Steuerkette im Motor - Basisfahrzeug Iveco Turbo Daily 4x4

Inhalt:

• Prinzipieller Aufbau
• Kettenspanner
• Steuerkettenwechsel
• Wartung des manuellen Kettenspanners
• mögliche Probleme
• Teileliste

Steuerkettenmechanik: Prinzipieller Aufbau

Ein wesentlicher Unterschied der 4x4-Modelle des Iveco Daily zu seinen 4x2-Brüdern ist die Steuerkette anstelle des Zahnriemens zur Ventilsteuerung. Die Steuerkette gilt zwar als "unkaputtbar", jedoch ganz ohne Kontrolle und gelegentlicher Wartung geht's auch hier nicht.

Die Grafik zeigt den prinzipiellen Aufbau der Kettensteuerung und stellt die beteiligten Bauteile dar.
(9) oberer Festschuh - (11) unterer Festschuh - (15) Gleitschuh
vergrößerte Darstellung
Während oberer und unterer Festschuh ein Flattern der Kette verhindern, stellt der Gleitschuh zusammen mit dem Kettenspanner die nötige Spannung der Kette sicher.
Die Gleitschuhe bestehen aus einem Metallträger und einer Kunststoffauflage, die die Reibung mindert und Verschleiß der Kette selbst verhindert, dabei aber ihrerseits abgenutzt wird.
Aufgrund meiner Erfahrungen zu diesem Thema empfehle ich eine Kontrolle spätestens nach 120.000km und - je nach Zustand zu diesem Zeitpunkt - Austausch oder nachfolgende Kontrollen in entsprechend kürzeren Zeiträumen, z. B. alle 30.000km (dazu sind allerdings Demontage von Front und Kühler/Kühlerventilator nötig). Besonders verschleißträchtig scheint dabei der untere Festschuh (11) zu sein.

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Kettenspanner

In den Modellen bis 1989 wird ein manuell nachzustellender Kettenspanner eingebaut, ab Modellwechsel 1990 wird eine automatische Version eingesetzt. Eine "Rückrüstung" auf das alte Modell ist möglich.

Manueller Kettenspanner

Funktionsweise des manuellen Kettenspanners

... ist sehr einfach: eine kräftige Feder drückt einen Kolben nach vorn, der wiederum den beweglichen Gleitschuh gegen die Kette drückt und damit deren Spannung sicherstellt. Da im Lauf einer Motordrehung aber Nockenwelle und Einspritzpumpe Phasen des Widerstandes und Phasen des leichten Laufes aufweisen, würden sich durch die daraus folgenden abwechselnden Phasen von Kettenspannung und -entspannung Schwingungen der Kette und des Kolbens einstellen, erstere werden durch die Festschuhe, letztere durch eine Rücklaufbegrenzung in Form einer Schraube (7) mit Kontermutter (29), die den Kolbenhub nach hinten begrenzt, verhindert.

Einstellung des manuellen Kettenspanners

Das Spiel zwischen Kette und beweglicher Gleitschiene (3) wird bei der alten Ausführung trocken durch die Stellschraube (2) auf 0.4-0.7 mm (Fühlerlehre) eingestellt, Position mit Kontermutter (1) sichern.
Der Kontrollintervall ist abhängig von der jährlichen Laufleistung:

< 20'000 km --> alle 10'000 km
> 20'000 km --> alle 20'000 km
in jedem Fall aber jährlich

Automatischer Kettenspanner

Funktionsweise des automatischen Kettenspanners

Aus der Beschaffenheit der Teile und der Beschreibung im Werkstatthandbuch ergibt sich die dreiteilige Aufgabenstellung für die Konstruktion:

1. Kettenspannung: Feder
2. Rücklaufschutz: Sicherungsring
3. Dämpfung der Pumpbewegungen der Kette: Hydraulik

Im Einzelnen:
Die Gegendruckfeder (2) drückt den Kolben (11) gegen den beweglichen Gleitschuh, diesen damit gegen die Kette und stellt so deren Spannung sicher.
Im Lauf der Zeit wird Motoröl durch die Öffnungen (7) in den (im Anlieferzugstand leeren) Druckkolben fließen und die Federbewegungen DÄMPFEN, indem das (inkompressible) Öl durch dünne Überströmkanäle fließen muß und schnellen Bewegungen nach hinten damit nicht folgen kann (wenn der Spanner richtig zusammenmontiert ist). Schnelle Bewegungen nach vorn ermöglicht hingegen das Sperrventil (4).
Zusätzlich bewirkt beim automatischen Kettenspanner ein Federring (10), der über Nuten nachrückt, eine Begrenzung des max. Hubs nach hinten auf 2mm (das ist die Funktion, die beim alten Spanner durch die Einstellschraube wahrgenommen wird). Der max. mögliche Weg des Kolbens von dem max. Rücklaufpunkt bis zur max. Dehnung (= "Arbeitshub im Laufe eines Kettenlebens") ist 13mm.

Einstellung des automatischen Kettenspanners

Bei richtigem Zusammenbau bedarf der automatische Kettenspanner keinerlei Einstellung und Wartung.

Probleme des automatischen Kettenspanners

Beim automatisch nachstellenden Kettenspanner besteht die Gefahr, daß er möglicherweise vollständig einfahren kann, wenn der im Bild unter Nummer 10 gezeigte Ring verschleißt oder abschert. Das kann schon bei Laufleistungen unter 50.000km passieren. Gefährlich ist das besonders aber bei höheren Laufleistungen, wenn eine gedehnte Kette einen ohnehin weitgehend ausgefahrenen Kettenspanner zur Folge hat, weil dann die Kette springt, wenn durch den defekten Ring nicht dessen Hub nach hinten begrenzt wird.
Folge: kapitaler Motorschaden

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Steuerkettenwechsel

Anmerkung zu Beginn: ich gebe hier Informationen zum Besten, die hilfreich sein können, weil sie die Angaben im Werkstatthandbuch ergänzen. Dies ist also keine vollständige "do-it-yourself - Anleitung" zum Steuerkettenwechsel!

Zuerst muß ein geeignetes Werkzeug her: der Zahnkranz auf der Kurbelwelle ist aufgeschrumpft und nur herunterzubekommen mit einem "hydraulischen Abzieher", hier improvisiert aus einem 5t-Wagenheber, einer Basisplatte, zwei einstellbaren Armen und einer Art Rohrschelle, die hinter den Zahnreihen um den Zahnkranz greift. Der Messingbolzen vorn paßt in den Zahnkranz und liefert die Auflagefläche für den Hubkolben des Wagenhebers gegen die Kurbelwelle, da diese eine Zentralbohrung aufweist (siehe nächstes Bild oben).	oben: frisch montierter Kurbelwellenzahnkranz: die violette Farbe entsteht beim Erwärmen des Zahnkranzes im Backofen auf 250°C (er muß dann sehr schnell positioniert und mittels Hartholz und großem Hammer in die Montagelage gebracht werden, schon geringe vorzeitige Abkühlung führt zum Festsitzen des Zahnrades "auf halbem Weg". Das Bild zeigt die Kurbelwelle in Referenzposition: dann ist die Nut des Zahnkranzes oben. unten: Kurbelwellenzahnkranz mit montierter Kette und montiertem beweglichen Gleitschuh und unterem Festschuh
völlig leergeräumter Steuerkettenkasten, zu erkennen sind die Gehäusebohrungen oberhalb des Nockenwellenstummels und unterhalb der Welle zur Einspritzpumpe, mit deren Hilfe die entspr. Zahnräder bei der Kettenmontage in Grundstellung gebracht und fixiert werden können (roter Pfeil).	komplett montierte Steuerkettenmechanik, Kettenspanner eingestellt, Gleitschuhe ausgerichtet. Nockenwellen- und Einspritzpumpenzahnrad stehen um 180° zur Grundstellung gedreht, weil die Kurbelwelle um 1 Umdrehung durchgedreht wurde.

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Wartung des manuellen Kettenspanners

Korrekte Einstellung:

• Motor von Hand durchdrehen bis der Kettenspanner entlastet (maximal ausgefahren) ist
• Schraube (2) so eingestellen, daß man eine Fühlblattlehre mit 0,4 ... 0,7mm längs der mit (F) grün gekennzeichneten Strecke zwischen Kette und beweglichem Gleitschuh durchführen kann. Das resultierende Spiel (A) liegt dann bei unter 0,1mm/ist praktisch nicht mehr feststellbar, die Kette liegt sehr sauber. (Eine derartig genaue Einstellung läßt sich aber nicht mehr "blind von außen" durchführen, dazu muß dann wirklich der Deckel runter, und das heißt als Voraussetzung: Front, Kühler, Kühlerventilator, ...)
• Kontermutter (1) festziehen
• Motor zur Kontrolle nochmal durchdrehen - fertig

Warum funktioniert die "Blind-von-außen"-Methode nicht?

Probleme verursacht u. a. der folgende "Einstelltip aus der Praxis" [Fa. Niemz]:

• Kalten Motor 'ne Weile laufen lassen, "bis sich Oeldruck aufgebaut hat", anschl. ausschalten.
• Dann sofort Stellschraube VON HAND reindrehen bis zum Anschlag und wieder knapp eine Umdrehung zurueck.
• Gehoerprobe bei laufendem Motor - fertig.

Das kann aus mehreren Gründen nicht funktionieren:

• Das Vertrauen auf "Öldruck" führt zu nichts, der manuelle Spanner wird bestenfalls mit Öl geschmiert. Auch beim automatischen Spanner bewirkt das Öl lediglich eine Schwingungsdämpfung, keinen Druck.
• Zunächst muß der Motor durchgedreht werden, um den Punkt zu finden, an dem der Kettenspanner entlastet ist (und damit maximal ausfährt). Dieser Punkt ist "blind" nicht zu finden.
  Nach 40.000km ist das mehr als ein Millimeter Weg.
• Nach dieser Methode entsteht an der Stelle (A) ein zulässiges Spiel von 0,7 bis über 1mm aufgrund der Tatsache, daß die Einstellschraube (2) bei M8-Gewinde und einer Steigung von 1,25mm bei z. B. einer Dreiviertelumdrehung einen Weg von 0,94mm zurücklegt. Bei einer derartigen Einstellung läßt sich die Kette zwischen dem Nockenwellenzahnrad und dem oberen Ende des beweglichen Gleitschuhs um bis zu 2cm eindrücken.

Im ungünstigen Fall können damit 2mm Weg zusammen kommen, die der Kettenspanner schon bei der "Wartung" hat, im Betrieb wird das aber nur mehr.
Massive Kettenschwingungen (der manuelle Spanner verfügt über keine nennenswerten Dämpfungseigenschaften) sind die Folge mit den entsprechenden Auswirkungen - siehe unten.

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mögliche Probleme

Ungenauer Einbau von Festschuhen

Zu den nebenstehenden Bildern:
Nr. 1 zeigt einen Festschuh meiner Steuerkettenführung,
Nr. 2 zeigt das gleiche Modell nocheinmal. Wie man leicht sieht, ist Nr. 2 sehr viel verschlissener als Nr. 1.
Wenn man sich die beiden Teile von der Stirnseite her ansieht, zeigt Nr. 2 nicht nur einen sehr viel stärkeren Verschleiß der Kunststoffauflage, sondern ist außerdem verzogen (bei weitem nicht mehr rechtwinklig), nahe der Montagefläche ist sogar das Metall schon sehr weitgehend abgeschliffen.
Jetzt muß man folgendes wissen:
Nr. 1 wurde ab Werk eingebaut und hatte eine Laufleistung von 138.000km
Nr. 2 wurde von einer Iveco-Werkstatt bei diesem km-Stand eingebaut und hatte bei Ausbau in Italien (wegen gebrochener Befestigungsschraube) eine Laufleistung von nur 31.000km.
Angesichts des Zustandes des Teils bei dieser geringen Laufleistung kann es sich nur um eine absolut lausige Werkstatt-Arbeit handeln. Im Werkstatthandbuch steht beschrieben, daß vor dem endgültigen Festziehen der Muttern/Schrauben mittels Fühlblatt-Lehre ein Abstand (Spiel) von 0,5...1mm zwischen Kette und Festschuh sicherzustellen ist.
Hier handelt es sich um einen der absolut geraden Festschuhe, und zwar in diesem Fall um den zwischen Kurbelwelle und Einspritzpumpe (Teil Nr. 11, da verläuft auch die Kette völlig gerade), an dieser Stelle sollte es möglich sein, das Teil parallel zur Kette in definiertem Abstand zu montieren. Wenn der Festschuh so zugerichtet ist wie auf den Bildern, kann er nur total verkantet eingebaut gewesen sein, hier konkret mit Spiel am kurbelwellenseitigen Ende, jedoch mit massivem Druck auf die Kette am einspritzpumpenseitigen Ende. Das darf an sich nicht vorkommen in einer "Fachwerkstatt".

Korrekte Montage des unteren Festschuhs

ist mit manuellem Spanner ganz einfach:

• Ein Stück Blech oder Pappe oder ähnl. mit der Größe der Festschuh-Fläche mit 0,5mm Dicke zurechtschneiden.
• Kette mit Spannschraube des Spanners straff spannen.
• Festschuh bei gelösten Schrauben und mit aufgelegtem Blech (s.o.) an die Kette anlegen, Schrauben festziehen.
• Kettenspanner losdrehen, Blech entfernen
• Kettenspannung korrekt einstellen lt. Handbuch

Das Ergebnis ist ein parallel im richtigen Abstand montierter Festschuh.

Zuviel Kettenspiel

• "Rasselnde" Kette
• Verschleiß insbesondere des unteren Festschuhs durch "Ketteneinschläge". Charakteristisch ist der ungleichmäßige Verschleiß über die Länge des Festschuhs, wäre einfach der Abstand nicht richtig eingestellt, so würden Riefen über die gesamte Länge entstehen. (Der im Bild dargestellte Festschuh war nur wenige 1000km eingebaut!)
  

• Kettenriefen an Innenseite des Kettengehäuses (siehe Bild) bevorzugt unterhalb des Einspritzpumpen-Zahnrads
• Vibrationsbruch der Befestigungsschrauben des unteren Festschuhs
• Bruch des beweglichen Gleitschuhs am Angriffspunkt des Kettenspanners

Zuwenig Kettenspiel

• Verstärkter Verschleiß an Fest- und v. a. beweglichem Gleitschuh (Kettenlaufrillen)
• Dehnung der Kette
• Verschleiß der Zahnflanken

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Teileliste
(Soweit nicht anders vermerkt, gelten die Angaben für die Daily-Baureihe ab 1996 mit 2,8l-Motor)

¹⁾ Netto-Preise Deutschland Stand 11/2004; ²⁾ Aktualisierung Stand 06/2019

Das alte Modell des Kettenspanners ist im Ersatzteilkatalog als geändert markiert und auf den Nachfolgetyp verwiesen.

Für den 2,5ltr-Motor gelten abweichend unter anderem:

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zuletzt geändert am: 19.06.2019