Stoßstangen (Stößelstangen)

Stoßstangen, auch Stößelstangen genannt, sind schlanke Metallstangen, deren Aufgabe darin besteht, die Bewegung der Nockenwelle zu den Ventilen nach oben zu übertragen – und zwar in einer bestimmten, seit Langem etablierten Motorbauart. Sie existieren wegen der Lage der Nockenwelle. Bei einem OHV-Motor mit obenliegenden Ventilen sitzen die Ventile im Zylinderkopf am oberen Ende des Motors, während die Nockenwelle, die ihren Öffnungszeitpunkt bestimmt, tief im Motorblock nahe der antreibenden Kurbelwelle angeordnet ist. Irgendetwas muss die beträchtliche Distanz zwischen beiden überbrücken, und die Stößelstange ist diese Brücke.

Der Ablauf bildet eine Kette von Bauteilen, die nacheinander zusammenwirken. Während sich die Nockenwelle dreht, hebt jeder Nocken einen auf seiner Oberfläche laufenden Stößel an. Der Stößel drückt das untere Ende der Stößelstange nach oben. Die Stange, die durch einen Kanal in Block und Kopf nach oben verläuft, überträgt diese Hubbewegung auf einen Kipphebel, der oben am Motor schwenkt. Der Kipphebel drückt dann auf den Ventilschaft und öffnet das Ventil gegen seine Feder; dreht sich der Nocken weiter, schließt die Feder das Ventil, und der gesamte Ventiltrieb folgt der Bewegung wieder nach unten. Dies ist die OHV-Bauweise mit obenliegenden Ventilen, im Unterschied zu Bauformen, die die Nockenwelle im Kopf platzieren.

Der anhaltende Reiz der Stößelstangen-Bauweise liegt in ihrer Kompaktheit und Einfachheit. Da im Zylinderkopf nur Ventile und Kipphebel untergebracht sind, während die einzelne Nockenwelle im Block verbleibt, kann der Kopf klein und der Motor insgesamt für seinen Hubraum bemerkenswert schmal und niedrig ausfallen. Aus diesem Grund hat die Bauweise den amerikanischen V8 geprägt, bei dem sich ein großvolumiger Motor sauber zwischen den Vorderrädern unterbringen lässt. Die einzelne tiefliegende Nockenwelle, von einer kurzen, robusten Kette oder von Zahnrädern angetrieben, hält den Ventiltrieb zudem im Vergleich zu Mehrnockenwellen-Lösungen kostengünstig und mechanisch unkompliziert.

Der Nachteil zeigt sich bei hohen Drehzahlen. Der Stößelstangen-Ventiltrieb bewegt mehr Masse und besitzt mehr Glieder in seiner Kette als ein Motor mit obenliegender Nockenwelle, und bei hohen Drehzahlen neigt diese Masse zum Durchbiegen, Prellen und zum Ventilflattern, bei dem die Ventile dem Nockenprofil nicht mehr getreu folgen. Motoren mit obenliegender Nockenwelle, die weit direkter auf die Ventile wirken, drehen in der Regel höher und atmen freier, was ein Grund ist, weshalb die meisten hochdrehenden und mit vier Ventilen pro Zylinder ausgelegten Konstruktionen die Stößelstangen aufgaben. Dennoch haben Ingenieure die Bauweise durch leichte Bauteile, hydraulische Ausgleichselemente und sorgfältige Auslegung wettbewerbsfähig gehalten.

Im größeren Zusammenhang der Ventiltriebe stehen Stößelstangen an einem Ende eines Spektrums, das über Bauformen mit einer obenliegenden Nockenwelle bis hin zu zwei obenliegenden Nockenwellen reicht. Geschätzt bleiben sie dort, wo eine breite, drehmomentstarke Leistungsabgabe, kompakte Abmessungen und niedrige Kosten wichtiger sind als die höchstmögliche Drehzahl. Weit davon entfernt, ein bloßes Relikt zu sein, überlebt der Stößelstangen-Motor in großen Leistungs-V8 gerade deshalb, weil sein Zusammenspiel aus Einfachheit, kompakter Bauweise und Kraft aus dem Drehzahlkeller für bestimmte Anwendungen nach wie vor sehr gut passt.