Schaeffler Automotive Aftermarket GmbH & Co. KG

Zahnriementriebe zum Antrieb von Nocken- oder Ausgleichswellen werden seit 40 Jahren erfolgreich bei Verbrennungsmotoren in Serie eingesetzt. Bei älteren Konstruktionen erfolgte die Vorspannung des Zahnriemens entweder über ein exzentrisch gelagertes Aggregat im Zahnriementrieb (z.B. die Wasserpumpe), oder über sogenannte starre Spannrollen (Exzenterspannrollen o.ä.).

Eine optimale Einstellung der Riemenkraft ist mit solchen Systemen nicht möglich, da weder temperatur- oder verschleißbedingte Schwankungen der Riemenkraft ausgeglichen, noch dynamische Effekte (Riemenschwingungen, Einflüsse aus dem Ventiltrieb, usw.) kompensiert werden können. Der Ausgleich solcher Schwankungen und Effekte durch automatische Riemenspannsysteme ist bei modernen Zahnriementrieben zwingend erforderlich, da nur so die von der Automobilindustrie inzwischen geforderten Systemlebensdauern von bis zu 240.000 km und mehr (entsprechend Motorlebensdauer) erreicht werden können.

Bei Verwendung eines automatischen Riemenspannsystems kann zum einen die Streuung der Vorspannkraft bei der Erstmontage deutlich reduziert werden, zum anderen wird die Vorspannkraft über der Betriebstemperatur des Motors nahezu konstant gehalten. Automatische Riemenspannsysteme werden seit Beginn der 90er Jahre bei Zahnriementrieben in Verbrennungsmotoren eingesetzt und haben die starren Systeme aus den oben geschilderten Gründen weitestgehend vom Markt verdrängt.

Aus den obigen Bedingungen ergeben sich somit folgende Hauptanforderungen an automatische Spannsysteme:

• Einfache Einstellung der spezifizierten Riemenkraft bei Erstmontage und Service (Ausgleich der Riemen-, Durchmesser- und Positionstoleranzen)
• Einhalten einer definierten, möglichst konstanten Riemenkraft unter allen Betriebsbedingungen über die geforderte Systemlebensdauer (Ausgleich von Wärmedehnung, Riemenlängung und -verschleiß, Berücksichtigung der Kurbel- und Nockenwellendynamik)
• Optimales Geräuschniveau gewährleisten bei gleichzeitiger Reduzierung von Riemenschwingungen
• Zahnüberspringer verhindern