Diagnose von Zahnriemenschäden

 

Schadengefahr:

Die Zahnriemen-Wechselintervalle sind zur Vermeidung ernster Motorschäden stets einzuhalten.

Aus einem einwandfreien, optischen Zustand des Zahnriemens ist kein sicherer Rückschluß auf dessen weitere motorische Eignung möglich.

Bei Wiedermontage eines bereits gelaufenen Zahnriemens stets dessen seitherige Laufrichtung beibehalten.

Zahnriemen niemals knicken, verdrehen oder gewaltsam montieren!

Erkennbar beschädigte, verunreinigte oder verölte Zahnriemen sofort ersetzen.

Diagnose und Montage:

Diagnose- und Montagearbeiten am Zahnriemen erfordern Erfahrung, Genauigkeit und fortgeschrittene Fachkenntnisse.

Fehler bei Diagnose und Montage führen zu erheblichen und unter Umständen irreparablen Motorschäden.

 

Aufgabe und Funktion des Zahnriemens:

Der Zahnriemen bewirkt den synchronen (formschlüssigen) Antrieb der Nockenwelle zur Kurbelwelle. So wird gewährleistet, daß sich Einlaß- und Auslaßventile analog zur Kolbenstellung öffnen und schließen. Damit ist der Zahnriemen ein wesentliches Bauteil der Motorsteuerung.

Der Zahnriemen selbst besteht aus einem abriebfesten Kunststoff, der durch Glasfasercord, Aramid- oder Polyamidfasern verstärkt ist. Die Auslegung des Zahnriemens ergibt sich aus den Anforderungen des Motorenherstellers. Wichtige Einflußgrößen sind:

  • Anzahl der Nockenwellen

  • Leistung und Drehmoment des Motors

  • Antrieb weiterer Nebenaggregate (z.B. Kühlmittelpumpe, Diesel-Einspritzpumpe, Pumpe-Düse)

  • Standzeitanforderung an den Zahnriemen

  • Schwingungsverhalten des Motors

Allein aus Länge, Zahnform und Zähnezahl kann bei Zahnriemen kein Rückschluß auf die Eignung für einen bestimmten Motor gezogen werden, da es für die Belastbarkeit und Temperaturfestigkeit wie auch das Längungs- und Alterungsverhalten keine festgelegte Normierung gibt.

Die Hersteller-Freigabe des Zahnriemens für den entsprechenden Motor ist daher immer zu prüfen.

Da der Zahnriemen nicht geschmiert wird, benötigt er kein geschlossenes Steuergehäuse, sondern nur eine Plastikabdeckung, die den Zahnriemen vor Verölung und Fremdkörpern schützt.

Die korrekte Zahnriemenspannung wird entweder über eine exzentrische Wasserpumpe (z.B. C20NE) oder über eine Spannrolle eingestellt. Spannrollen sind meist so konstruiert, daß sie die einmal grundeingestellte Zahnriemenvorspannung über die Einsatzdauer des Zahnriemens, unabhängig von Temperatureinflüssen, konstant aufrecht erhalten. Auf diese Weise wird eine übermäßige Lagerbelastung an Spann, Trieb- und Umlenkrollen vermieden.

Im Rahmen von Inspektionen sollte Zahnriemen sowie dessen Spanneinrichtung sichtgeprüft werden, sofern seitens des Fahrzeugherstellers keine anders lautenden Inspektionsvorgaben bestehen. Dabei insbesondere auf korrekte Zahnriemenspannung, Verschmutzung sowie exakte Fluchtung von Zahnriemen und Riementrieb achten.

Eingedrungene Fremdkörper oder die Verunreinigung mit Betriebsflüssigkeiten setzen die Dauerhaltbarkeit des Zahnriemens unberechenbar herab. Bei Verunreinigungen umgehend deren Ursache abstellen, ebenso sind die Riementriebkomponenten und Abdeckungen mit geeigneten Reinigungsmitteln (z.B. Bremsenreiniger) gründlich zu reinigen. Zahnriemen und ggf. Spanneinrichtung sind sofort zu ersetzen.

Bei manchen Motorkonstruktionen entstehen beim Reißen des Zahnriemens meist keine Schäden am Ventiltrieb. Sie sind so genannte Freiläufer, was bedeutet, daß die Ventile in keiner Kurbelwellenposition Kontakt zum Kolben haben.

Die Motoren C20NE, C20NEF, C20NEJ und 20SE beim Omega A sind solche Freiläufer. Dies gilt ebenfalls für die Motoren X20SE bzw. 20SE beim Omega B.

 

Prüfen des Zahnriemens:

Bei den 1,8-Liter- und 2,0-Liter-Motoren des Omega A wurden seitens Opel keine festen Wechselintervalle vorgesehen. Im Rahmen der Inspektion ist jedoch die Zahnriemenspannung zu prüfen und eine Sichtprüfung des Zahnriemens sowie der der Komponenten des Riementriebs vorzunehmen. Um die Betriebssicherheit sicherzustellen, halte ich ein Wechselintervall von 80.000 km oder 6 Jahren für sinnvoll. Bei jedem zweiten Wechsel sollte die Kühlmittelpumpe mit ersetzt werden. Meist wird sie nach einer Laufleistung von ca. 160.000 km undicht. Empfehlen würde ich, das Kühlmittel bei dieser Gelegenheit ebenfalls komplett auszutauschen.

Zur Prüfung der Zahnriemenspannung wird bei Opel das Spezialwerkzeug KM 510-A verwendet. Opel empfiehlt die Prüfung der Zahnriemenspannung eines gelaufenen Zahnriemens bei Betriebstemperatur des Motors, bei neuen Zahnriemen wird die Zahnriemenspannung bei kaltem Motor empfohlen.

Bei Verwendung eines Zahnriemens aus dem Zubehör sind die Spannwerte und die Methode zur Messung der Zahnriemenspannung des Zahnriemenherstellers maßgeblich.

Nichtbeachtung führt zum Erlöschen der Gewährleistungsansprüche!

 

Prüfung des Zahnriemens und der Spannrolle

 Obere und untere Zahnriemenabdeckung abbauen.

Zahnriemenabdeckung, Zahnriemen und dessen Umgebung auf Verunreinigungen und Ölspuren prüfen.

Spannrolle, Umlenkrollen und Zahnriemenscheiben auf erkennbare Beschädigung und festen Sitz prüfen.

Spannrollen-Spannmechanismus prüfen, ob dieser am Endanschlag angekommen ist. Gegebenenfalls Ursache feststellen, Wechsel des Zahnriemens und dessen Spannrolle in Erwägung ziehen, ansonsten Zahnriemen und Spannrolle nach Herstellervorschrift vorspannen.

Umgebung der Kühlmittelpumpe auf Austrittsspuren von Kühlmittel prüfen, ggf. Kühlmittelpumpe ersetzen.

Zahnriemenspannung ungefähr in der Mitte des Zugtrums prüfen.

 

 

Austauschintervalle

Modelljahr 1997 bis Modelljahr 2002:

X20SE / 20SE                                                                                                       Omega B                    120.000 km / 8 Jahre

Modelljahr 2003:

Z22XE                                                                                                                    Omega B                       60.000 km / 4 Jahre
Y26SE / Y32SE                                                                                                    Omega B                     120.000 km / 8 Jahre

 

Geräusche aus dem Zahnriemenantrieb

 Problem und Ursache:
  • Zahnriemenspannung zu hoch (Zahnriemen heult / pfeift)
  • Zahnriemenspannung zu gering (Zahnriemen schlägt gegen die Abdeckung)

Abhilfe:

  • Zahnriemenspannung korrekt einstellen

Kantenverschleiß

 Problem und Ursache:
  • Achsparallelität nicht gegeben (Zahnriemen läuft gegen Bordscheibe)
  • Bordscheibe hat Fehlstelle
  • Räder axial versetzt (Zahnriemen fluchtet nicht)

Abhilfe:

  • Zahnriemen korrekt ausrichten
  • Zahnriemenscheibe ggf. ersetzen bzw. korrekt ausrichten

Verschleiß des Gewebes im Steg

 Problem und Ursache:
  • Zu hohe Zahnriemenspannung eingestellt
  • Zahnriemen läuft unter zu hoher Temperatur

Abhilfe:

  • Zahnriemenspannung korrekt einstellen
  • Anderweitige Ursache feststellen und Abhilfe schaffen

Verschleiß der Zahnflanken / Fußanbrüche und Zahnabscherer

 Problem und Ursache:
  • Zahnriemenspannung zu hoch / zu niedrig, wodurch die Teilungsverhältnisse nicht stimmen
  • Zahnriemen ist außerhalb der zulässigen Längentoleranz
  • Einwirkung von Fremdmedien (z.B Verölung)
  • Festsitzende Zahnriemenscheibe bzw. Spannrolle

Abhilfe:

  • Zahnriemenspannung korrekt einstellen
  • Zahnriemen ersetzen
  • Anderweitige Ursache feststellen und Abhilfe schaffen
 
Zähne und Gewebe lösen sich vom Unterbau (Zugstrang)

 Problem und Ursache:
  • Beschädigung des Zahnriemengewebes durch unsachgemäße Handhabung oder Montage
  • Einwirkung von Fremdmedien (z.B. Verölung)

Abhilfe:

  • Zahnriemen ersetzen
  • Zahnriemenabdeckung korrekt montieren
  • Dichtungen im Bereich des Zahnriemens prüfen / ersetzen

Laufspuren auf der Zahnseite

 Problem und Ursache: 
  • Fremdkörper im Zahnriemen-Trieb
  • Beschädigung der Verzahnung der Zahnriemenscheibe durch Fremdkörper oder Werkzeuge
  • Zahnriemen vor / bei der Montage beschädigt

Abhilfe:

  • Fremdkörper entfernen
  • Auf korrekt sitzende und unbeschädigte Zahnriemenabdeckung achten
  • Zahnriemenscheiben ersetzen
  • Montageanleitung des Zahnriemens beachten

Rückenrisse

 Problem und Ursache:
  • Zu hohe bzw. zu niedrige Umgebungstemperatur
  • Einwirkung von Fremdmedien (z.B. Verölung)

Abhilfe:

  • Ursachen thermischer Überbeanspruchung abstellen
  • Auf korrekt sitzende und unbeschädigte Zahnriemenabdeckung achten
  • Dichtungen im Bereich des Zahnriemens prüfen / ersetzen

Zahnriemen reißt

 Problem und Ursache:
  • Fremdkörper im Trieb
  • Einwirkung von Fremdmedien (z.B. Verölung)
  • Zu hohe Vorspannung
  • Knicken, Überdehnen oder beschädigen des Zahnriemens durch mangelhafte Montage

Abhilfe:

  • Auf korrekt sitzende und unbeschädigte Zahnriemenabdeckung achten
  • Zahnriemenspannung korrekt einstellen
  • Montageanleitung beachten
 
Defekte Systemkomponente

 Problem und Ursache:
  • Lagerspiel
  • Beschädigte Lauffläche

Abhilfe:

  • Auswechseln der Umlenkrolle, Spannrolle und/oder der Führungsrolle

Bruch am Befestigungsauge Spannrolle-Ölpumpe (nur Motor Z22XE)

 
Problem und Ursache:                        				
  • Zu hohes Anzugsdrehmoment der Spannrolle am Befestigungsauge der Ölpumpe
Abhilfe:	
  • Ölpumpe ersetzen

Wichtig:

Bei jeder Zahnriemenüberprüfung bzw. jedem Wechselintervall und jedem Zahnriemenschaden ist die Ölpumpe
auf Anrisse (Pfeile) zu kontrollieren !