Ventile im Automotor ermöglichen das Einströmen von Frischgas in die Zylinder oder führen Abgase nach außen. Gleichzeitig dichtet das Ventil den Brennraum bei Bedarf zuverlässig ab. Erfahren Sie jetzt alles über Ventile, wie sie funktionieren und was bei einem defekten Ventil zu tun ist.

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Funktion der Ventile im Motor

Die Ventile des Verbrennungsmotors ermöglichen einen reibungslosen Gaswechsel. Jeder Zylinder verfügt über mindestens ein Einlassventil, über das Luft oder Gas-Luft-Gemisch als Frischgas in den Brennraum einströmen. Die bei der Verbrennung entstehenden Rückstände verlassen den Motor als Abgase über mindestens ein Auslassventil. Die Ventilsteuerung erfolgt dabei je nach Motor über eine oder mehrere Nockenwellen.

Ventile im Viertaktmotor

Einlass- und Auslassventile sind zum Betrieb des Viertaktmotors zwingend erforderlich. Beim ersten Takt, dem Ansaug-Takt, ist das Einlassventil geöffnet und das Auslassventil geschlossen. Das über Kanäle eingeströmte Frischgas wird schließlich im zweiten Takt vom Kolben verdichtet und gezündet. Auslass- und Einlassventil bleiben währenddessen geschlossen.

Im dritten Takt, dem Arbeitstakt, verbrennen die Gase im Zylinder, wobei die freigesetzte Kraft auf den Kolben wirkt. Im vierten Takt, dem sogenannten Ausstoß-Takt, erfolgt der Ausstoß der Abgase aus dem Zylinder. Dies geschieht über das nun geöffnete Auslassventil. Je nach Motor öffnet sich das Einlassventil am Ende dieses Taktes, noch bevor das Auslassventil geschlossen ist.

Die Ventilsteuerung

Damit die Ventile zum jeweils richtigen Zeitpunkt öffnen und schließen, ist eine zuverlässige Ventilsteuerung nötig. Die Steuerung der Ventile erfolgt über den Ventiltrieb durch den Motor selbst. Hierzu ist die Kurbelwelle über einen Zahnriemen oder eine Steuerkette mit der Nockenwelle verbunden und treibt diese an. Die Nocken der Welle wirken meist über Tassenstößel auf die Ventilschaftenden und öffnen das Ventil. Das Schließen der Ventile erfolgt über Ventilfedern.

Aufbau der Ventile

Die Ventile im Motor bestehen aufgrund der auftretenden Belastungen aus speziellen Legierungen. Bei modernen Viertaktmotoren kommen fast immer Tellerventile zum Einsatz. Diese Ventile besitzen einen Ventilteller, der sich in den Ventilsitz oder Ventilsitzring des Zylinderkopfes einfügt. Der Ventilschaft ist mit einer Ventilschaftdichtung versehen, die den Verbrennungsraum zum Zylinderkopf abdichtet. Gleichzeitig erlaubt die Dichtung eine Schmierung der Ventilführungen.

Defekte am Ventil und die Diagnose

Die Ventile sind beim Betrieb des Motors hohen Belastungen ausgesetzt. Bei höheren Drehzahlen öffnen und schließen sich die Einlass- und Auslassventile vielfach pro Sekunde. Auch die auftretenden Temperaturen und aggressiven Verbrennungsrückstände sorgen für einen stetigen Verschleiß der Bauteile. Sind die Ventile defekt, so ist ein zuverlässiger Gaswechsel nicht mehr möglich.

Eine zuverlässige Diagnose defekter Ventile gestaltet sich nicht immer einfach. Professionelle Werkstätten verfügen über Geräte, mit denen sich ein Defekt der Ventile feststellen lässt. So kann etwa eine Endoskopie mit einem Videoendoskop schnell Klarheit über den Zustand von Ventilen und Brennraum schaffen. Zudem ist es möglich, die Kompression des Motors zu messen.

Symptome bei defektem Ventil

Sind ein Ventil oder mehrere Ventile beschädigt, so ist der Brennraum nicht mehr zuverlässig abgedichtet. In der Folge können Gase unkontrolliert austreten und für Fehlfunktionen des Motors sorgen. Defekte Ventile führen häufig zu Symptomen wie einem unrunden Motorlauf oder einer verringerten Leistung des Motors. Oft ist die Kompression eines Zylinders stark vermindert.

Deshalb sind die Ventile defekt

Ein Defekt an einem Ventil kann viele Ursachen haben. Neben dem typischen Verschleiß führt eine mangelhafte Schmierung des Motors zu einer erhöhten Reibung und damit zum Defekt. Auch unzulässig hohe Drehzahlen oder Verbrennungsstörungen können das Ventil beschädigen. Nicht zuletzt sorgen häufig gerissene Steuerketten oder Zahnriemen für verbogene Ventile.

Reparatur und Austausch defekter Ventile

Defekte und verschlissene Ventile sollten ausgetauscht werden, um eine einwandfreie Funktionsfähigkeit des Motors zu gewährleisten. Der Austausch von Ventilen ist jedoch nicht unkompliziert und erfordert häufig Spezialwerkzeug. Nur fachkundige Autoschrauber führen die Reparatur selbst durch. Die Vorgehensweise unterscheidet sich dabei je nach Motortyp.

1. Ventildeckel entfernen: Um Zugriff auf die Nockenwelle und die Ventile zu haben, ist der Ventildeckel zu entfernen. Er schützt die Komponenten und verhindert ein Austreten von Öl.
2. Zylinderkopf abnehmen: Zum Austausch der Ventile ist es in der Regel erforderlich, den Kopf vom Motorblock abzunehmen. Danach wird das Bauteil stabil auf einer Werkbank gelagert.
3. Nockenwelle ausbauen: Bei modernen Motoren ist es oft nötig, die Nockenwelle auszubauen, um Zugriff auf die Ventile zu haben. Dasselbe gilt für Nockenwellenlager und Hydrostößel.
4. Ventilfeder entfernen: Vor Demontage der Ventile müssen zuerst die Ventilfedern mitsamt ihrer Federteller entfernt werden. Der Ausbau der Teile gelingt am besten mit speziellem Werkzeug.
5. Ventile demontieren: Nach dem Lösen der übrigen Komponenten lassen sich die Ventile leicht entfernen. Es bietet sich an, die Ventile nach Position und Zylinder zu ordnen oder zu markieren.
6. Ventil prüfen: Die Ventile müssen nach dem Ausbau einzeln und besonders sorgfältig geprüft werden. Oft fällt dabei ein verbogener Ventilschaft oder ein ausgebrochener Ventilteller auf.
7. Zylinderkopf reinigen: Nach der Demontage aller Komponenten bietet es sich an, die Flächen des Zylinderkopfs zu reinigen. Dasselbe gilt für verbleibende Ventile, die wieder eingebaut werden.
8. Ventile einbauen: Nach Reinigung und Überprüfung oder Neubeschaffung werden die Ventile in den Kopf eingebaut. Zuvor ist es notwendig, jedes Ventil in den Ventilsitz einzuschleifen.
9. Zylinderkopf zusammensetzen: Die übrigen Komponenten lassen sich nach eingehender Prüfung wieder einbauen oder zusammensetzen. Ventilschaftdichtungen sollten erneuert werden.

Nicht immer ist das Ventil defekt

Deuten Symptome auf einen Defekt am Ventil hin, so müssen nicht immer die Ventile selbst kaputt sein. Mitunter sind ein Fehler im Ventiltrieb oder andere defekte Bauteile die Ursache dafür, dass der Motor nicht einwandfrei funktioniert.

Bei Reparaturen an den Ventilen sollten neben dem Ventil selbst auch die Ventilfeder und die Ventilsitzringe überprüft werden. Zudem bietet es sich an, die Nocken der Nockenwelle in Augenschein zu nehmen und auf Verschleiß zu prüfen.

Ersatzteile und Ventilzubehör kaufen

Abhängig vom Motor unterscheidet sich die Anzahl der verbauten Ventile, ebenso wie ihre Ausführung. So können sich etwa der Ventilschaftdurchmesser oder die Länge der Ventile je nach Motortyp unterscheiden. Dasselbe gilt für die Ventilführung und Teile der Ventilbetätigung.

Oft bietet es sich an, Bauteile wie einzelne Ventile zur Sicherheit neu zu kaufen. Mitunter kann es sich jedoch lohnen, einen kompletten Zylinderkopf als gebrauchtes Originalteil zu erwerben. Das Gebrauchtteil beinhaltet in der Regel alle Komponenten wie Ventile und Nockenwelle.