1 · Der Auftrag
Lies den Werkstattauftrag. Die Simulation bleibt noch gesperrt. Zuerst musst du verstehen, was zu tun ist.
Werkstattauftrag Nr. 2417
Dein Arbeitsauftrag
Finde die wahrscheinliche Ursache, erkläre den technischen Zusammenhang und plane die Prüfung des Ventilspiels an der Werkbank. Am Ende erklärst du Frau Lehmann in drei Sätzen, was passiert ist.
2 · Deine Vorhersage
Lege dich fest, bevor du die Simulation benutzt. Falsche Vorhersagen sind ausdrücklich erlaubt. Genau aus ihnen lernst du am meisten.
3 · Erforschen
Arbeite im Tandem: Eine Person bedient die Simulation, die andere notiert die Beobachtungen. Die Aufträge haken sich automatisch ab, sobald du den Zustand in der Simulation erreichst.
- F1 · Normalzustand. Stelle ein Kaltspiel im Soll ein (0,25–0,30 mm), starte den Motor und fahre ihn auf mindestens 85 °C warm. Beobachte das Spiel.
- F2 · Grenzwert finden. Wie klein darf das Kaltspiel höchstens werden, damit das Ventil bei 90 °C gerade noch schließt?mm
- F3 · Schadensbild erzeugen. Bring den Motor warm (≥ 85 °C) in den Zustand des Kundenfahrzeugs: Kompression unter 3 bar, Ventilteller überhitzt. Was passiert, wenn du ihn dann weiterlaufen lässt?
- F4 · Gegenprobe. Stelle ein deutlich zu großes Spiel ein und fahre den Motor warm. Was hörst und siehst du?
4 · Regel formulieren
Vergleiche zuerst deine Vorhersage mit dem, was die Simulation gezeigt hat. Formuliere dann die Regel selbst. Die Musterlösung siehst du erst danach.
| Frage | Deine Vorhersage | Die Simulation zeigt |
|---|
Musterregel
Zu kleines Spiel: Der Ventilschaft dehnt sich bei Betriebstemperatur stärker aus und verbraucht das Spiel. Wird es negativ, setzt der Ventilteller nicht mehr auf dem Sitzring auf. Die Folgen sind Kompressionsverlust und heiße Verbrennungsgase, die am Sitz vorbeiströmen.
Warum es verbrennt: Das Auslassventil gibt den Großteil seiner Wärme über den Ventilsitz an den gekühlten Zylinderkopf ab. Liegt es nicht auf, fehlt diese Kühlung, während gleichzeitig heißes Gas am Teller vorbeiströmt. Der Teller überhitzt und verbrennt. Dieser Schaden ist bleibend. Neu einstellen allein hilft dann nicht mehr.
Zu großes Spiel: Das Ventil öffnet später, schließt früher und öffnet weniger weit. Die Folgen sind schlechtere Füllung, weniger Leistung, Tickern und mehr Verschleiß an Nocken und Stößel.
Deshalb gilt: Das Ventilspiel wird im kalten Zustand nach Herstellerangabe eingestellt. Das Kaltspiel ist die Reserve für die Wärmeausdehnung.
Wo weicht deine Regel ab? Ergänze sie oben, bevor du weitergehst.
5 · An die Werkbank
Jetzt zählt das echte Bauteil. Die Simulation ist gesperrt, denn sie ersetzt keine Minute an der Werkbank: nicht das Gefühl der Fühlerlehre, nicht das Handwerk.
a) Arbeitsplan: Bring die Schritte in die richtige Reihenfolge
b) Messen am realen Zylinderkopf oder Übungsmotor
Miss das Spiel der Auslassventile mit der Fühlerlehre und trage die Werte ein. Kein Motor verfügbar? Dann gibt die Lehrkraft Messwerte vor.
| Zylinder | Auslass, gemessen kalt (mm) |
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6 · Rückkopplung
Deine echten Messwerte gehen zurück in die Simulation. Wäre dieser Motor bei Betriebstemperatur in Ordnung?
| Zyl. | kalt | warm 90 °C | Bewertung |
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Mit „Prüfen“ wird der Wert in die Simulation geladen und der Motor auf 90 °C gebracht.
Auflösung: Auftrag Nr. 2417
Das Auslassventil von Zylinder 3 wurde mit zu kleinem Spiel eingestellt. Kalt schließt es noch, deshalb läuft der Motor kalt fast normal. Warm ist das Spiel aufgebraucht, das Ventil bleibt einen Spalt offen, und die Kompression bricht ein.
Maßnahmen: Zylinderkopf demontieren. Ventil und Ventilsitz auf thermische Schäden prüfen. Ist das Ventil verbrannt, wird es erneuert und der Sitz nachgearbeitet. Danach das Ventilspiel nach Herstellerangabe kalt einstellen und die Kompression warm erneut prüfen.
Kundenerklärung (Beispiel): „Bei der letzten Einstellung wurde am dritten Zylinder zu wenig Spiel gelassen. Wenn der Motor warm wird, dehnt sich das Ventil aus, schließt nicht mehr und ist dadurch überhitzt. Wir prüfen und ersetzen das beschädigte Ventil und stellen alles wieder nach Herstellervorgabe ein.“
Lernprotokoll
Deine Eingaben werden nicht gespeichert. Lade das Protokoll herunter oder drucke es, bevor du die Seite schließt.
Simulation: Ventiltrieb Auslass, Zylinder 3
Vereinfachtes Lehrmodell · Übungsmotor mit fiktiven Werten · Spalte stark überhöht dargestellt