Dat een trike een motor nodig heeft om te
rijden is iedereen wel duidelijk. Er zijn verschillende motoren
verkrijgbaar. Vooral inde nieuwe generatie trikes daar zitten de moderne
motoren. De oude kever motor
is nu echt op zijn retour. Voor deze motor
worden geen vergunningen mee afgegeven. Met deze artikel wil ik
beschrijven hoe een motor een beetje in elkaar zit. Het oude principe is
weinig veranderd toen de eerst explosie motoren op de markt
kwamen. Daarom hieronder enige uitleg.
De Otto-motor
Hoewel Otto veel succes gehad met zijn atmosferische motoren,
was het nog niet een echt betrouwbaar doeltreffend motor.
Otto was al een hele tijd op zoek naar een soepel draaiend
explosiemotor de motor liep in het begin schokkerig en was niet
uitgebalanceerd. De verbranding was niet optimaal later leerde
hij hoe hij het beste de instellingen kon verbeteren. De motor
werd veiliger en de prestaties gingen omhoog.
In het jaar 1876 bouwde hij zijn eerste vier-takt motor
Viertaktmotor
Inlaatslag:
Een inlaatklep gaat open en de zuiger gaat naar beneden, lucht (bij
dieselmotor) of een lucht-benzinemengsel (bij benzinemotor) vult de
cilinder
Compressieslag:
De klep gaat dicht en de zuiger gaat weer naar boven.
Arbeidsslag:
De luchtdruk verbrandt (bij dieselmotor) of een vonk ontsteekt (bij
benzinemotor) het mengsel en de zuiger wordt door de explosie met
kracht naar beneden geduwd.
Uitlaatslag:
Een uitlaatklep gaat open, en de zuiger gaat naar boven en drukt het
verbrande of ontstoken mengsel uit de cilinder.
De zuigers maken op- en neergaande bewegingen in de cilinder. De
cilinder zit vast in het motorblok, en beweegt niet. De zuiger beweegt
de hele tijd van het ODP (Onderste Dode Punt) naar het BDP (Bovenste
Dode Punt) in de cilinder.
Aan de bovenkant van de zuiger (wat zuigerbodem wordt genoemd) vind de
verbranding plaats. Doordat de inlaatkleppen open gaan, en de zuiger
naar beweegt, wordt er een vacuüm in het inlaatgedeelte gecreëerd. Door
die vacuüm wordt er lucht (of een brandstofmengsel) de cilinder in
gezogen.
De inlaatkleppen sluiten, en de zuiger beweegt omhoog. De lucht (of
brandstofmengsel) wordt samengeperst (gecomprimeerd), en (bij een
benzinemotor) met een bougie ontstoken, en bij een dieselmotor door het
toevoegen van dieselbrandstof.
Door dat het mengsel ontbrand, wordt de zuiger met grote kracht naar
beneden geduwd. Vervolgens gaan de uitlaatkleppen open, en duwt de
zuiger bij de opgaande slag het mengsel de uitlaat in.
Dieselmotor
Technologie
In de ottomotor wordt een mengsel van
brandstof en lucht door de zuiger samengeperst en ontstoken door
een vonk.
Zie filmpje hiernaast
Vaak bij dieselmotoren is de zuigerbodem nog een deel van de
verbrandingsruimte. Er wordt dan een speciale holte in de zuiger
geslepen, wat dient voor de werveling van de lucht.
Door dat de lucht in die ruimte een wervelende beweging maakt, en er dan
dieselbrandstof bij gespoten wordt, wordt dit door deze werveling extra
goed vermengd.
Zuigers moeten voldoen aan de volgende
eigenschappen voldoen:
Ze moeten zo licht mogelijk zijn
om de massakrachten in het BDP en ODP zo laag mogelijk te
houden. Kleine massa-krachten belasten de lagers minder en
laten hogere rotatiefrequenties toe.
Ze moeten goed de warmte geleiden.
De temperatuur van de zuigerkop kan meer dan 400C bedragen.
Om de temperatuur van de zuigerkop niet te hoog te
laten oplopen, wordt die soms lang gekoeld met een
oliestraal. De lagere thermische belasting geeft minder
slijtage en minder olieverbruik.
Ze moeten over een voldoende
mechanische weerstand beschikken.
Ze moeten een kleine
wrijvingscoëfficiënt hebben.
Zuigerbodem:
De bovenkant van de zuiger wordt de zuigerbodem genoemd. Normaal zou
je denken dat de bodem de onderkant zou zijn, maar niet bij een zuiger.
Materialen:
Zuigers zijn meestal gemaakt van aluminium of magnesiumlegeringen.
Soms worden er gesmede aluminiumzuigers gebruikt waarvan de zuigerbodems
verchroomd zijn.
Zuigerpen:
Met de zuigerpen wordt de zuiger draaibaar aan de drijfstang bevestigd. De
zuigerpen in het midden van de zuiger gemonteerd, en wordt geborgd met een
borgveer. De Engelse vertaling van de zuigerpen is: Piston pen.
Zuigerveren
Zuigerveren moeten
voor een zo goed mogelijke gasafdichting zorgen tussen de zuiger
in de cilinder. Lekkages langs de zuigerveren veroorzaakt:
Compressieverlies (daardoor ook
vermogensverlies) Olieverlies via de verbrandingsruimte
Vroegtijdig verouderen en vervuilen van de olie Doordat er
lekgassen in de olie komen, kunnen die gassen zich met de olie
vermengen, waardoor de olie verouderd.
Er zijn 2 soorten
zuigerveren: Compressieveren: Deze
zorgen voor een zo goed mogelijke gasafdichting. De
compressieveren zijn meestal de 2 bovenste zuigerveren.
Olieschraapveren: Deze moeten ook de
overtollige olie van de cilinderwanden schrapen en zo het
olieverbruik beperken.
Tussen de
zuigerveergroeven en de zuigerveren zit altijd een laagje olie.
(zie afbeelding hier naast) Het is namelijk niet mogelijk om
alleen de zuigerveren voor het afdichten te laten zorgen. De
olie speelt hierbij ook een belangrijke rol. Het werkt als
volgt: Als de zuiger omhoog gaat, gaan de zuigerveren naar
het onderste gedeelte van de zuigerveergroef. (zie afbeelding)
Olie op de cilinderwand, dringt aan de onderkant en
achterkant tussen de zuigerveer en zuigerveergroef. De zuiger
word daardoor tegen de cilinderwand aangedrukt.
Een cilinder is een belangrijk onderdeel van
de zuigermotor. Het bestaat uit een aan één zijde
afgesloten cilindervormige huls. Aan de afgesloten
zijde wordt brandstof ingespoten die eventueel met
een vonkmakende ontsteker periodiek tot ontbranding
wordt gebracht. Aan de andere kant van de cilinder
wordt deze afgesloten met een zuiger, die door de
verbranding van de brandstof
naar
buiten wordt geduwd, en door de beweging van de
motor weer naar binnen wordt geduwd. Met één
of meerdere cilinders wordt een motor aangedreven.
Inlaatspruitstuk:
Een inlaatspruitstuk is niet zomaar een stel buizen. De vorm en afwerking
ervan moeten zo weinig mogelijk weerstand bieden aan het binnenstromende
gasmengsel. Alle cilinders moeten evenveel mengsel naar binnen krijgen. Voor
alle cilinders zouden de inlaatbuizen dus even lang moeten zijn.
Uitlaatspruitstuk:
Ook het uitlaatspruitstuk is niet zomaar een stel buizen. Hoe sneller de
uitlaatgassen naar buiten kunnen stromen, hoe beter. Dat is niet alleen een
kwestie van stromingsweerstand. Er moet immers ook rekening worden gehouden
met de vooropening en na sluiting van de uitlaatkleppen.
Voorbeeld:
De ontstekingsvolgorde van
een VW boxer is 1-4-3-2. Cilinder 1 bevindt zich rechts achter, cilinder
2 rechts voor, cilinder 3 links achter en cilinder 4 links voor.
Op het moment dat de uitlaatklep van de vierde cilinder opent, staat die
van de eerste nog open. Omdat de uitlaatperiode van cilinder 4 pas
begint, stroomt het gas er met een grotere druk uit dan dat bij 1 het
geval is. Als het spruitstuk niet de juiste vorm en diameter heeft dan
kunnen de uitlaatgassen van 4 die 1 wegstuwen. Bij een juiste
constructie doet zich echter het omgekeerde voor en helpt 4 de
resterende uitlaatgassen in 1afzuigen.
Spaghetti uitlaat voor een keverblok. De ideale uitlaat
spruitstuk waar de uitlaat gassen gemakkelijk worden afgevoerd de buizen
hebben de zelfde lengte. De demper moet hier nog op gemonteerd
worden.
