Serienstart des ersten elektromechanischen Nockenwellen-Verstellsystems. Bild: Schaeffler

Serienstart des ersten elektromechanischen Nockenwellen-Verstellsystems. Bild: Schaeffler

Der Einsatz elektromechanischer Steller anstatt der heute üblichen hydraulischen Systeme ermöglicht es, die Nockenwelle schneller und präziser auf die jeweiligen Betriebsbedingungen des Motors einzuregeln. Dadurch sinken Verbrauch und Schadstoffemissionen, gleichzeitig steigt der Komfort im Start-Stopp-Betrieb. Mithilfe der Elektromechanik ist es laut Schaeffler möglich, die Nockenwelle mit einer Geschwindigkeit von bis zu 600 Grad Kurbelwinkel pro Sekunde zu verstellen. Hydraulische Systeme arbeiten abhängig von Motordrehzahl und Temperatur um den Faktor zwei bis zehn langsamer. Zudem falle mit einem elektromechanischen Nockenwellenversteller das An- und Abstellen des Motors komfortabler aus.

Konstruktiv setzt Schaeffler auf eine kompakte Lösung, die aus einem bürstenlosen Gleichstrommotor sowie einem hochuntersetzen Getriebe besteht. Das Getriebe basiert auf einem flexiblen Zahnrad und einem ovalen Wälzlager. Es übersetzt die Motordrehzahl mit etwa 70 zu 1. „Damit erreichen wir eine sehr gute Balance zwischen der Größe des Elektromotors und der Verstellgeschwindigkeit“, erläutert Martin Scheidt, Entwicklungsleiter Motorsysteme bei Schaeffler. „Zudem arbeitet unser Getriebe völlig geräuschlos.“ Der erste Serieneinsatz für die von Schaeffler entwickelten und produzierten elektromechanischen Nockenwellenversteller in einer japanischen Motorenbaureihe steht nach Angaben der Antriebsstrang-Experten unmittelbar bevor. Gleichzeitig entwickele man aber auch die im Markt weit verbreiteten hydraulischen Nockenwellenversteller weiter.

„Insgesamt beobachten wir einen klaren Trend zu höherer Variabilität im Ventiltrieb“, sagt Scheidt. „So führen die strengen CO2-Vorgaben beispielsweise dazu, dass immer mehr Automobilhersteller auf Zylinderabschaltung setzen.“ Um verschiedene Kundenwünsche zu erfüllen, entwickelt Schaeffler unterschiedliche Technologien, die von schaltbaren Rollenschlepphebeln bis hin zum vollvariablen elektrohydraulischen „UniAir“-System reichen, mit dem der Ventilhub stufenlos variiert werden kann.

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