden hauptsächlich Sinterwerkstoffe und spezielle Messingarten (Sondermessing) verwendet.

Sinterwerkstoffe (Pulvermetallurgie) sind in großen Stückzahlen kostengünstig herzustellen und können auf die jeweiligen Anforderungen hin (mechanische Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit etc.) abgestimmt werden. Zusätzlich können in die (bei Sintermetallen immer vorhandenen) Poren Schmiermittel eingebracht werden.

Messing besticht durch seine von Haus aus hohe Wärmeleitfähigkeit (hoher Kupferanteil). Die bei modernen Motoren auftretenden hohen Temperaturen im Auslassbereich erfordern jedoch den Einsatz von speziellen Legierungen, die eine entsprechende Erweichungsbeständigkeit haben.

Bei der Zylinderkopfinstandsetzung ist zu beachten

Ventilführungen, die zum Ventil ein zu großes Spiel aufweisen oder im vorderen Bereich aufgeweitet oder eingerissen sind, müssen erneuert werden.

Durch zu großes Spiel kann sich ein leicht erhöhter Ölverbrauch einstellen.
Die Wärmeableitung des Auslassventils zur Ventilführung ist vermindert.
Verbrennungsrückstände können in die Ventilführung eindringen
und zum Klemmen des Ventils in der Führung führen.
Eine zu große Relativbewegung des Ventils zum Ventilsitzring führt zu abrasivem Verschleiß.

Der ordnungsgemäße Zustand der Ventilführungen ist für Bearbeitung der Ventilsitze von entscheidender Bedeutung. Bei der Neuproduktion von Zylinderköpfen wird die Innenbohrung der Ventilführung und der Ventilsitz in einem Arbeitsgang bearbeitet. Dadurch ist ein Fluchtfehler zwischen der Achse der Ventilführung und der Achse des Ventilsitzes ausgeschlossen.
Um bei der Instandsetzung die Ventilsitze zur Achse der Ventilführungen bearbeiten zu können, erfolgt in der Regel mittels eines Pilotdorns in der Ventilführung die Zentrierung der Ventilsitzbearbeitungsmaschine.
Nur mit einer genau zylindrischen Ventilführung ist auch eine genaue Zentrierung und damit eine genaue Bearbeitung der Ventilsitze möglich.

Hochleistungsventilführung der Wessel & Gährken AG

Um bei der Instandsetzung eines Zylinderkopfes immer eine Lösung haben, haben wir 2009 eine eigene Ventilführungsproduktion aufgebaut. Auf zwei CNC-Drehmaschinen und zwei CNC-Bearbeitungszentren können wir individuelle Ventilführungen für fast alle PKW-Zylinderköpfe anfertigen.

Warum wir nicht die serienmäßigen Ventilführungen verwenden ?

Es kann sein, dass der Fahrzeughersteller für eine Zylinderkopfinstandsetzung keine Ventilführungen als Ersatzteil anbietet.
Es ist ein größerer Außendurchmesser erforderlich, weil die Grundbohrung im Zylinderkopf beschädigt ist.
Um ein optimales Ventilführungsspiel herzustellen, ist eine kleinerer Innendurchmesser erforderlich
Evtl. sind beim Umbau auf LPG/CNG die Serienventilführungen den gestiegenen Anforderungen nicht gewachsen

Ventilführung

Vorteile

Erweichungsbeständig bei hohen Temperaturen.
Verschleißbeständig auch bei Mangelschmierung (LPG / CNG).
Der hohe Kupferanteil sorgt für gute Wärmeableitung.
Durch Haltenut wird ein Abrutschen der Ventilschaftdichtung verhindert.