Ventilspiel einstellen beim Lkw: Wann und wie?

Ventilspiel einstellen bedeutet beim Lkw-Motor, bei vollständig geschlossenem Ventil das Spiel zwischen Kipphebel und Ventilschaft oder Ventilbrücke auf den vom Hersteller vorgegebenen Wert zu bringen. Dieses Spiel gleicht die Wärmedehnung der erhitzten Bauteile aus, damit das Ventil sicher schließt und im richtigen Moment öffnet. Eingestellt wird meist mit Einstellschraube und Kontermutter am Kipphebel, bei manchen Motoren mit Einstellscheiben.

Kurz gesagt:

• Das Ventilspiel ist ein Spielraum für die Wärmedehnung; sein Wert hängt vom Motor sowie von der Einlass- und Auslassseite ab und steht in den Serviceunterlagen des Herstellers.
• Zu großes Spiel verursacht Klappern und schlagenden Verschleiß; zu kleines Spiel bleibt oft lautlos, kann aber zu Kompressionsverlust und einem verbrannten Auslassventil führen.
• Eine einzige Kilometerangabe für alle Lkw gibt es nicht; das Kontrollintervall steht im Wartungsplan des Motors.
• Ventilbrücke, Motorbremse und die Einstellung der Pumpe-Düse-Einheit unterscheiden viele Lkw-Motoren vom Pkw-Motor.

Was bedeutet Ventilspiel einstellen, und wozu dient es?

Das Ventilspiel ist der kleine Abstand, der im Ventiltrieb bei geschlossenem Ventil bewusst bleibt, damit das Ventil auch am warmen Motor wieder vollständig schließt; beim Einstellen wird dieser Abstand gemessen und, wenn nötig, korrigiert. Bei Lkw-Dieselmotoren wird die Bewegung von der Nockenwelle auf den Kipphebel übertragen (bei Motoren mit untenliegender Nockenwelle über Stößel und Stößelstange) und von dort auf das Ventil oder auf eine Brücke, die zwei Ventile gemeinsam öffnet.

Gemessen wird auf dem Grundkreis des Nockens, also bei vollständig geschlossenem Ventil. Bei den im Pkw verbreiteten Tassenstößeln liegt das Spiel zwischen Nocken und Stößel; beim Lkw-Diesel wird meist zwischen Kipphebel und Ventil beziehungsweise Brücke gemessen. Für Einlass- und Auslassventile gelten getrennte Werte. Da das Auslassventil heißer läuft, ist das Auslassspiel bei den meisten Motoren größer. Einen gemeinsamen Wert für alle Lkw gibt es nicht.

Das Einstellen des Ventilspiels ist nicht dasselbe wie die Einstellung der Steuerzeiten, also der Stellung der Nockenwelle zur Kurbelwelle.

Woran erkennt man ein falsch eingestelltes Ventilspiel?

Ein zu großes Ventilspiel zeigt sich meist durch rhythmisches Klappern vom Motor, ein zu kleines dagegen oft lautlos: durch schweren Start, unrunden Leerlauf und Kompressionsverlust. Ein leise laufender Motor beweist deshalb nicht, dass das Spiel stimmt. Mit zunehmendem Verschleiß von Ventil und Sitz sitzt das Ventil tiefer im Sitz, wodurch das Spiel mit der Zeit kleiner werden kann; Verschleiß an Kipphebelende, Brücke und Stößel vergrößert es.

Bei zu kleinem Spiel schließt das Ventil im warmen Zustand nicht mehr vollständig. Setzt es nicht auf, kann es seine Wärme nicht an den Sitz abgeben, und das Auslassventil, an dessen Sitz heiße Gase vorbeiströmen, kann verbrennen. Bei zu großem Spiel öffnet das Ventil später, schließt früher und hebt weniger weit; der Gaswechsel nimmt ab, und die Berührungsflächen verschleißen durch Schläge.

Das Geräusch in der vierten Zeile wird am häufigsten mit Ventilklappern verwechselt; zur Unterscheidung lohnt der Vergleich mit den Anzeichen eines undichten Abgaskrümmers. Leuchtet zum Klappern auch die Öldruckwarnung, kann ein Schmierungsproblem vorliegen: Der Motor wird abgestellt, und zuerst ist zu klären, warum der Öldruck abfällt.

Wann und wie oft wird das Ventilspiel geprüft und eingestellt?

Für Lkw gibt es keinen einheitlichen Kilometerwert für das Einstellen des Ventilspiels; das Kontrollintervall steht im Wartungsplan des Motors, angegeben als Laufleistung, Betriebsstunden oder Zeitraum. Manche Hersteller verlangen die erste Kontrolle bei neuen oder überholten Motoren früher und die folgenden in längeren Abständen, weil sich das Spiel in der Einlaufphase ändern kann. Nennt der Wartungsplan je nach Einsatz unterschiedliche Intervalle und läuft das Fahrzeug unter harten Bedingungen wie auf der Baustelle, im häufigen Stop-and-go oder mit langem Leerlauf, gilt das Intervall für diese Bedingungen.

Außerhalb des Plans ist eine Kontrolle auch in diesen Fällen nötig:

• Nach dem Aus- und Einbau von Zylinderkopf, Zylinderkopfdichtung, Kipphebeln oder Nockenwelle.
• Wenn die Symptome aus dem vorigen Abschnitt auftreten.
• Wenn die Wirkung der über den Ventiltrieb arbeitenden Motorbremse nachlässt.

Motoren mit hydraulischem Ventilspielausgleich brauchen keine regelmäßige Einstellung; welcher Typ verbaut ist, ergibt sich aus dem Motortypcode und den Serviceunterlagen. Kilometerangaben für Pkw oder Motorräder gelten nicht für Lkw-Motoren. Verstellt sich das Spiel in kurzer Zeit wieder, ist im Mechanismus nach Verschleiß zu suchen.

Wie wird das Ventilspiel beim Lkw-Motor eingestellt?

Das Ventilspiel wird am kalten Motor eingestellt: Man dreht die Kurbelwelle, bringt die Ventile des jeweiligen Zylinders in Schließstellung, misst das Spiel mit der Fühlerlehre und korrigiert es mit der Einstellschraube oder einer Einstellscheibe. Die meisten Hersteller schreiben den kalten Motor vor; bei Motoren mit Einstellung im warmen Zustand werden die Werte dafür gesondert angegeben.

Sicherheit: Das Fahrzeug steht auf ebenem Boden, die Feststellbremse ist angezogen, die Räder sind verkeilt. Die Zündung ist aus; ein unbeabsichtigtes Anlassen wird durch den Batteriehauptschalter oder das Abklemmen der Batterie verhindert. Das Kippfahrerhaus wird nach dem Verfahren des Herstellers vollständig gekippt und gesichert; unter einem halb gekippten Fahrerhaus wird nicht gearbeitet. Man wartet, bis der Motor auf die vom Hersteller genannte Temperatur abgekühlt ist, und achtet im Bereich von Riemen und Lüfter auf Abstand.

• 1. Vorbereitung: Aus den Serviceunterlagen werden die Spielwerte für Einlass und Auslass, die Zündfolge, das Einstellverfahren und das Anzugsdrehmoment der Deckelschrauben entnommen.
• 2. Deckel: Der Bereich um den Ventildeckel wird gereinigt und der Deckel abgenommen; der Zustand der Dichtung wird notiert.
• 3. Motor drehen: Die Kurbelwelle wird in normaler Drehrichtung mit einer Motordrehvorrichtung gedreht, die durch die Öffnung im Schwungradgehäuse am Schwungrad angesetzt wird, oder, wenn der Hersteller es zulässt, an der Riemenscheibe der Kurbelwelle. Mit dem Anlasser wird nicht getippt.
• 4. Stellung: Der Kolben von Zylinder 1 wird anhand der Markierungen an Schwungrad oder Schwingungsdämpfer in den oberen Totpunkt (OT) des Verdichtungshubs gebracht. Beim Überschneidungsverfahren werden die Ventile eines Zylinders eingestellt, während die Ventile seines Gegenzylinders in der Überschneidung stehen (Auslass schließt, Einlass beginnt zu öffnen). Bei Reihen-Sechszylindern ist 1-5-3-6-2-4 eine übliche Zündfolge; die Gegenzylinder sind 1 und 6, 5 und 2 sowie 3 und 4. Bei V-Motoren und abweichender Zündfolge gilt die Tabelle des Herstellers. Manche Hersteller lassen die Einstellung gesammelt in wenigen festgelegten Kurbelwellenstellungen ausführen.
• 5. Messen: Die Fühlerlehre in der richtigen Dicke muss mit leichtem Widerstand hindurchgleiten. Bei Systemen mit Brücke wird zwischen Kipphebel und Brücke gemessen.
• 6. Einstellen: Die Kontermutter wird gelöst und die Einstellschraube gedreht. Dann wird die Schraube festgehalten, die Mutter angezogen und das Spiel erneut gemessen; beim Anziehen der Mutter kann sich die Einstellung verändern.
• 7. Bauart mit Einstellscheiben: Je nach gemessenem Spiel wird aus den Einstellscheiben für das Ventilspiel die passende Dicke gewählt: neue Scheibe = vorhandene Scheibe + (gemessenes Spiel − Sollspiel). Nach dem Scheibenwechsel wird das Spiel erneut gemessen. Einstellscheiben gehören zu einer bestimmten Motorfamilie; Dicke und Passung werden über die OEM-Nummer und die Fahrzeugliste auf der Produktseite geprüft.
• 8. Deckelmontage: Die Flächen werden gereinigt. Eine verhärtete, gequetschte oder eingerissene Ventildeckeldichtung wird erneuert. Dichtmasse kommt nur an die vom Hersteller bezeichneten Stoßstellen; die Schrauben werden in der vorgegebenen Reihenfolge und mit dem vorgegebenen Drehmoment angezogen.
• 9. Abschlusskontrolle: Die Motordrehvorrichtung wird entfernt und die Abdeckung am Schwungradgehäuse montiert, die Batterie wieder angeschlossen. Danach wird der Motor gestartet und auf Geräusche sowie auf Undichtigkeit am Deckel geprüft.

Wird in der falschen Stellung oder am falschen Zylinder eingestellt, bleibt das Spiel falsch. Werden Einstellschraube, Brücke oder das Einstellelement der Motorbremse zu stark angezogen, schließt das Ventil nicht mehr vollständig; das kann zum Ventilbrand und zu schweren Motorschäden führen. Die Arbeit gehört deshalb in die Hände geschulten Personals, das Unterlagen und Werkzeug zur Hand hat.

Was unterscheidet das Einstellen beim Lkw vom Pkw?

Beim Lkw-Dieselmotor können drei Arbeiten hinzukommen, die beim Pkw meist entfallen: das Abgleichen der Ventilbrücke, die Einstellung der Motorbremse und die Einstellung des Kipphebels der Pumpe-Düse-Einheit.

• Ventilbrücke: Bei vielen Lkw-Motoren mit vier Ventilen je Zylinder öffnet ein Kipphebel über eine Brücke zwei Ventile gemeinsam. Bei Motoren mit einstellbarer Brücke wird die Brücke zuerst so abgeglichen, dass sie beide Ventile gleichmäßig belastet, danach das Spiel eingestellt; bei schwimmenden (nicht einstellbaren) Brücken entfällt dieser Schritt.
• Motorbremse: Bei der Kompressionsbremse (Dekompressionsbremse), die über den Ventiltrieb arbeitet, gibt es auf der Auslassseite ein eigenes Spiel oder eine eigene Einstellung. Dafür sind ein eigener Wert, bei manchen Motoren eine Spezialschablone und die vom Hersteller festgelegte Reihenfolge nötig; eine falsche Einstellung mindert die Bremswirkung. Mit dem Ventilspiel hat die klassische Auspuffklappenbremse keinen direkten Zusammenhang. Bei manchen Motoren arbeitet sie jedoch mit einem zusätzlichen Element im Ventiltrieb zusammen, dessen Einstellung nach Herstellerverfahren erfolgt. Der Unterschied der beiden Bremsarten wird im Beitrag zur Funktion von Motorbremse und Auspuffklappe erklärt.
• Pumpe-Düse-Einheit: Bei Motoren mit Pumpe-Düse-Einheiten (Einheitseinspritzer) treibt die Nockenwelle über einen eigenen Kipphebel auch die Einspritzeinheit an; dieser Kipphebel wird bei derselben Wartung nach dem Verfahren des Herstellers eingestellt. Das ist ein anderer Wert mit einem anderen Verfahren als beim Ventilspiel; bei Common-Rail-Motoren entfällt dieser Schritt.

Auch das Verfahren hängt von der Motorfamilie ab: Beim Lkw-Diesel sind Einstellschraube und Kontermutter üblich, bei manchen Familien Einstellscheiben, bei manchen Motoren hydraulische Elemente. Der Zugang unterscheidet sich ebenfalls: Bei Fahrzeugen mit Motor unter dem Fahrerhaus wird das Fahrerhaus gekippt, um an den Deckel zu kommen; der Deckel ist groß und schwer und je nach Motor einteilig oder geteilt.

Welche Teile braucht man, und wann gehört der Lkw in die Werkstatt?

Beim routinemäßigen Einstellen wird meist nur die Ventildeckeldichtung erneuert, bei Bedarf auch die Deckelschrauben; bei Bauarten mit Einstellscheiben braucht man Einstellscheiben in der richtigen Dicke. Ventildeckel- und Einstellteile wie Deckel, Dichtung, Schrauben und Einstellscheiben werden über Motortypcode oder Motornummer, Fahrgestellnummer (VIN), Baujahr und OEM-Nummer zugeordnet.

Ob die Dichtung nur einmal verwendet werden darf und in welchem Zustand die Isolierhülsen an den Deckelschrauben sein müssen, steht in den Serviceunterlagen. Wird im MPT-Katalog über die OEM-Nummer gesucht, ist das Ergebnis mit der Fahrzeugliste auf der Produktseite abzugleichen.

In die Werkstatt gehört der Lkw in diesen Fällen:

• Wenn das Geräusch nach dem Einstellen anhält.
• Bei Verdacht auf Kompressionsverlust, unrunden Lauf oder Ventilbrand; Arbeiten an Ventil, Sitz und Führung erfordern eine Instandsetzung des Zylinderkopfs.
• Wenn bei einem Motor, der eine Einstellung der Motorbremse oder der Pumpe-Düse-Einheit verlangt, Spezialwerkzeug, Unterlagen oder Werte fehlen.
• Wenn keine Motordrehvorrichtung vorhanden ist oder der Motor nicht sicher gedreht werden kann.