Overhead valves
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Overhead valves (Obenliegende Ventile) bezeichnet eine Bauweise von 4-Takt-Hubkolbenmotoren, bei der die Einlass- und Auslass-Ventile im Zylinderkopf angeordnet sind. Die Ansteuerung der Ventile erfolgt über Stößelstangen und Kipphebel.
Aus dem Begriff selbst geht die Lage der Nockenwelle nicht hervor. In der Regel benutzt man die Bezeichnung OHV für Motoren, bei denen die Nockenwelle im Kurbelgehäuse platziert ist. Motoren mit Nockenwelle im Zylinderkopf heißen OHC- (bzw. DOHC-) oder CIH-Motor.
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[Bearbeiten] Historisches
Die OHV-Bauweise ist seit Beginn des 20. Jahrhunderts bekannt. Vor allem aus Gründen der Ausfallsicherheit wurden jedoch bis zum zweiten Weltkrieg viele Viertakt-Otto-Motoren, bei denen nicht maximale Leistung gefordert war, als SV-Motor ausgelegt.
Erst mit der Einführung zuverlässiger Materialien nach dem 2. Weltkrieg konnte der OHV-Motor in der Massenfertigung den SV-Motor ablösen. Technisch war der Übergang vom SV- zum OHV-Motor leicht zu bewerkstelligen, da die Nockenwelle ihre Lage im Kurbelgehäuse behielt.
[Bearbeiten] Vor- und Nachteile
[Bearbeiten] Vorteile
Der grundlegende Vorteil der OHV Konstruktion ist die günstigere Brennraumform gegenüber einem Motor mit stehenden Ventilen (SV-Motor). Außerdem ergeben sich strömungstechnisch günstigere Formen der Einlass- und Auslasskanäle. Dies führt zu einer erheblichen Leistungssteigerung gegenüber SV-Motoren. Daher wurden OHV-Motoren zuerst im Rennsport und im Flugmotorenbau eingesetzt.
Die Möglichkeit, den Motorblock weitgehend beizubehalten, erleichterte den Übergang von SV zu OHV. In den 1950ern wurden teilweise Umbausätze von SV nach OHV angeboten, um Fahrzeuge zu frisieren. Bei Fiat entstand aus dem Motor des Fiat Topolino durch einen geänderten Kopf der Motor, der bis in die 1990er im Fiat Panda verwendet wurde. Dadurch, dass keine Steuerkette abgenommen werden muss, ist der OHV-Motor in vielen Fällen einfacher zu warten als ein OHC-Motor.
[Bearbeiten] Nachteile
Nachteil gegenüber dem SV-Motor ist der höhere Bauaufwand (Kosten) und auch die lauteren mechanischen Geräusche des Motors. Wegen der langen Stößelstangen und der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Materialien von Zylinderblock und Stößelstangen ist eine sorgfältige Einstellung des Ventilspiels erforderlich. Dennoch ist das recht rasselnde Laufgeräsch bei kaltem Motor kaum zu verhindern. Bei Kleinmotoren besonders relevant ist die teurere Produktion durch die größere Anzahl an Bauteilen. Daher können sich in diesem Bereich (Rasenmäher etc.) SV-Motoren bis heute halten.
[Bearbeiten] Mischform CIH
Eine Mischform aus OHV- und OHC-Bauweise ist CIH (Camshaft in Head), eine z. B. bei Opel zwischen ca. 1965 bis ca. 1994 verwendete Bauart, bei der die Nockenwelle seitlich im Zylinderkopf platziert war und die Ansteuerung der Ventile über somit kürzere Stößelstangen erfolgte. Diese Bauart ermöglichte durch geringere oszillierende Massen etwas höhere Drehzahlen als bei OHV-Motoren mit langen Stößelstangen üblich. Spätere Opel CIH-Motoren, ab 2,0l Hubraum wurden sogar mit hydraulischen, selbstnachstellenden Ventilstößeln ausgerüstet, wodurch sich das Kontrollieren und Korrigieren des Ventilspiels erübrigte. Im Zuge dieser Maßnahme wurde auch die Steuerkette mit einem hydraulischen Kettenspanner versehen und somit der Wartungsaufwand bei diesen Motoren wesentlich geringer.
