Pleuel: Design, Symptome, Austausch

Pleuel: Design, Symptome, Austausch

Ein Pleuel, auch Pleuelstange genannt, ist eines der wichtigsten Bauteile des Motors, da er für die Kraftübertragung im Fahrzeugstrang zuständig ist. Aufgrund seiner Funktion ist der Pleuel extrem hohen Kräften (Zug/Druck und Biegung/Knickung) ausgesetzt, insbesondere bei der Leistungssteigerung im Rahmen des Motortunings. Daher sind auch verschiedene Pleuelarten erhältlich, die jeweils für einen speziellen Einsatzbereich und bestimmte Belastungen ausgelegt sind. Trotz dieser extremen Belastungen kommen Defekte und Pleuellagerschäden bei neueren Autos eher selten vor. Aufgrund der hohen Kosten lohnt sich eine Reparatur jedoch bei neueren Autos nicht. Dies kommt hauptsächlich für die Besitzer von Oldtimern in Frage, deren Motoren häufig repariert werden, um den Oldtimer-Status zu behalten.

Was ist ein Pleuel, wie ist er aufgebaut und welche Funktion hat er?

Pleuelstange funktion

Im Zylinderraum eines Verbrennungsmotors wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entzündet wodurch Energie in Form von Gaskräften freigesetzt wird. Hierdurch werden die Kolben in Bewegung versetzt (auf und ab). Die Pleuelstange hat nun die Funktion eines Verbindungsstücks zwischen den Kolben und der Kurbelwelle. Dabei wandelt sie die Linearbewegung der Zylinder in eine Kreisbewegung, mit der die Kurbelwelle angetrieben wird, die daraufhin über Zahnräder, Zahnriemen oder eine Steuerkette die Nockenwelle antreibt.

Pleuel bestehen normalerweise aus C-70-Stahl, mikrolegiertem Stahl, Sintermetall, hochwertigem Aluminium, Vergütungsstahl, kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) oder Titan. Die letzten drei Materialien werden hauptsächlich für die Herstellung von Motoren für Sportwagen hergestellt, da die Pleuel hier einer deutlich höheren Belastung ausgesetzt sind. Bei der Serienproduktion werden Pleuel für gewöhnlich geschmiedet, gegossen oder gesintert, während bei geringen Stückzahlen auf eine spanende Herstellung aus Metallstücken gesetzt wird. Ersteres ist für den Einsatz in leistungsgesteigerten Motoren nicht geeignet, da es durch die Belastung schnell zu einem abgerissenen Pleuel kommen kann.

Was ist ein Pleuel

Die Pleuelstange besteht aus drei miteinander verbundenen Teilen, dem Pleuelkopf, dem Pleuelschaft und dem Pleuelfuß. Der Pleuelkopf wird über das kleine Pleuelauge direkt am Kolben montiert und ist für die Aufnahme der Hubbewegung des Kolbens zuständig. Der Pleuelschaft dient als Verbindung zwischen Pleuelkopf und Pleuelfuß und ist häufig mit einem Ölkanal ausgestattet, um das kleine Pleuelauge mit Öl zu versorgen. Der Pleuelfuß stellt dann durch das große Pleuelauge die Verbindung zur Kurbelwelle her, um diese in Bewegung zu setzen.

Pleuel gibt es in verschiedenen Ausführungen, die für unterschiedliche Anwendungszwecke und Anforderungen geeignet sind. Hierbei wird zwischen der Teilungsart sowie dem Trennverfahren unterschieden. Ob die Pleuel gerade oder schräg geteilt werden hängt dabei vor allem von der Größe des Kugelzapfens ab. Eine Schrägteilung bietet sich oft bei sehr großen Kugelzapfen an, damit das große Pleuelauge des Pleuels noch durch die Zylinderbohrung passt, was zum Beispiel bei Dieselmotoren vorkommt. Beim Trennverfahren wird zwischen Cracken (Brechen) und Fräsen/Schleifen unterschieden. Für das Cracken werden die Pleuel aus einem Stück hergestellt und für die spätere Bearbeitung des Pleuels mit einer Bruchkerbe versehen oder mit Hilfe von feinen Laserstrahlen an der späteren Bruchstelle angebohrt. Bei der anschließenden Montage werden die beiden Teile dann miteinander verschraubt, wobei Pleuel und Pleueldeckel dank der Bruchstelle exakt aufeinander sitzen. Ein gecrackter oder gebrochener Pleuel ermöglicht eine bessere Kraftübertragung, höhere Festigkeit, bessere Fertigungsgenauigkeit und geringere Kosten. Als Alternative hierzu gibt es noch die Möglichkeit, das große Pleuelauge auseinander zu sägen und anschließend zu fräsen oder zu schleifen.

Pleuel und Kurbelwelle sind durch die Pleuellager miteinander verbunden. Diese sind als Gleitlager ausgeführt, die für einen Ölfilm zwischen Pleuel und Lager sorgen, damit diese nicht direkt aufeinander reiben. Diese Lager sind besonders bei falscher oder unzureichender Wartung anfällig für Schäden und Defekte.

Ursachen für ein defektes Pleuellager

Ursachen für ein defektes Pleuellager

Wenn die vorgeschriebenen Wartungsintervalle und Inspektionen, insbesondere der Wechsel des Motoröls, eingehalten werden, haben die Pleuellager eine Lebensdauer von mindestens 300.000 km. Defekte, Verschleiß oder Pleuellagerschäden sind allerdings trotzdem nicht komplett ausgeschlossen und können verschiedene Gründe und Ursachen haben:

  • ! Materialfehler: Aufgrund der extrem hohen Belastung können Materialfehler zu einer übermäßigen Abnutzung der Pleuellager führen und kommen häufiger bei Oldtimern vor
  • ! Keine ausreichende Schmierung des Pleuellagers durch zu wenig Öl, falsches Öl, verdünntes oder stark verschmutztes Öl, zu geringen Öldruck: Dies kann dazu führen, dass der notwendige Ölfilm reißt und das Lager durch das größere Spiel nach einer gewissen Zeit direkten Kontakt mit der Kurbelwelle hat, wodurch diese dann auch beschädigt werden kann, da ohne den Schmierfilm Metall auf Metall reibt
  • ! Lange Standzeit des Fahrzeugs: Dies kann zur Bildung von Korrosion an den Lagerschalen führen, wodurch es beim Starten des Motors zu einem starken Abrieb kommen kann und das Pleuellager oder die Kurbelwelle beschädigt werden kann
  • ! Überdrehzahl aufgrund eines Bedienfehlers des Fahrzeugs, d.h. wenn der Fahrer beim schnellen Schalten eines manuellen Getriebes versehentlich vom dritten in den zweiten anstatt in den vierten Gang schaltet: In diesem Fall können nicht nur die Pleuellager beschädigt werden, sondern auch die Pleuel oder die Kurbelwelle

Symptome eines defekten Pleuellagers

Einen Pleuellagerschaden kann man sehr gut an einem Klackern und Klopfen aus dem Motorraum beim Starten des Motors erkennen, das dann innerhalb weniger Sekunden oder Minuten und mit steigender Drehzahl und Öltemperatur immer lauter wird. Wenn Sie derartige Geräusche wahrnehmen, sollten Sie umgehend in eine Fachwerkstatt fahren und ihr Auto untersuchen lassen. Dort können die Experten mit geübtem Ohr schnell feststellen, ob es sich tatsächlich um einen Pleuellagerschaden handelt oder ob das Geräusch von defekten Ventilen oder Kolben kommt, die ähnliche Geräusche machen würden. Sie sollten derartige Geräusche aber auf keinen Fall auf die leichte Schulter nehmen, da ein Pleuellagerschaden an sich noch nicht so schlimm ist. Wenn die Lager zeitnah gewechselt werden, entstehen normalerweise keine Folgeschäden. Sollten Sie allerdings eine längere Strecke mit beschädigten Pleuellagern fahren, kann die Kurbelwelle und dadurch der gesamte Motor beschädigt werden. Denn auch wenn der Austausch der Pleuellager aufwendig ist, so ist ein kompletter Motorschaden deutlich teurer.

Austausch eines defekten Pleuellagers

Austausch eines defekten Pleuellagers

Der Austausch eines defekten Pleuellagers ist grundsätzlich aufwendig und sehr kostenintensiv. Die Materialkosten halten sich zwar in Grenzen, aber da der Motor geöffnet werden muss, um die Pleuel und/oder die Kurbelwelle zu wechseln, ist der Besuch einer Fachwerkstatt unumgänglich. Hier wird dann zuerst der Motor inklusive sämtlicher Leitungen, Anschlüsse und Verkleidungen ausgebaut, dann können die Pleuellager und gegebenenfalls auch die Kurbelwelle gegen Neuteile ersetzt werden. Anschließend müssen die Lager und die Kurbelwelle erneut vermessen werden, um sicherzustellen, dass das Axial- sowie das Radialspiel korrekt eingestellt sind, da ein zu geringes Radialspiel beispielsweise dazu führen kann, dass Pleuellager und Kurbelwelle verklemmen, und ein zu großes dazu, dass der Öldruck des Motors absinkt, wodurch schnell ein erneuter Pleuellagerschaden entstehen kann. Sobald alles korrekt eingestellt und sorgfältig geprüft worden ist, müssen die zuvor demontierten Teile natürlich wieder eingebaut werden. Durch diesen immensen Arbeitsaufwand entstehen für den Austausch eines defekten Pleuellagers Kosten in Höhe von ca. 1.500 bis 6.000 Euro. Da es allerdings aufbereitete Austauschmotoren schon ab 1.500 Euro gibt, tendiert man eher dazu, den Motor komplett auszutauschen. Ein Austausch der Pleuellager ist daher hauptsächlich bei Oldtimern sinnvoll, da diese nur dann den Status als Oldtimer behalten, wenn sie ausschließlich originale oder dem Original entsprechende Bauteile haben, weshalb ein Austauschmotor hier nicht in Frage kommen würde.

Fazit

Ein Pleuel ist eines der wichtigsten Bauteile des Motors, weshalb ein Schaden umgehend repariert bzw. ein defektes Pleuellager ausgetauscht werden muss, um den Motor nicht komplett zu zerstören. Diese Art Schaden kommt jedoch bei neueren Fahrzeugen eher selten vor und ist meistens auf eine schlechte Wartung oder Bedienfehler zurückzuführen. Der Austausch der Pleuellager ist allerdings sehr zeitaufwendig und kostenintensiv, da hierfür der komplette Motor ausgebaut und geöffnet werden muss. Daher empfiehlt es sich eher den Motor als Ganzes durch einen Austauschmotor zu ersetzen. Eine Reparatur bzw. ein Austausch der einzelnen Pleuellager lohnt sich nur bei sehr wertvollen Autos, wie z.B. Oldtimern. Fragen Sie im Zweifelsfall den Mechaniker Ihres Vertrauens.

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