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Einer Legende nach war die Vorlage des heutigen Zahnriemens ein Küchenmixer. Der Erfinder Andreas Glas bauten diesen auseinander und entwickelte eine Antriebsvariante für Viertaktmotoren, die noch bis heute Gültigkeit besitzt. 1961 stellte Continental das erste Auto mit Kunststoffzahnriemen auf der internationalen Automobilausstellung vor.
Ein Zahnriemen besteht größtenteils aus Gummi mit Einlagen aus Stahldraht, Glasfaser oder Kunststoff. Diese Verstärkungen sind notwendig, es wirken Kräfte von mehreren Tonnen auf den Zahnriemen, der sich mit mehreren tausend Umdrehungen pro Minute bewegt. Auf der Innenseite des Zahnriemens befinden sich die Zähne, die ein Verrutschen des Riemens verhindern. Alternativen zum klassischen Zahnriemen sind Steuerkette, Stirnräder oder Königswelle (bei Motorrädern).
Ein Zahnriemen sorgt bei PKWs für die exakten Bewegungsvorgänge der Ventile und Kolben im Motor. Er überträgt das Drehmoment der Nocken- und Kurbelwelle; die Kurbelwelle liefert die Energie, die Nockenwelle steuert die Ventile. Die Ventile lassen das Luft-Kraftstoffgemisch in den Brennraum, die Kolben werden durch die anschließende Zündung bewegt.
Ein Zahnriemen muss sehr exakt sitzen und „arbeiten“ können. Schon kleine Beschädigungen der Zähne, Verschmutzungen durch Flüssgkeiten wie Öl oder minimale Knicke können dazu führen, dass der Zahnriemen verrutscht oder gar reißt. Die Folge ist oft ein Motorschaden durch den Zusammenstoß von Ventil und Kolben (durch den fehlenden Nockenwellenantrieb), diese können sich durch den Aufschlag verbiegen. Im schlimmsten Falle muss nicht „nur“ der Zylinderkopf ausgetauscht werden, sondern der ganze Motor. Eine Reparatur, die locker vierstellig ausfällt.
Ein Zahnriemen verschleißt nicht nur aufgrund der hohen mechanischen Belastung oder Temperaturen, sondern auch einfach nur durch Altern. Unabhängig von den gefahrenen Kilometern sollte der Zahnriemen spätestens nach sechs Jahren gewechselt werden. So gut wie jeder Autohersteller hat eigene Vorgaben zu den Wechselintervallen. Diese gehen von 40.000km bis 120.000km. Damit verbunden sind in vielen Fällen auch der Erhalt von Garantie- und Gewährleistungsansprüchen. Wichtig ist, dass nicht nur der Zahnriemen getauscht wird, sondern auch die entsprechenden Anbauteile. Die akkurate Einstellung der Spannungen und Winkelparameter wird mittels Computermessung getestet.
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