Wenn das Fahrzeug in den Notlauf geht, ahnt der Autofahrer nichts Gutes. Dass ein zu geringer Kraftstoffdruck zum Komplettaustausch des Motors führen soll, dürfte jedoch auch die meisten EcoBoost-1.5-Fahrer überraschen.
Die Motoren der EcoBoost-Familie von Ford sind in Europa ein Erfolg, kombinieren sie niedrige Verbräuche mit guter Leistung. Jedoch leiden so manche Varianten unter ihren ganz speziellen Problemen. Während die kleineren 1.0 Ecoboost-Motoren vor allem für ihren Zahnriemen unter Öl und Risse im Krümmer berühmt-berüchtigt sind, trifft es bei den größeren Reihenvierzylindern mit 1,5 Litern Hubraum vor allem Risse im Zylinderkopf und Probleme mit einlaufenden Nockenwellen, wie unser heutiger Fall zeigt.
Symptome: Fehlende Leistung und brennende Motorkontrollleuchte
Eigentlich würde man einen Nockenwellenschaden mit aufschlagenden oder verbogenen Ventilen assoziieren – klassischen Schadensbildern nach übergesprungenen Zahnriemen- oder Steuerketten oder fehlerhaften Wechseln selbiger. Im EcoBoost 1.5 verhält es sich jedoch anders: Der Benzindirekteinspritzer arbeitet mit 150 bar Einspritzdruck, die von einer über die Nockenwelle angetriebenen Benzinpumpe bereitgestellt werden.
Bei schadhaften Nockenwellen bemerkt der Fahrer zunächst meist nur die fehlende Leistung, die zu Beginn des Problems auch nur situativ auftreten kann. Im weiteren Verlauf des Schadensbilds leuchtet zudem die Motorkontrolllampe auf, im Fehlerspeicher wird der OBD2-Code „P00C6“ – Kraftstoffverteilerrohrdruck zu niedrig (fuelrail pressure low)“ abgelegt.
Rollenschlepphebel zerstört Nockenwelle
Die eigentliche Ursache hinter dem Problem ist jedoch nicht die Benzinpumpe selbst, sondern deren Antrieb: Über einen Rollenschlepphebel wird die Kraft von einem dreieckigen Nocken der Nockenwelle abgenommen und auf den Pumpstößel übertragen. Der Druck des Schlepphebels ist jedoch auf Dauer zu hoch: Die Rollen bleibt stehen oder blockiert, es kommt zu Mischreibung und die gehärtete Nockenwelle läuft nach und nach ein.
Neben konstruktiven Ursachen, die in der Praxis stets schwer nachzuvollziehen sind, kommen zwei weitere Fehlerquellen in Betracht, die eine grenzwertige Auslegung ans Limit bringen. Zu nennen sind hier zum einen undicht werdende Benzinpumpen: über den Pumpstößel dringen geringe Mengen Kraftstoff in den Ventiltrieb ein und waschen den schützenden Schmierstoff von der Nockenwelle herunter.
Zum anderen der Schmierstoff selbst: Viele der 1.5er-Motoren werden mit Ölwechselintervallen von 20.000 Kilometern oder einmal im Jahr gefahren – kommt es jedoch aufgrund von Kurzstreckenverkehr zu höherem Kraftstoffeintrag ins Motoröl, oder ist dessen Schmierwirkung ohnehin kurz vor Ende des Intervalls schon beinahe aufgebraucht, ist ebenfalls die Nockenwelle höherer Gefahr ausgesetzt. Beide Szenarien können die Wirkung des sehr starken Anpressdrucks des Rollenschlepphebels weiter verstärken – von überzogenen Ölwechselintervallen noch ganz abgesehen.
Es fehlt nicht viel
Auf den ersten Blick lässt sich eine schadhafte Nockenwelle kaum von einer gebrauchten Nockenwelle mit höherer Laufleistung unterscheiden, weiß Thomas Vogel, Geschäftsführer des auf Nockenwellen-Instandsetzung spezialisierten GMI-Betrieb Campro in Bochum.
Schaut man jedoch genauer hin, werden die Fresser und der Materialabtrag an dem Antriebsnocken sichtbar. Mittels entsprechender Messtechnik kann der Fachbetrieb auch die fehlende Materialstärke nachmessen. „Rein optisch fehlt dort nicht viel Material, aber es reicht, um die empfindliche Benzinversorgung des Direkteinspritzers zu stören.“ so Thomas Vogel.
Ersatzteil nicht lieferbar
Besonders ärgerlich für die Fahrzeughalter: Während die Benzinpumpe sowohl beim Hersteller als auch im freien Markt erhältlich ist, ist die Nockenwelle schlichtweg nicht zu bekommen – und dies schon seit Monaten.
Den Kunden wird anstatt der Nockenwelle der komplette Austausch des Motors vorgeschlagen, der mit rund 8.000 Euro brutto zu Buche schlägt. Weitere 3.000 bis 4.000 Euro werden in der Herstellerwerkstatt für den umfangreichen Motortausch fällig, sodass sich der Gesamtschaden auf bis zu 12.000 Euro aufsummiert – auch bei jungen Fahrzeugen schnell ein wirtschaftlicher Totalschaden.
Immerhin: Kunden berichten von Kostenübernahmen von bis 3500 Euro seitens des Herstellers, sofern Wartungs- und Inspektionsintervalle eingehalten wurden.
Lösung made in Bochum
Um betroffenen Kunden eine preislich attraktive und dauerhafte Lösung anbieten zu können, setzt man bei Campro auf die Neuanfertigung der Nockenwelle aus Vergütungsstahl. Gegenüber dem Aufschweißen und Neuschliff der vorhandenen Welle, löst man hier mit höherer Festigkeit und Zähigkeit die Ursache des Problems auch dauerhaft.
Der Nockenwellen-Betrieb fertigt dazu eine Roh-Nockenwelle aus 42CroMo4, einem legierten Vergütungsstahl mit hohem Chrom- und Molybdänanteil, der sich durch seine Festigkeit, gute Zähigkeit und exzellente Härtbarkeit ideal als Ersatz für gegossene Nockenwellen eignet.
Nach dem CNC-gesteuerten Vordrehen, geht es für die neue Welle auf die Nockenwellen-Schleifmaschine. „Wir haben dieses Schadensbild häufig hier und uns entsprechende Master-Nocken angefertigt, mit denen wir das Profil exakt nachschleifen können.“, so der Nockenwellen-Spezialist. Unter reichlich Kühlwasserzugabe schleifen die rund 600 Millimeter großen Schleifscheiben mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 80 Metern pro Sekunde das Profil der Masternockenwelle in den vorgedrehten Rohling.
Nach der spanenden Bearbeitung, die im Entgraten und Polieren ihren Abschluss findet, geht es für die Nockenwellen zum Härten. Bei Temperaturen jenseits der 800 Grad Celsius, gefolgt von einem Abschrecken in Öl, erreichen die neu angefertigten Nockenwellen eine Vickershärte von 53 bis 57 HRC. Durch das anschließende Anlassen verbessert sich zudem ihre Zähigkeit, um auch dauerhaft den pulsierenden Kräften der Benzinpumpe und Ventilen standhalten zu können.
Thomas Vogel: „Mit unserer Lösung bieten wir betroffenen Ford-Fahrern eine attraktive Lösung. Für 890 Euro (Netto?) erhalten sie eine neu angefertigte, verbesserte Nockenwelle, die das Problem dauerhaft beseitigt. Dadurch, dass der Motor nicht ausgebaut werden muss, sondern sich die Arbeit auf die Demontage auf den Zylinderkopf beschränkt, ergeben sich weitere Kostenvorteile.“
