25-05-2019
Belangrijkste onderdelen van het motorblok
1. Motorblok
Het motorblok bestaat uit een enorme verzameling
motor onderdelen. Het blok zelf wordt gemaakt door het gesmolten ijzer of de aluminiumlegering in een vorm te gieten. De mal is zo gemaakt dat we het vereiste aantal gaten in het gegoten blok krijgen. De diameter van deze gaten wordt de boring van een motor genoemd.
We hebben wat meer gaten langs de lengte van motorblok, dit zijn water- en oliekanalen die nodig zijn voor het koelen en smeren van een motor. Oliekanalen zijn smaller dan koelvloeistofkanalen.
Wat we ook terug vinden in een motorblok zijn halfronde lagerkappen. Op deze kappen wordt de helft van de
krukaslagers gemonteerd, en vervolgens plaatsen we de krukas in deze lagers. Deze lagerkappen houden de krukas vast in de motor.
Voor het monteren van de lagerkappen op het motorblok maken we gebruik van
krukasbouten. Een van schroefdraad voorzien uiteinde van de bout gaat in een gat met inwendige schroefdraad in het motorblok. Twee bouten worden gebruikt om één lagerkap op zijn plaats te houden.
2. Zuiger
De
zuiger is een cilindrische structuur met een vlakke bovenkant. De zuiger is het onderdeel dat op en neer beweegt in de
cilinderbus. Het belangrijkste wat moet worden opgevangen is wrijving. Wrijving ontstaat als de zuiger in de cilinder op en neer beweegt. Om dit probleem te overwinnen, worden er groeven gemaakt aan de bovenkant van de zuiger. Er zijn twee compressieveren en één olieschraapveer in deze groeven gemonteerd: de zogenaamde
zuigerveren. Op deze manier is niet de gehele cilinder in contact met de cilinderwand en verminderd dus in hoge mate de wrijving.
3. Zuigerveren
Zoals hierboven vermeld; ze verminderen de wrijving tussen de zuiger- en cilinderwanden. Wat doen ze nog meer?
Zuigerveren voorkomen dat de druk die wordt veroorzaakt door het verbranden van het lucht-brandstofmengsel in het carter lekt. Niet alleen schrapen de zuigerveren de
motorolie af van cilinderwanden. Ze dragen ook warmte over van de zuiger naar de cilinderwanden die worden gekoeld door het
koelsysteem.
4. Drijfstang
De
drijfstang heeft een ‘I’ vorm waarmee het ene uiteinde is verbonden met de zuiger en de andere met de krukas. De zuigerzijde van de drijfstang heeft een gat voor de zuigerpen. De zuigerpen loopt door de drijfstang in een glijlager. Aan beide uiteinden van de zuigerpen zitten twee veren die de pen beperken tegen zijdelingse bewegingen.
Aan de onderkant zit een grote gat waar de drijfstang mee op de krukas word gemonteerd. De krukas zijde is deelbaar. De twee helften maken het mogelijk om, om de krukas heen te kunnen tijdens montage. Elke helft heeft een
drijfstanglager. Met twee speciaal gevormde bouten zitten de twee helften tegen elkaar.
5. Krukas
Zoals de naam al doet vermoeden, is de krukas zo ontworpen dat de lineaire (op en neer) beweging van de zuiger in rotatiebeweging wordt omgezet. Materiaal dat wordt gebruikt voor het maken van een krukas is in het algemeen gietijzer, maar er word ook gesmeed staal gebruikt, vooral in motoren met een hoog vermogen waarbij de belasting op de krukas zeer groot is.
Het gieten van een krukas lijkt een gemakkelijke taak, maar dat is het niet. Zodra de krukas is gegoten, wordt deze machinaal bewerkt, wat niet zo gemakkelijk is gezien de vorm ervan. Na het bewerken is een goede balancering nodig om goed en trillingvrij te kunnen functioneren.
Je zult over het algemeen, voor het oog willekeurige, gaten in de krukas vinden; deze gaten zijn voor het balanceren van de krukas wat noodzakelijk is om te kunnen draaien op hoog toerental.
6. Krukasbehuizing of oliecarter
Het wordt ook wel
carterpan genoemd. Het is een behuizing dat zit vastgeschroefd aan het motorblok dat de motor aan de onderkant afdekt, dus de krukasbehuizing. Hier is de motorolie opgeslagen dat naar verschillende motoronderdelen wordt gepompt door de oliepomp. De krukas heeft kleine gaten dat de olie naar de zuiger spuit (sputtergaatje), om de zuigerwarmte te reduceren en de zuigerveren te smeren. Er zit een bout onderaan de carterpan van waarlangs gebruikte smeerolie afgetapt kan worden tijdens onderhoud.
7. Cilinderkop
De
cilinderkop word op dezelfde manier gegoten als het motorblok. Zijn vorm is zodanig gemaakt dat het gegoten stuk openingen heeft voor lucht dat in de verbrandingsruimte stroomt en een uitlaatopening waarlangs de verbrande gassen het motorblok kunnen verlaten. Deze procedure van lucht dat in en uit het motorblok stroomt, wordt geregeld door de
inlaat- en uitlaatkleppen. De cilinderkop heeft ook cilindrische gaten om de klepsteel in te steken. Verder om het lucht-brandstofmengsel te verbranden, is ontbranding nodig, hoe werkt dat? Daarvoor hebben we een bougie nodig dat een vonk in de verbrandingsruimte moet produceren, daarvoor hebben we een cilindrisch gat in het motorblok nodig om de bougie in de cilinderkop te draaien. Tevens zitten er ook halfronde zittingen gegoten in de cilinderkop voor nokkenaslagers.
Voordat we verder gaan met uitleg over het motorblok, gaan we eerst kijken hoe de cilinderkop aan het motorblok is bevestigd.
In de cilinderkop zitten gaten die overeen komen met gaten met inwendige schroefdraad aan de bovenkant van het motorblok.
In deze gaten worden kopbouten geschroefd. Deze bouten moeten gelijkmatig en met een vastgesteld moment vast worden gedraaid om een gelijkwaardige spanning tussen de cilinderkop en motorblok te creëren. De koppakking zorgt vervolgens voor een afdichting tussen de kop en motorblok om de motorolie, koelvloeistof en compressie op die plaatsen te houden waar het functioneel is.
8. Kleppen
De inlaat- en uitlaatklep regelen de luchtstroom vanuit het inlaatspruitstuk naar het uitlaatspruitstuk. Het materiaal dat wordt gebruikt om kleppen te maken, is een nikkel-chroom-ijzerlegering. Het is bestand tegen hoge temperaturen en heeft grote sterkte. De klep is ondersteboven gemonteerd, waarbij de klepkop naar de zuiger is gericht. Dit komt omdat, wanneer er een hoge druk in de verbrandingsruimte is, deze de klepkop in de klepzitting drukt en zo de druk op zijn best zal worden benut.
9. Nokkenas
Dit is een as met een aantal nokkenprofielen over de lengte ervan. Deze regelt de openings- en sluitingstijd van de kleppen. Dit gebeurt door het uiteinde van de klepsteel in te drukken met het nokprofiel. Maar we hebben nog steeds een mechanisme nodig dat de klep terug in zijn positie terugbrengt, eenmaal ingedrukt door een nok van de
nokkenas, drukt de klepveer de klep terug op zijn plaats als de nok voorbij de klep is.
10. Klepveer en klepstoter
De klepveer zorgt voor een zelf-terugkerend mechanisme wanneer de klep niet door de nokkenas wordt ingedrukt en een
klepstoter die de speling beperkt tussen de nokkenas en klepsteel of
tuimelaar. De opstelling kan variëren per motor. De plaats van de nokkenas bepaald het type constructie wat nodig is.
Als de nokkenas direct boven de kleppen gemonteerd is, is geen tuimelaar nodig. Het nadeel hiervan is dat als kleppen afgesteld moeten worden het meer werk is.
Als de nokkenas naast de kleppen ligt, zorgen de tuimelaars voor de overbrenging voor de nokkenasbewegingen. Het nadeel hiervan is dat er meer bewegende onderdelen zijn die defect kunnen raken.
Idealiter is het systeem met hydraulische klepstoters met de nokkenas boven de kleppen het directste en onderhoudsarm.
11. Distributieriem
Op de nokkenas(sen) zitten op de uiteinden tandwielen gemonteerd. Deze
nokkenastandwielen worden aangedreven door de
distributieriem of
ketting. Tevens zorgen deze tandwielen ervoor dat bij twee krukasomwenteling de nokkenassen maar één omwenteling maken.
Lees meer over de distributie.
12. Bougie
De
bougie kan met één vonk het lucht-brandstofmengsel in de verbrandingsruimte aansteken. Het produceert de vonk op het juiste moment door het gebruik van elektrische kracht van de
bobine. Het basiswerkprincipe is een hoge elektrisch stroom vanuit de bobine naar de massa van het motorblok te sturen. De bougiekabel levert de stroom af aan de bougie. De buitenkant van de bougie dient als massa via het motorblok. Doordat de uiteinden van de bougie dicht bij elkaar staan slaat daar de vonk over. Het produceert een elektrisch veld dat zo sterk is dat het de luchtmoleculen ioniseert en dus vonken produceert. Dit principe zien we in de natuur terug als bliksem. En dat gebeurt in de verbrandingskamer, bougies zijn gemaakt van titanium, zodat het bestand is tegen een zeer hoge temperatuur die door dit principe ontstaat.
13. Cilinderkoppakking
Een grote verscheidenheid aan materialen wordt gebruikt voor het maken van een
cilinderkoppakking zoals teflon, glasvezel, silicium enz. Deze pakking word tussen het motorblok en de cilinderkop geplaatst. Zoals we al hebben besproken, hebben we zowel water- als oliekanalen in het motorblok, dus de pakking zorgt ook voor afdichting van water en olie dat anders in de verbrandingsruimte lekt of lucht-brandstofmengsel dat in de olie,
koelvloeistof of naar buiten lekt. Aluminium motorblokken hebben de voorkeur boven gietijzer omdat het meer uitzet bij opwarming, waardoor de pakking meer wordt gecomprimeerd, de capaciteit van de pakking wordt vergroot, waardoor de kans op lekkage wordt verkleind.