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Ein kapitaler Motorschaden in Nahaufnahme.

Dieser extrem seltene, kapitale Motorschaden („kapital“ im Sinne von „endgültig“ und „final“) ist so etwas wie eine Bilderbuchversion von Motorschaden, sehr spektakulär anzuschauen. Alles fängt damit an, dass der Kunde mit seinem Auto stehengeblieben ist, nachdem er sehr ungewöhnliche Geräusche aus dem Motorraum hörte. Das Auto wurde dann abgeschleppt und zu uns gebracht. Das ist schon mal eine deutliche Ansage. Das routinemäßig angeschlossene Diagnosegerät lieferte eine ganze Latte von aufgezeichneten Fehlern aus dem Motorraum. Schon mal nicht gute Vorzeichen.

Die übliche Arbeit ist, zuerst einmal die Zündkerzen herauszuschrauben und deren Brennbild anzuschauen. Und da wird es dann ganz dunkel. Denn wie Sie hier schön sehen können, ist die Zündkerze Nummer 2 (von rechts) genau genommen keine funktionierende Zündkerze mehr. Die Elektroden sind derartig deformiert und abgenutzt, dass hier keine Fehlzündungen mehr die Ursache sein können, sondern richtig viel losgelassene Energie:

Eine defekte Zündkerze von vier funktionierenden.

Da hilft dann nichts mehr vor einem Zylinderkopfausbau, denn wir müssen sehen, was da im Zylinder Nummer 2 passiert ist. Und meine Vermutung, dass es spektakulär wird, ist nicht untertrieben. Denn ein Ventilteller der vier Ventile dieses Zylinders sitzt nicht mehr da, wo er eigentlich hingehört, sondern hat sich tief in den Rand des Gaskanals gebohrt. Ein in der Tat schauriges Foto für Mechatroniker, das keinen Autokenner kalt lässt:

Verkanteter Ventilteller im Gaskanal

Meine Vermutung ist, dass aus irgendeinem Grund die Ventilstange tief am Teller gebrochen ist und dann in die Brennkammer fiel. Im Zylinder funktionierte dann zwar keine vernünftige Verbrennung mehr, allerdings bewegt sich der Kolbenboden ja noch, weil die restlichen Zylinder nun für die Kolbenbewegungen sorgen. Der Kolben wird dann den Ventilteller ordentlich umhergeschleudert haben, dabei wurde dann vermutlich die Zündkerze abrasiert bis schließlich der Ventilteller im Gaskanal steckenblieb und der Kolbenboden noch ein paarmal ordentlich darauf hämmerte. Für diese Vermutung spricht der Blick auf den Kolben, denn der hat ordentliche Schrammen und ist auch noch dreifach gebrochen:

Mehrfach gebrochener Kolbenboden

Spätestens der Kolbenbruch wird dann dafür gesorgt haben, dass es zum berüchtigten Kolbenfresser gekommen ist – der Kolben wird schlicht und einfach steckengeblieben sein und dieser plötzliche Widerstand sorgt dann dafür, dass der Motor zum Stillstand kommt.

Solche Motorenunglücke sieht man heutzutage glücklicherweise nur noch sehr selten und man darf solche Einzelfälle keinesfalls als Maßstab für die allgemeine Qualität von Motorenfamilien nehmen. Heute Motoren werden umfangreich geplant, deren Leistungen am Computer simuliert, in vielfältigen Prüfständen und realen Umfeldern getestet. So zuverlässig, wie heutige Motoren sind, waren sie noch nie.

Dennoch gibt es immer noch Unbekannte in dieser Rechnung: Materialfehler, Ermüdung, defekte Motorensteuerung, ausgefallene Leistungsbegrenzung, nicht originale Ersatzteile, falsche Betriebsstoffe, unsachgemäße Wartung. Hier den Grund des Schadens zu finden, ist echte Detektivarbeit, weil hier eine ganze Kette von Unglücken innerhalb kürzester Zeit passiert sind.

Eine Nockenwelle oder eine Kurbelwelle?

Wer sich jetzt nicht so sehr mit Motoren auskennt, wird hier bei dieser Frage vielleicht ins Schleudern kommen. Das ist aber auch gar nicht so schlimm, immerhin sind wir ja auch „nur“ Autoexperten und warten auch keine Düsenflugzeuge. Na, was ist das für eine Welle?

Nockenwelle oder Kurbelwelle?

Frisch ausgebaut und natürlich etwas ölig präsentiert sich hier natürlich eine Nockenwelle eines Viertaktmotors. Das ist die Wellenstange, die über dem Motorblock sitzt und die Ventilsteuerung übernimmt. An die Nocken (das sind die Ausbuchtungen an der Welle) sind die oberen Enden der Ventile mit einer starken Feder angepresst und so bald die dickere Ausbuchtung das Ventil nach unten drückt, öffnet es sich und lässt Kraftstoff in den Zylinder hinein bzw. hinaus. Eine animierte Grafik aus dem Wikipedia-Artikel zur Nockenwelle visualisiert die Mechanik sehr schön:

Nockenwelle Animation

Die gelb eingefärbten Stifte in dieser Grafik sind die Ventile und da diese von unten die Ventilöffnung verschließen, öffnet sich das Ventil, wenn es nach unten gedrückt wird. Das Öffnen passiert versetzt, denn bei einem Viertaktmotor wird ja zuerst der Kraftstoff in den Motorraum eingelassen, verdichtet, gezündet und dann die Abgase wieder herausgelassen.

Und auch wenn die Nockenwelle ein anderes Teil ist, als die Kurbelwelle (die erklären wir auch noch) – beide haben etwas gemeinsam: Sie müssen beide zeitlich exakt aufeinander abgestimmt laufen. Die Kurbelwelle bewegt im Zylinder den Kolben, mit dem sie durch den Pleuel fest verbunden ist. Und in diese Bewegung muss das Einspritzen des Kraftstoffes, die Zündung des Gemisches und die Abführung der Abgase absolut synchron zur Bewegung des Kolbens laufen. Wird zu früh oder zu spät gezündet, führt dies unweigerlich zu Schäden im Motor und zwar meist zu so fatalen, dass danach der Motor hin ist.

Die Synchronisierung von Nockenwelle und Kurbelwelle übernimmt ein Teil, das Sie vielleicht bei regelmäßig in Auftrag gegebenen Inspektionen vom Namen her kennen: Der Zahnriemen oder die Steuerkette. Dieses Teil ist nämlich ein Verschleißteil und muss regelmäßig nach einer bestimmten Laufleistung des Motors sicherheitshalber gewechselt werden. Und da kann man auch nicht sagen, dass man da vielleicht noch wartet, bis das kaputtgeht, denn wenn dieser Riemen bzw. diese Kette reißt, dann knallt es ganz gewaltig im Viertaktmotor.