Modul Benziner 3 · Ventiltrieb und Brennverfahren · Lektion V1

Variable Ventilsteuerung

In Lektion 2 hast du gesehen: Die Nockenwelle bestimmt, wann die Türen des Motors auf- und zugehen. Eine feste Nockenwelle kann aber nur eins richtig gut: kräftig untenrum oder stark obenrum. Hier lernst du, wie VANOS, VVT-i, VTEC und Valvetronic dem Motor beides beibringen, und was in der Werkstatt dabei kaputtgeht.

Station 1Das Problem: eine Nocke für alles

Im Alltag: ein Fahrrad mit nur einem Gang

Motordrehzahl

Zeitlupe: Der Zylinder links zeigt nur das Ansaugen, stark verlangsamt. Achte darauf, was nach dem unteren Totpunkt (UT) passiert.

Kraft Alltagsnocke–

Kraft Sportnocke–

Einlass schließt–

Leerlauf–

Station 2Nocke verdrehen: der Nockenwellenversteller

Im Alltag: die Uhr vorstellen

Flügelzellenversteller

Fahrsituation

Wer stellt die Nockenwelle?

Bauart

Drehzahl

Gaspedal

Einlass-Nocke früher stellen

Auslass-Nocke später stellen

Einlass öffnet–

Einlass schließt–

Auslass schließt–

Überschneidung–

Restgas im Zylinder–

Kraft bei Vollgas–

Vereinfachtes Modell: Grundstellung Einlass öffnet 5° nach OT, Verstellbereich 50° Kurbelwinkel (°KW). Der Versteller dreht im Bild langsam mit, die Flügel zeigen die Verdrehung übertrieben groß.

Station 3Nocke umschalten: VTEC und Co.

Im Alltag: die Gangschaltung am Fahrrad

Drei Hebel, ein Stift

Drehzahl

Umschaltdrehzahl

Zustand

Aktive Nocke–

Ventilhub–

Drehmoment–

Leistung–

Klang–

Fehlerspeicher–

Beispielmotor: 1,6-Liter-VTEC-Saugmotor, Werte typisch und geglättet. Die Nockenwelle dreht in Zeitlupe. Der Ton ist nur ein Klang-Modell, kein echter Motor.

Station 4Hub statt Drosselklappe: Valvetronic und MultiAir

Im Alltag: die Tür nur einen Spalt öffnen, statt den Flur abzusperren

Wer bremst die Luft?

Wie wird die Luftmenge begrenzt?

Last (wie viel Luft der Motor braucht)

25 % ist typisch für gemütliches Fahren in der Stadt. 100 % ist Vollgas.

Druck im Saugrohr–

Ventilhub (max.)–

Einlass schließt–

Pumpverlust–

Arbeit fürs Ansaugen (Pumpverlust)–

Sprit gespart gegenüber Drosselklappe–

Grobe Abschätzung für einen Saugmotor. Gezeigt werden nur Ausstoßen und Ansaugen (die „Ladungswechsel-Schleife“), Verdichten und Arbeiten sind weggelassen.

Wer kam wann? (Auswahl, jeweils erstes Serienauto)

1980Alfa Romeo Spider 2000: erste Serien-Verstellung der Einlass-Nockenwelle, noch mechanisch (elektronisch ab 1983)

1989Honda VTEC im Integra XSi (B16A), Nockenumschaltung

1991Toyota VVT (4A-GE „Silver Top“, AE101), Einlass in zwei Stufen

1992BMW VANOS (M50TÜ, Einlass, 2-stufig) · Porsche VarioCam (968)

1992Mitsubishi MIVEC (4G92, Mirage/Lancer), Nockenumschaltung

1995BMW Doppel-VANOS stufenlos für Ein- und Auslass (S50B32, M3 E36)

1995Toyota VVT-i (2JZ-GE, Crown JZS155) · der 2JZ-GTE bekam VVT-i ab Mitte 1997

1999Porsche VarioCam Plus (996 Turbo): Hub-Umschaltung plus Phasensteller · Toyota VVTL-i (2ZZ-GE, Celica)

2001BMW Valvetronic (316ti compact, N42) · Honda i-VTEC (K-Serie)

2006Audi valvelift system (A6 2.8 FSI), verschiebbare Nockenstücke

2007Toyota VVT-iE mit Elektromotor statt Öldruck (Lexus LS 460) · Toyota Valvematic (3ZR-FAE)

2009Fiat MultiAir (Alfa Romeo MiTo), elektrohydraulisch

2019Hyundai CVVD (Sonata): verändert die Öffnungsdauer stufenlos

Station 5Werkstatt: wenn der Versteller nicht mitspielt

Im Alltag: Detektiv spielen

Soll und Ist

Fehler einbauen

Start

Soll–

Ist (Nockenwellensensor)–

Öldruck–

Geräusch–

Fehlerspeicher–

Motorkontrollleuchte–

Das Steuergerät fährt ein festes Programm: Leerlauf, Gas geben, Teillast, Vollgas untenrum, je 3 Sekunden. Fehlercodes nach SAE J2012 (OBD-II), wann genau ein Code gesetzt wird, legt jeder Hersteller selbst fest.

Schnell-Check aus der Praxis

Rasseln 1–2 Sekunden nach dem KaltstartVersteller (Verriegelungsstift) oder Kettenspanner, solange noch kein Öldruck da ist.Prüfen: Ölstand und Ölsorte, Kette und Spanner, Steuerzeiten.

Warnlampe mit P0011 / P0012 (oder P0014 am Auslass)Versteller kommt nicht hinterher oder steht falsch.Prüfen: Öl, Sieb am Magnetventil, Magnetventil (Widerstand, Stecker), erst dann den Versteller.

P0016 und RasselnKurbelwelle und Nockenwelle passen nicht mehr zusammen: gelängte Kette oder übersprungener Zahn.Prüfen: Steuerzeiten mechanisch, Kettenlängung (Messwert des Steuergeräts, falls vorhanden).

VTEC kommt nicht, kein „Kick“ obenrumZu wenig Öl, verstopftes Sieb in der Dichtung am VTEC-Magnetventil, Stecker oder Öldruckschalter.Codes: P2646/P2647, alte Honda (OBD1) Blinkcode 21 (Magnetventil) oder 22 (Öldruckschalter).

Variable Ventil­steuerung

Wer kam wann? (Auswahl, jeweils erstes Serienauto)

Schnell-Check aus der Praxis

Variable Ventilsteuerung