Die Kurbelwelle gehört zu den zentralen Bestandteilen des Verbrennungsmotors. Beim Automotor ist dieses Bauteil jedoch nicht ohne weiteres sichtbar. In unserem Artikel erfahren Sie alles über Aufbau und Funktion der Kurbelwelle im Verbrennungsmotor.

Aufbau und Funktion der Kurbelwelle

Eine Kurbelwelle im Motor überträgt die bei der Verbrennung entstehende und auf die Kolben einwirkende Kraft. Gleichzeitig wandelt die Welle die lineare Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung um. Hierzu ist jeder Kolben des Motors über je einen Pleuel beweglich mit der Kurbelwelle verbunden.

Die Kurbelwelle leitet die Drehbewegung über die Schwungscheibe an die Kupplung. Von hier aus wird die Kraft an das Getriebe weitergegeben. Anschließend überträgt sich die Drehbewegung an die Räder des Autos. Neben der Schwungscheibe treibt die Kurbelwelle auch den Riementrieb für die Zusatzaggregate und die Nockenwelle an.

Bestandteile von Kurbelwellen

Eine Kurbelwelle setzt sich aus mehreren Bestandteilen zusammen. Das gilt auch dann, wenn die Welle in einem Stück geschmiedet wurde und nicht aus einzelnen Teilen besteht. Ein solcher Aufbau ist heute bei Automotoren üblich, um das auftretende Drehmoment besser aufnehmen zu können. Zumeist besteht die Kurbelwelle hierbei aus legiertem Stahl, der gehärtet und teils poliert wird.

• Wellenzapfen: Die Wellenzapfen bilden die Drehachse der Kurbelwelle. An diesen Punkten wird die Kurbelwelle drehbar im Motorblock gelagert. Kurbelwellenlager reduzieren die Reibung.
• Hubzapfen: Über die Hubzapfen oder Pleuelzapfen ist die Kurbelwelle mit den einzelnen Pleuel verbunden. Dieser Teil bildet im Betrieb eine Kreisbahn um die Achse der Kurbelwelle.
• Kurbelwangen: Jede Kurbel der Kurbelwelle wird aus jeweils zwei Kurbelwangen gebildet. Diese Teile der Kurbelwelle fungieren als Kurbelarme zwischen den Hub- und Wellenzapfen.
• Gegengewichte: In die Kurbelwelle integrierte Gegengewichte sorgen für einen ruhigen Motorlauf mit gleichmäßiger Drehbewegung. Die Gewichte liegen gegenüber den Hubzapfen.

Unterschiedliche Kurbelwellen je nach Motor

Der konstruktive Aufbau und die Funktion der Kurbelwelle unterscheiden sich abhängig vom Motortyp. Entsprechend der Zahl der Zylinder variieren Anordnung und Anzahl von Kurbeln und Lagerstellen. Je nach auftretender Kraft und anliegendem Drehmoment sind die Kurbelwellen unterschiedlich ausgelegt. Auch Material und Konstruktion der Kurbelwelle können variieren.

Die Funktion der Kurbelwelle bei Verbrennungsmotoren

Die bei der Verbrennung von Kraftstoff und Luft freigesetzte Energie versetzt den Kolben im Zylinder in Bewegung. Diese Kraft wird über die Pleuelstange an die Kurbelwelle übertragen. Motorkolben und Pleuelstange bewegen sich dabei in Richtung der Kurbelwelle.

Der konstruktive Aufbau der Kurbelwelle bewirkt, dass die auftretenden linearen Bewegungen als Drehmoment übertragen werden. Zugleich sorgt die Kurbelwelle dafür, dass sich der Kolben nach Überschreiten des unteren Totpunkts in Richtung des Zylinders bewegt.

Während der Kolben zurückgeschoben wird, verdichtet er das zur Verbrennung notwendige Gemisch oder stößt die Verbrennungsabgase aus. Bei Motoren mit mehreren Zylindern bestimmt der spezifische Aufbau der Kurbelwelle letztlich die Zündfolge des Motors.

Defekte an der Kurbelwelle

Ein Defekt an der Kurbelwelle tritt eher selten auf und kann verschiedene Ursachen haben. Die Diagnose eines Kurbelwellendefekts ist nicht immer einfach. Nach dem Entfernen der Ölwanne können Zustand und Funktion der Kurbelwelle überprüft werden. Mitunter ist nicht die Kurbelwelle selbst defekt, sondern eines oder mehrere der verbauten Kurbelwellenlager.

Ursachen bei Defekt der Kurbelwelle

Die Kurbelwellen moderner Automotoren sind robust und langlebig konstruiert. Dennoch kann es bei Motoren mit hoher Laufleistung zum Verschleiß an der Kurbelwelle kommen. Eine häufige Ursache für Defekte ist die mangelhafte Schmierung von Kurbelwellen. Eine zu hohe Drehzahl tritt bei modernen Motoren selten auf, kann die Kurbelwelle jedoch ebenso beschädigen.

Typische Symptome bei defekter Kurbelwelle

Die Symptome bei einem Defekt an der Kurbelwelle können vielfältig sein. Häufig kommt es beim Betrieb des Motors zu schlagenden oder polternden Geräuschen. Auch klappernde oder klopfende Geräusche, etwa beim Beschleunigen, treten mitunter auf. Zudem können ungewöhnlich starke Vibrationen oder ein allgemein unrunder Motorlauf auf defekte Kurbelwellen hindeuten.

Reparatur und Austausch defekter Kurbelwellen

Der Tausch oder die Reparatur einer Kurbelwelle sind meist mit hohem Aufwand verbunden. In der Regel muss der Motor aus dem Auto ausgebaut werden, um die Welle demontieren zu können. Anschließend sind sämtliche Lagerstellen am Motorblock sowie die Pleuellager an der Kurbelwelle zu lösen. Dasselbe gilt für die Verbindungen zur Schwungscheibe, zum Riementrieb und Ventiltrieb.

Kurbelwelle instandsetzen lassen

Das Reparieren einer defekten Kurbelwelle ist prinzipiell möglich. Spezialbetriebe überarbeiten Kurbelwellen häufig im Zuge einer Motorinstandsetzung. Dabei ist es möglich, die aus dem Motor ausgebaute Kurbelwelle zu wuchten oder zu schleifen. Zuvor wird die Welle eingehend auf Schäden überprüft und vermessen. Danach erfolgt die meist aufwändige Bearbeitung der Kurbelwelle.

Kurbelwelle reparieren oder Motor tauschen

Die Instandsetzung eines Motors ist immer möglich, erscheint jedoch nicht immer wirtschaftlich. Vor allem bei älteren Fahrzeugen übersteigen die Reparaturkosten mitunter den Fahrzeugwert. Hier kann sich der Tausch des kompletten Motors gegen einen gebrauchten Motor lohnen.