Originalerweise sind Seriennockenwellen aus Schalenhartguss, also Gusseisen, dass an den Nockenlaufflächen durch in die Gussform eingelegte Abschreckschalen ca. 2mm mm tief zu weiss erstarrtem Grauguss erstarrt, der besonders gute Gleiteigenschaften hat (Härte hat primär nix mit Gleiteigenschaften zu tun) Zusätzlich werden Graugussnockenwellen nach dem Schleifen oft noch Gasnitriert und Manganphosphatiert. Gasnitrieren von Grauguss geht durch die porosität tiefer als nur ein paar µ.
Wenn eine solche Nockenwelle auf einen kleineren Grundkreis umgeschliffen wird, kommt heutzutage immer auch ein anderes Profil drauf, meist mit längeren Steuerzeiten und mehr Ventilhub. Dabei wird oft erheblich Material von der Nocke runtergeschliffen, von der harten Schicht weiss erstarrten Graugusses bleibt dann nicht viel übrig. Ein langzeit-Gasnitrieren kann die gute Lebensdauer zu einem guten Teil wieder herstellen. Aber: So wie es heute aussieht, gibts lebensdauermäßig zu Schalenhartguss keine Alternative!
Manche Firmen härten ihre Nockenwellen nach dem Schleifen induktiv, dabei wird die Welle durch einen Induktor gezogen, die Randschicht innerhalb des Induktors beginnt augenblicklich zu Glühen, und wird sofort anschließend durch eine Wasserbrause abgeschreckt.
Tuningnockenwellen von megacycle werden fast ausschließlich durch Aufschweissen von nickelbasiertem Stellit hergestellt, teilweise auf Altnocken, teilweise auf neu gemachte Stahlrohlinge. Es empfiehlt sich, die ebenfalls von megacycle aufgeschweissten Kipphebel dazu zu verwenden damit es lange hält.
Andere Firmen aus USA stellen auch Nockenwellen aus dem vollen Stahl ("billet steel") her. Deren Legierungen sind mir nicht bekannt, aber mit den Kipphebeln muss man auf alle Fälle sehr aufpassen.
Hartchrom ist die universellste Gleitschicht, sie läuft sehr gut gegen fast jeden Werkstoff, ist aber nur ca. 2/10mm dick, heutzutage gibts aber auch andere Schichtsysteme. Die Schichten sollen unbedingt "kalt" aufgebracht werden (<180°C) weil bei den dünnen Schichten die Untergrundhärte der Gleitflächen entscheidend ist, und die für Kipphebel üblichen niedrig- bis unlegierten, ca. 1,5-2mm tief gehärteten Einsatztähle darüber schon weich werden. Hartchrom wird kalt und galvanisch aufgebracht, verändert das darunterliegende Gefüge normalerweise nicht.
Nochmal: Eine hohe Härte von Nockenlauffläche und Kipphebelgleitfläche allein ist noch kein Garant für Lebendauer. Die tribologischen Eigenschaften sind entscheidend, und da ist immer noch viel Versuch und Irrtum dabei. Auch ists nicht notwendigerweise richtig, dass (wie oft zu lesen) "weicher" auf "härter" laufen müsse. Es gibt durchaus Gleitpaarungen, wo gleiche Werkstoffe einwandfrei jahrelang praktisch verschleißfrei zusammen laufen (stellit-stellit, Schalenhartguss-schalenhartguss...)
Übrigens wird die Nockenspitze nur im Stand und bei niedrigen Drehzahlen hoch belastet. Je höher die Drehzahl desto niedrigere Spitzenbelastung, desto höhere Steigungsflankenbelastung.
Zu Deinem 914er Porsche: Die nachgeschliffene Nockenwelle wird wohl nitriert gewesen sein ("gleichmäßig grau") und hätte wohl vor dem Einbau poliert werden müssen. Ausserdem schreiben so ziemlich alle Nockenwellenhersteller vor, beim Wechsel der Nockenwelle, auch die Nockenfolger (also in Deinem Fall die Stößel) zu tauschen, weil Neu auf Alt zum Fressen neigt, was am Umbau von Triboschichten zu liegen scheint. Dazu kommt erschwerend, dass der aus umgeschliffenen Nockenwellen resultierende höhere Ventilhub zu teilweise brutalen Federenddrücken führt, was andere, durch längere Steuerzeiten meist weichere, Federn nötig machen würd. Das spart man sich halt gerne ein, zumal ein Vielzylinder immer gleich einen ganzen Haufen Federn braucht.
Das Thema hat mich viel Lehrgeld gekostet, und ich kanns hier auch nicht erschöpfend beantworten, stehe aber gern für speziellere Fragen zur Verfügung, garantiere jedoch nicht, dass ich sie auch beantworten kann
Gruß
Hans
,
