Die Kurbelwelle

Die Kurbelwelle überträgt die durch die lineare Bewegung des Kolbens auf die Pleuelstange abgegebene Kraft als Drehmoment auf das Schwungrad der Kupplung. Die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors setzt die geradlinige Auf- und Abbewegung des Kolbens im Zylinder in eine Drehbewegung um und leitet diese über den Primärantrieb an die Kupplung und das Getriebe weiter. Die einzelnen Hubzapfen sind bei fast allen Mehrzylindermotoren gegeneinander versetzt angeordnet. Eine Ausnahme machen nur echte V-Motoren, bei ihnen lagern beide Pleuel auf nur einem Hubzapfen.

Aufgaben der Kurbelwelle

- die Kolbenkräfte aufnehmen
- aus der Pleuelstangenkraft ein Drehmoment erzeugen
- den größten Teil des Drehmomentes an Schwungrad und Kupplung abgeben
- mit dem kleineren Teil Nockenwelle, Ölpumpe Generator, Motorkühlung und Ventilsteuerung usw. antreiben

Aufbau der Kurbelwelle

Jede Kurbelwelle besitzt die in einer Achse liegenden Wellenzapfen für die Lagerung im Kurbelgehäuse und die Kurbelzapfen zur Aufnahme der Pleuellager. Wellenzapfen und Kurbelzapfen sind mit Kurbelwangen miteinander verbunden. Durch Kurbelzapfen und Wangen ergibt sich eine ungleiche Massenverteilung, welche durch Gegengewichte an der gegenüberliegenden Seite ausgeglichen wird. Einer der Wellenzapfen ist mit seitlichen Anlaufflächen ausgestattet. An diesem wird das Führungslager zur axialen Fixierung der Kurbelwelle montiert. Es verhindert z.B. eine Verschiebung beim Betätigen der Kupplung. Die Zapfen der Kurbelwelle sind in der Randschicht gehärtet und geschliffen. Die Kurbelwelle muss dynamisch ausgewuchtet werden, Werkstoffanhäufungen können durch Wuchtbohrungen behoben werden. Auf der Abtriebsseite der Kurbelwelle ist das Schwungrad befestigt, an dem meistens die Kupplung untergebracht wird. An der gegenüberliegenden Seite sind Zahnrad, Kettenrad oder Zahnriemenrad und ggf. ein Schwingungsdämpfer angebracht.

Beanspruchungen der Kurbelwelle

- große Beschleunigungskräfte durch beschleunigen und verzögern der Kolben und Pleuelstangen
- auf Verdrehung und Biegung durch große Fliehkräfte
- an den Lagerstellen auf Verschleiß

Heutzutage werden Motorrad-Kurbelwellen auf zwei Arten erzeugt:

- Zusammenbau von mehreren vorgefertigten Teilen, bei denen unter hohen Kräften Hub- und Kurbelzapfen in die Kurbelwangen eingepresst werden
- Schmieden, wobei der Rohling in einem Stück gesenk-geschmiedet wird

Kurbelwellenwerkstoffe

Eine Kurbelwelle wird üblicherweise aus legiertem Vergütungsstahl ( Nitrierstahl ) im Gesenk geschmiedet und hat eine große Festigkeit. Kurbelwellen aus Gusseisen mit Kugelgraphit besitzen hingegen eine gute Schwingungsdämpfung. Ebenfalls gibt es die so genannten Vollwangenkurbelwellen für Tuningzwecke. Mit Gebrauch solcher Kurbelwellen kann die Vorverdichtung im Kurbelgehäuse erhöht werden, was zu einem wesentlich besseren Füllungsgrad führt. Die Leistungsdrehzahl verschiebt sich in oberen Bereich. Sowohl das Drehmoment als auch die Leistung steigt durch die erhöhte Schwungmasse der Vollmetall Ausführung. Auflerdem existieren auch die vom taiwanesisch Hersteller Naraku erzeugten Kurbelwellen, die die selben Vorteilen gewähren, trotzdem ist ihr Gewicht niedriger.