DE4423543C2

DE4423543C2 - Reibungsarme Nockenwelle

Info

Publication number: DE4423543C2
Application number: DE4423543A
Authority: DE
Inventors: Vemulapalli Durga N Rao; Harry Arthur Cikanek; Daniel Joseph German; Daniel Michael Kabat
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2014-07-06
Also published as: GB2281601B; GB9414658D0; GB2281601A; DE4423543A1; US6167856B1

Description

Die Erfindung betrifft eine reibungsarme Nockenwelle zur Betätigung mindestens eines Ventils eines Verbrennungsmotors nach Patentanspruch 1.

Die Konstruktion von Ventilsteuerungen zum Öffnen und Schließen von Ventilen in Motoren, wie Verbrennungsmotoren, ist bekannt. Eine solche Ventilsteuerung kann eine direktwirkende, hydraulische Ventilstößelsteuerung für einen Verbrennungs motor mit obenliegender Nockenwelle sein. Allgemein umfaßt eine Ventilsteuerung einen Nocken einer Nockenwelle berührenden Stößel, der dazu verwendet wird, die rotatorische Bewegung der Nockenwelle in eine axiale Bewegung des Ventils um zusetzen. Das Ventil wird durch eine Ventilfeder geschlossen, die das Ventil in eine geschlossene Position vorspannt.

Die Ventilsteuerung umfaßt einen hydraulischen Ventilspielausgleicher, der eine Änderung der Ventillänge, verursacht durch thermische Ausdehnung aufgrund von Temperaturänderungen sowie durch Abnutzung des Ventilsitzes, ausgleicht. Diese Art Ventilsteuerung ist eine Hochdruckeinrichtung, die durch den von der Schmier einrichtung erzeugten hydraulischen Druck den Ventilheber in ständigem Kontakt mit den Nocken hält, um die Funktion des Ventilöffnens/-schließens auszuführen. Der ständig auf das Ventil aufgebrachte hydraulische Druck, um den ständigen Kontakt mit den Nocken zu erhalten, zusätzlich zu den von den Nocken verur sachten Kräften, führt zu zunehmenden Reibungsverlusten und merklichem Ver schleiß der Bauteile der Ventilsteuerung.

Es wird angenommen, daß der hydraulische Druck einen hydrodynamischen Schmierfilm zwischen einem Lagerteil des Nockens und den Oberflächen der Lager der Nockenwelle, der Stößeloberfläche und den Oberflächen des Nockens schafft. Aufgrund der hohen Flächeneinheitslast arbeitet die Ventilsteuerung überwiegend im Mischreibungsbereich einer Stribeckkurve, insbesondere im Motordrehzahlbe reich 750-2000. Dieser Drehzahlbereich repräsentiert mehr als 80% der Fahrzyklen beim Betrieb von Fahrzeugen für Passagiere. Da der Betrieb unter Bedingungen überwiegender Mischreibung erfolgt, sind die in Kontakt miteinander stehenden Bauteile Gegenstand merklichen Verschleißes, etwa 30 bis 150 Mikrometer des Nockens, während der Lebensdauer des Motors.

Aus der DE 43 36 920 A1 ist eine Vorrichtung aus dem Gebiet der Ventiltriebe mit niedriger Reibung bekannt, die die Masse eines Ventiltriebs in einem Verbren nungsmotor sowie die Reibung der gegeneinander bewegten Teile des Ventiltriebs reduzieren soll. Dazu geht sie von einer Nockenwellen-Zylinderanordnung aus, die eine Ventilanordnung zum Öffnen und Schließen des Einlaß- und Auslaßkanals, eine Nockenwelle, die das Öffnen und Schließen der Ventilanordnung unterstützt bzw. steuert sowie eine Stößelanordnung, die an ihrem Ende an einem Nocken der Nockenwelle anliegt, aufweist. Es wird ein Festschmierstoff verwendet, um die Rei bung zwischen den Kontaktflächen zu reduzieren, jedoch werden hierbei nur die speziellen Oberflächeneigenschaften der gegeneinander bewegten Oberflächenteile berücksichtigt. Dabei ist es von Nachteil, daß verschiedene weitere Parameter, wie insbesondere solche, die die zwischen den sich berührenden Oberflächen vorlie genden Kraftverhältnisse betreffen, nicht berücksichtigt werden.

Die US 5 239 951 offenbart eine Ventilsteuerung für Kolben in Kraftfahrzeug-Ver brennungsmotoren, bei der die Reibung am Ventilheber sowie am Ventilführungs bereich reduziert werden soll. Dabei wird eine bestimmte Materialauswahl für Ven tilkörper vorgeschlagen, nicht aber eine Materialkombination für den Aufbau von Nocken bzw. die Gestaltung einer Nockenwelle.

Aus der US 4 871 266 ist eine Rutschbaugruppe bekannt, die einen geringen Rei bungskoeffizienten und geringen Verschleiß aufweist, bekannt. Dies soll dadurch erreicht werden, daß eine Möglichkeit für die Beschaffenheit und die Art der Anord nung einer Schicht geschaffen wird, die zwischen zwei gegeneinander bewegte Körper gebracht werden kann, um auf diese Weise die Effekte hoher Reibung zu verhindern. Es ist von nachteil, daß dabei die Materialauswahl und -anordnung bei den gegeneinander bewegten Körpern unberücksichtigt bleiben.

Ferner ist die Motordrehzahl durch das Auftreten von "Ventilvibrationen" begrenzt, die durch die hin- und herschwingenden Massen der Ventilsteuerung verursacht werden. Eine Verringerung der Masse der Ventilsteuerung verringert die Trägheits kräfte und ermöglicht dadurch höhere Motorbetriebsdrehzahlen, die wiederum zu einer höheren Motorleistungsabgabe führen. Ferner verringert eine Verminderung der Reibung zwischen den sich bewegenden Bauteilen merklich den Verschleiß und die Notwendigkeit für eine schwere, komplizierte und teurere spielausgleichende hydraulische Einrichtung entfällt und der Motor kann, ohne Reibungsverluste und entsprechenden Verschleiß, auf die man in Standardhydraulikeinrichtungen stößt, unter normalen hydraulischen Drücken arbeiten. Die Verringerung der Reibung führt wiederum zu einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und die Verringerung der Abnutzung erhöht die Lebensdauer der Bauteile und folglich die Lebensdauer des Motors. Somit besteht im Stand der Technik der Bedarf an einer Verringerung des Gewichts der Ventilsteuerung und der Reibung zwischen den sich bewegenden Bauteilen der Ventilsteuerung. Außerdem besteht im Stand der Technik eine Notwendigkeit in Verwendung relativ kostengünstiger und einfach ausgeformter Bauteile der Ventilsteuerung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockenwelle zu schaffen, bei der die Bestand teile der Ventilsteuerung geringeren mechanischen Belastungen, wie Reibungs kräften oder Massenträgheitskräften ausgesetzt sind.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle mit geringer Reibung zur Betätigung mindestens eines Ventils eines Verbrennungsmotors. Die Nockenwelle umfaßt eine längs verlaufende Tragwelle und mindestens einen an der Tragwelle befestigten Nocken. Der Nocken ist aus Metallmaterialien unterschiedlicher Dichten hergestellt und besitzt eine Außenoberfläche, die mit einem festen Gleitmittel imprägniert ist, das oleophil ist und eine schnelle Bildung eines stabilen Ölfilmes zur Verringerung der Reibung unterstützt.

In vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Nockenwelle sind die Me tallmaterialien unterschiedlicher Dichte ein poröser Ni-Cr-legierter Stahl mit mittle rem bis hohem Kohlenstoffgehalt oder ein weicher Stahl/Stahl mit geringem Koh lenstoffgehalt ist.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Nockenwelle besitzt der Grundkreis einen Innenabschnitt aus einem weichen Stahl/einen Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt, ausgenommen Nocken, in denen die Nockener hebung sowie der Außenabschnitt des Grundkreises des Nockens aus einer porö sen mittel- bis hochgekohlten Cr-Ni-Stahllegierung bestehen.

Weiterhin weist die Nockenwelle vorteilhafterweise eine Nockenerhebung und Über gang zur kreisförmigen Nockenbasis, d. h. zum Grundkreis, auf, die aus dem porö sen Cr-Ni-legierten Stahl mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt hergestellt sind, ausgenommen Nocken, bei denen der Innenabschnitt aus Stahl/einem Stahl mit ge ringem Kohlenstoffgehalt besteht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung weisen eine Tragwelle auf, die hohl ist und eine aufgerauhte, geriffelte oder gerendelte Außenoberfläche aufweist.

Vorteilhafterweise sind die Wellenenden aus Vollmaterial, die jeweils mit einem Abschnitt in der Tragwelle angeordnet sind. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Außenoberfläche der Tragwelle mit dem festen Gleitmittel imprägniert ist.

Ein Vorteil der Erfindung ist, daß sie eine Ventilsteuerung mit geringer Reibung für einen Verbrennungsmotor ermöglicht. Ein anderer Vorteil der Erfindung ist, daß Be rührungsoberflächen dieser Ventilsteuerung mit einem festen Gleitmittel imprägniert sind, wodurch dort die Flächenpressungen verringert werden, so daß sich demgemäß die Reibung und der Verschleiß verringern. Wieder ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Ventilsteuerung ein festes Gleitmittel enthält, um Reibungsverluste zu vermeiden, die aufgrund hydraulischer Belastung des Stößels gegen den Nocken auftreten. Wenn sich die Reibungsverluste verringern, dann verringert sich auch der entsprechende Verschleiß, so daß sich die Notwendigkeit für eine schwere, komplizierte und teuere spielausgleichende Hydraulikeinrichtung erübrigen kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß eine leichtgewichtige Nockenwelle geschaffen wird, indem Nockenerhebungen aus zweifach-/mehr fachverdichtetem Metallpulver, durchsetzt mit einem festen Gleitmittel, verwendet werden, die an einer Tragwelle angebracht sind. Wieder ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Verbundmetallsinternockenwelle einfach ausgeformt ist, was relativ kostengünstig ist. Zusätzlich verringert oder beseitigt eine mit dieser Nockenwelle ausgestattete Ventilsteuerung mit geringer Reibung den Verschleiß unter ölarmen Bedingungen, wie beim Kaltstart, und erhöht somit merklich die Bauteil- und Motorlebensdauer.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leich ter verstanden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Ventilsteuerung in betrieblicher Verbindung mit einem Motor;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Nockens für die Ventilsteuerung der Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Nockenwelle mit ge ringer Reibung für die Ventilsteuerung der Fig. 1;

Fig. 4 eine Schnitt-Ansicht entlang der Linie 12/12 in Fig. 3; und

Fig. 5 eine Schnitt-Ansicht entlang der Linie 13/13 in Fig. 4.

In der Zeichnung, insbesondere Fig. 1, ist eine Ventilsteuerung 12 in betrieblicher Verbindung mit einem Motor, wie einem Verbrennungsmotor, der allgemein mit 14 bezeichnet ist, dargestellt. Der Motor 14 umfaßt einen Zylinder- oder Motorblock 15, der mindestens einen, vorzugsweise mehrere, hohle Zylinder 16 besitzt. Außerdem umfaßt der Motor 14 einen durch geeignete Mittel, wie Befestigungsmittel (nicht dargestellt), am Zylinderblock 15 befestigten Zylinder- oder Motorkopf 18. Der Zylinderkopf 18 hat einen Einlaßkanal 20 und einen Auslaßkanal 22, die mit den Zylindern 16 in Verbindung stehen.

Die Ventilsteuerung 12 umfaßt mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Ventilbau gruppen, allgemein mit 24 bezeichnet, zum Öffnen und Schließen des Einlaßkanals 20 und Auslaßkanals 22. Vorzugsweise werden getrennte Ventilbaugruppen 24 für den Einlaßkanal 20 und den Auslaßkanal 22 verwendet. Außerdem umfaßt die Ven tilsteuerung 12 mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Nockenwellen 26 zum Öff nen und Schließen der Ventilbaugruppen 24. Die Nockenwelle 26 umfaßt eine in nerhalb des Zylinderkopfes 18 in bekannter Weise drehbar gelagerte Welle 27. Die Nockenwelle 26 hat mindestens einen, vorzugsweise mehrere, Nocken 28, die mit den Ventilbaugruppen 24 in Berührung stehen und diese bewegen. Die Nocken 28 haben eine kreisförmige Nockenbasis, d. h. einen Grundkreis 30, und eine Nockenerhebung 32.

Jede Ventilbaugruppe 24 umfaßt einen Ventilteller 35 und einen verschieblich in einer Ventilführung 37 angeordneten Ventilschaft 36. Die Ventilführung 37 ist in be kannter Weise in einer Öffnung 38 des Zylinderkopfes 18 angeordnet. Die Ventil baugruppe 24 umfaßt außerdem eine Stößelbaugruppe 39, die ein Ende des Ventil schaftes 36 des Ventils 34 berührt und sich an einen Nocken 28 der Nockenwelle 26 anschmiegt. Die Stößelbaugruppe 39 ist in bekannter Weise verschieblich in einer Stößelführungsbohrung 40 im Zylinderkopf 18 angeordnet. Ferner umfaßt die Ventilbaugruppe 24 eine um den Ventilschaft 35 des Ventils 34 angeordnete Ven tilfeder 41, deren eines Ende den Zylinderkopf 18 berührt und deren äußeres Ende einen um den Ventilschaft 35 angeordneten Ventilfederhalter 42 berührt. Die Ventil feder 41 zwingt den Ventilteller 35 des Ventils 34, sich an einen Ventilsitz 43 anzu schmiegen, um einen entsprechenden Einlaß- oder Auslaßkanal 20, 22 zu schlie ßen. Der Ventilsitz 43 ist in einer Vertiefung 44 des Zylinderkopfes 18 am Ende des Einlaß- oder Auslaßkanals 20, 22 in der Nähe des Zylinders 16 angeordnet.

In Fig. 2 ist ein Nocken 28 einer erfindungsgemäßen Nockenwelle 26 dargestellt. Der Grundkreis 30 des Nockens 28 umfaßt einen Innenabschnitt 60, hergestellt aus einem Metallmaterial, wie einem weichen Stahl/einem Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt, um Belastungen zu minimieren, die während der Rotation der Nockenwelle 26 auftreten. Der Innenabschnitt 60 ist mechanisch an einem geriffelten oder aufgerauhten Bereich 62 der Welle 27 befestigt. Die Nocken erhebung 32 und der Übergang zum Grundkreis 30 des Nockens 28 sind aus einem Metallmaterial anderer Dichte hergestellt. Die Außenfläche oder Oberfläche des Grundkreises 30 und der Nockenerhebung 32 sind auf normalerweise vorgeschriebene Härtewerte für Nockenoberflächen (normalerweise um Rc 55) unter Verwendung eines bekannten Verfahrens, beispielsweise Nitrocar-burieren, gehärtet. Im allgemeinen erstreckt sich die Porosität nur bis in eine Tiefe von weniger als 1,0 mm. Die Porosität ermöglicht die Imprägnierung der äußeren Oberflächen des Nockens 28 mit dem festen Gleitmittel 50. Die Tiefe der festen Gleitmittel-Imprägnierung 50 sollte mindestens mehrere Mikrometer größer sein als der zuvor beschriebene erwartete Verschleiß.

Im Betrieb unterstützt das feste Gleitmittel 50 die Bildung eines stabilen Schmier films. Der stabile Schmierfilm verringert die Reibung, die bei höheren Betriebsge schwindigkeiten auftritt, bei denen hydrodynamische Schmierung vorherrscht. Die schnelle Bildung eines Schmierfilms verringert merklich den Nockenverschleiß durch Verringerung der Reibung bei niedrigen Motorgeschwindigkeiten.

In den Fig. 3 bis 5 ist eine erfindungsgemäße Nockenwelle 70 für die Ventilsteue rung 12 dargestellt. Die Nockenwelle 70 kann anstelle der Nockenwelle 26 für das Öffnen und Schließen der Ventilbaugruppen 24 verwendet werden. Die Nockenwelle 70 ist innerhalb des Zylinderkopfes 18 gelagert. Die Nockenwelle besitzt eine längs verlaufende Tragwelle 74, die ein stranggepreßtes, hohles oder rohrförmiges Bauteil ist. Die Nockenwelle besitzt außerdem Wellenenden 76, die massiv sind und einen innerhalb der Enden der Tragwelle 74 angeordneten Abschnitt 77 besitzen. Vorzugsweise besitzt die Tragwelle 72 eine Außenfläche oder Oberfläche 78, die für eine noch zu beschreibende Aufgabe aufgerauht, geriffelt oder gerendelt ist.

Vorzugsweise ist die Tragwelle aus einem metallischen Material hergestellt, wie einer widerstandsfähigen Aluminium- oder Magnesiumspritzgußlegierung. Die Au ßenfläche 78 ist hart eloxiert. Das Eloxierverfahren führt zu einer submikroskopisch porösen Beschichtung, beispielsweise mit einer Porengröße von etwa 3-10 Mikro metern, um ein Imprägnieren mit dem festen Gleitmittel 50 vor dem abschließenden Schleifen zu ermöglichen. Es ist wichtig, daß die Tiefe der eloxierten Schicht aus reicht, etwa 30-40 Mikrometer, um Lagerbelastungen zu ertragen. Außerdem sollte das Eloxierverfahren eine geeignete eloxierte Schicht ausreichender Tiefe und Gleichmäßigkeit herstellen, so daß diese nicht unter Dauerbelastung zerbröckelt. Das feste Gleitmittel 50 muß bis zu einer Tiefe eingedrungen sein, die mindestens einige Mikrometer größer ist als der erwartete Verschleiß, beispielsweise wenn ein Verschleiß von etwa 30 Mikrometern erwartet wird, sollte das feste Gleitmittel 50 bis zu etwa 35-40 Mikrometer eingedrungen sein.

Außerdem umfaßt die Nockenwelle 70 mindestens einen, vorzugsweise mehrere Lagerteile 80, die um die Tragwelle längs über dessen Lange an vorbestimmten Stellen angeordnet sind. Die Lagerteile 80 können einen Außendurchmesser haben, der größer ist, als der Außendurchmesser der Tragwelle 74. Die Lagerteile 80 sind einstückig mit der Tragwelle ausgebildet und werden durch Schleifen der Außenflä che 78 auf ein vorbestimmtes Maß gefertigt. Die Lagerteile 80 haben mindestens eine, vorzugsweise mehrere, transversal zum Umfang verlaufende und mit Abstand voneinander am Umfang derselben angeordnete Nuten oder Furchen 82. Selbstver ständlich weisen die Lagerteile 80 das feste Gleitmittel 50 auf, das deren äußeren Lagerflächen imprägniert.

Ferner umfaßt die Nockenwelle 70 mindestens eine, vorzugsweise mehrere Noc ken, allgemein mit 84 bezeichnet, die die Ventilbaugruppen 24 berühren und diese bewegen. Die Nocken 84 werden durch Pulvermetallurgie aus mindestens zwei, vorzugsweise mehreren Metallpulvern unterschiedlicher Dichte hergestellt, um ein mit festem Gleitmittel 50 durchsetztes Verbundmetall auszubilden. Die Nocken 84 besitzen einen Grundkreis 86 und eine Nockenerhebung 88. Der Grundkreis 86 umfaßt einen Innenbereich 90, hergestellt aus einem Pulvermetallmaterial mit einer ersten Dichte, um während der Rotation der Nockenwelle 70 auftretende Belastun gen zu minimieren. Der Innenbereich 90 ist mechanisch an der Außenfläche 78 der Tragwelle, z. B. durch in bekannter Weise innere mechanische Verbindung oder durch Unterdrucksetzen mit Hydraulikflüssigkeit, befestigt. Die Nockenerhebung 88 und der Übergang zu Grundkreis 86 sind aus einem Pulvermetallmaterial zweiter Dichte hergestellt.

Die Außenflächen oder Oberflächen des Grundkreises 86 und der Nockenerhebung 88 sind auf einen normalerweise vorgegebenen Härtewert für Nockenoberflächen (normalerweise um Rc 55) durch Verwendung eines bekannten Verfahren, wie bei spielsweise Nitrocarburieren, gehärtet. Im allgemeinen erstreckt sich die Porosität nur bis zu einer Tiefe von weniger als 1,0 mm. Die Porosität ermöglicht es, die Au ßenoberflächen des Nockens 84 mit dem festen Gleitmittel 50 zu imprägnieren. Die Tiefe der Imprägnierung des Gleitmittels 50 ist, wie zuvor beschrieben, mindestens einige Mikrometer größer, als der erwartete Verschleiß. Im Falle des Nockens 84, liegt der erwartete Verschleiß beispielsweise bei etwa 30 Mikrometer, und daher ist die Imprägnierungstiefe des festen Gleitmittels 50 etwa 35-40 Mikrometer. Selbst verständlich bezieht sich "Dichte" auf die Porosität, so daß das Pulvermetallmaterial mit zweiter Dichte eine Porosität von 5 bis 10% aufweist, während das Pulvermate rial erster Dichte eine Porosität von weniger als 1% besitzt.

Alternativ können die Außenoberflächen des Grundkreises 86 und der Nockenerhe bung 88 durch Aufbringen einer Lichtbogenplasmaspritzbeschichtung porös ge macht werden. Die Beschichtung kann jedes geeignete harte Material, wie in Sili zium (Si) oder in Nickel (Ni) eingebettetes Wolframcarbid sein, während die Porosi tät durch Steuerung der Teilchengröße erzeugt wird. Die Beschichtung kann auch ein Material auf Eisenbasis, wie FeCrNi oder gewerblich erhältliches Triboloy (Ni₁₈Cr₁₆Al₄-Legierung) sein. Die Beschichtung hat ausreichende Dicke, bei bei spielsweise einhundertfünfzig (150) Mikrometer. Selbstverständlich ist die poröse Beschichtung mit dem festen Gleitmittel 50 imprägniert. Außerdem kann die Be schichtung in selbstverständlich bekannter Weise durch herkömmliche Lichtbogen plasmasprühverfahren aufgetragen sein.

Claims

1. Reibungsarme Nockenwelle (70) zur Betätigung mindestens eines Ventils eines Verbrennungsmotors mit einer längs verlaufenden Tragwelle (74) und mindestens einem an der Tragwelle (74) befestigten Nocken (84), der eine Nockenerhebung (32) und einen Grundkreis (30) aufweist, wobei mindestens ein Nocken (84) aus mehreren Metallmaterialien unterschiedlicher Dichte besteht, so daß sich ein Innenabschnitt und ein Außenabschnitt des Grundkreises ergeben, und eine Außenoberfläche aufweist, die mit einem festen, oleophilen Gleitmittel (50) imprägniert ist, das die schnelle Bildung eines stabilen Ölfims zur Verringerung der Reibung unterstützt, ausgenommen Nocken, bei denen der Innenabschnitt (60) des Grundkreises (30) aus einem weichen Stahlt/einem Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt besteht und die Nockenerhebung (32) sowie der Außenabschnitt des Grundkreises des Nockens aus einer porösen mittel- bis hochgekohlten Cr-Ni- Stahllegierung bestehen.

2. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß min destens eines der Metallmaterialien unterschiedlicher Dichte ein poröser Ni-Cr-legierter Stahl mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt ist.

3. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Metallmaterialien unterschiedlicher Dichte ein weicher Stahl/ein Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt ist.

4. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkreis (86) einen Innenabschnitt (90) aus einem wei chen Stahl/Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt besitzt, ausgenommen Nocken, in denen die Nockenerhebung (88) sowie der Außenabschnitt des Grundkreises des Nockens aus einer porösen mittel- bis hochgekohlten Cr-Ni-Stahllegierung bestehen.

5. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Nockenerhebung (88) und der Übergang zum Grundkreis (86) aus dem porösen Cr-Ni-legierten Stahl mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt herge stellt sind, ausgenommen Nocken, in denen der Innenabschnitt aus Stahl/einem Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt besteht.

6. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwelle (74) hohl ist und eine aufgerauhte, geriffelte oder gerendelte Außenoberfläche (78) aufweist.

7. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Wellenenden (76) aus Vollmaterial hat, die jeweils mit einem Abschnitt (77) in der Tragwelle (74) angeordnet sind.

8. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche (78) der Tragwelle (74) mit dem festen Gleitmittel (50) imprägniert ist.

9. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwelle (74) mindestens ein Lagerteil (80) aufweist.

10. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (80) mindestens eine transversal verlaufende Vertiefung (82) aufweist.

11. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwelle (74) aus einer Aluminium- und/oder Magnesium spritzgußlegierung besteht.

12. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche (78) der Tragwelle (74) Welle hart eloxiert ist.

13. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eloxierte Außenoberfläche (78)der Tragwelle (74) eine an die Lagerbelastungen ange paßte Dicke aufweist.

14. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die eloxierte Außenoberfläche (78) der Tragwelle (74) eine Dicke von 30-40 Mikrometer aufweist.

15. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche des Grundkreises (86) und die Nockener hebung (88) durch Aufbringen einer Plasmaspritzbeschichtung porös gemacht werden.

16. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Plasmaspritzbeschichtung der Belastung angepaßt ist.

17. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaspritzbeschichtung aus einem harten Material besteht.

18. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das harte Material zumindest eines der Materialien - in Silizium eingebettetes Wolfram carbid, ein in Nickel eingebettetes Wolframcarbid, eisenhaltiges Material - ist.

19. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das harte, eisenhaltige Material eines der Materialien Ni₁₈Cr₁₆Al₄-Legierung (Triboloy), FeCrNi ist.

20. Reibungsarme Nockenwelle nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaspritzbeschichtung eine Dicke von 150 Mikrometern aufweist.

21. Reibungsarme Nockenwelle nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch ge kennzeichnet, daß die Porösität der Plasmaspritzbeschichtung über die Teilchengröße gesteuert wird.