Belangrijkste Componenten van een Interne Verbrandingsmotor

Lezen en weten hoe een interne verbrandingsmotor werkt is prima, maar de componenten niet kennen maakt het nutteloos. De samengestelde componenten van een voertuigmotor maken de magie onder de motorkap werken; voor sommigen lijkt het tovenaarwerk.

Een automobielmotor is opgebouwd uit verschillende componenten met diverse afmetingen en functies. Dit artikel richt zich op de meest voorkomende automobielmotor: de interne verbrandingsmotor.

De moderne versie combineert mechanische en elektrische componenten. Lees ook belangrijke artikelen over interne verbrandingsmotoren…

Componenten van een Interne Verbrandingsmotor:

Hieronder de veelvoorkomende onderdelen:

1. Cilinder:

Deze motoronderdelen zitten in de motorblok (cilinderblok). Er zit een laadje of huls omheen. Deze laadje slijt bij belasting en is gemakkelijk vervangbaar. De cilinders hebben ruimte voor de zuiger om heen en weer te bewegen, waar verbranding plaatsvindt.

Cilinders worden gekenmerkt door boor en slag. De boor is de binnenste diameter; de slag is de effectieve lengte waar de zuiger heen en weer beweegt (van Bovenste Dood Punt tot Onderste Dood Punt).

Het cilindermerk bevat holle ruimtes rondom en tussen individuele cilinders, "mantels" genoemd. Hier stroomt koelmiddel door voor effectieve warmteafvoer bij vloeistofgekoelde motoren.

2. Zuiger (Piston):

De zuiger is een cilindervormig deel dat heen en weer beweegt in de cilinder, zodat de complete verbrandingscyclus plaatsvindt (inlaat, compressie, verbranding, uitlaat).

De zuigerdiameter is iets kleiner dan de cilinderboor om snelle slijtage te voorkomen. Drie zuigerringen zitten in cirkelvormige natten op de zuigeroppervlakte. Deze ringen zijn van aluminium, hebben direct contact met de cylinderlaadje, en voorkomen zuigerslijtage.

De eerste twee ringen zijn compressieringen, afgeschuineerd aan de buitenkant, wat de "blowby" voorkomt (verhijdert dat afvalgassen uit de verbrandingskamer in de karterkamer treden). De derde ring is de oliering; die voorkomt dat olie de verbrandingskamer binnenkomt en zorgt voor goede oliedistributie langs de cylinderwanden.

3. Klikas (Crankshaft):

Deze motordelen zetten de glijbeweging van de zuiger om in draaibeweging via de koppelstang. Het zit onder het cilindermerk in een behuizing genaamd karterkamer. De klikas heeft uitsteeksels die gebogen en verspringen van de as. In een meercilindermotor heeft elke cilinder een eigen klikpen om de zuiger via de koppelstang te bevestigen.

Een deel genaamd klikpenlager (grote kop). Een ander deel: tegengewichten. Deze tellen de trillingskrachten op die de klikas ervaart door de wisselende onbalans van de bewegende zuiger tijdens verbranding. De klikasbalans is ofwel gebout of integraal.

Klikassen worden in delen of als één stuk geproduceerd. Eenstuk-ontwerp is bevorzugd: geen trillingsruimte, betere vezelstroom, betere spanningsbestendigheid. Meestal van staal via rolsmeden of duktiel staal gieten. Eenstuk klikassen van warmtebehandelde koolstofstalen. Andere stalen (vanadium micro-gelegeerd) worden gebruikt voor hogere sterkte zonder warmtebehandeling.

4. Koppelstang (Connecting rod):

Deze motordelen verbinden de zuiger met de klikas. Zojuist genoemd: het zet de lineaire beweging van de zuiger om in de draaibeweging van de klikas. Een uiteinde bevestigd aan de zuiger via een zuigerpen (ook gudgeon pin, wrist pin). Het andere uiteinde aan de klikpenlager met bouten voor boven- en onderlagerkapjes (grote kop).

Het lager bestaat uit twee half-schillen in het klikasjournaal via de grote kop van de koppelstang. Beide uiteinden niet stellig vast om te kunnen draaien. Beide uiteinden in continue beweging onder enorme spanning door zuigerdruk.

De koppelstang is meestal gesmeed staal, soms aluminiumlegering voor lichtgewicht en hoge schokabsorptie. Hoge precisie fabricage; gevoelig voor breuk.

5. Cilinderkop (Cylinder head):

Deze motordelen dienen als afdekking voor cilindermerk, kleppen, kippearm, ontbrandingselement. Gebout aan cilindermerk met koppakking ertussen.

Cilinderkop van gietijzer, soms aluminiumlegering voor lichtgewicht en snellere warmtegeleiding.

Bij overhead camshaft motor zit de nockenas in de kop zonder duwstangen voor klepmechanisme. Andere onderdelen: inlaat, uitlaatkanalen, verbrandingskamer onder de cilinderkop, vormend één geheel.

6. Nockenas (Camshaft):

Dit motorcomponent is een as met nocken erop. Functie: kleppen direct besturen door erboven te zitten of via kippearm en duwstangmechanisme. Kleptijming wordt bepaald door nockenafmetingen: openen/sluiten van kleppen geregeld door nockenas, gekoppeld aan klikas direct via reductietandwiel of indirect via riem en distributieriem.

Nockenas gekoppeld aan klikas via tandwiel vereist duwstang en tappet mechanisme met kippearmen. Nockenas meestal van gekoeld gietijzer en billet staal voor hoge kwaliteit. Gekoeld gietijzer biedt hogere slijtvasteheid en oppervlaktehardheid.

7. Kleppen (Valves):

Kleppen bekend als mushroom-kleppen op IC-motoren. Lange dunne ronde staaf (klepsteel) en plat rond schijfje (klepkop), afgetapt langs de dunne staaf. Functie: openen voor verse inlaat brandstof/lucht en afvoeren van afvalgassen (uitlaat). Openen/sluiten door glijbeweging nockenas en koppelingen.

Motorkleppen van staallegeringen met natrium voor betere warmteoverdracht. Twee secties: inlaatklep (verse lading binnen bij open), uitlaatklep (ontweken ontvluchten).

8. Kippearm (Rocker arm):

Dit motonderdeel speelt cruciale rol: het overbrengt de draaibeweging van nockenas of klikas via een tappet/klik en zet het om in lineaire beweging van de klepsteel, wat de klepkop indrukt.

Kippearm van staalstamping voor lichte/middelzware motoren; zware dieselmotor kippearm van gietijzer en gesmeed koolstofstaal voor grotere stevigheid/stijfheid. Kippearmen oscilleren om een vaste draaipuntstaaf in de cilinderkop.

9. Karterkamer (Crankcase):

Deze motorcomponenten zitten onder het cilindermerk met lagers die de klikas laten draaien. Hoofdlager is een glijlager met voldoende olievoorziening. Viercilinder inline benzine motoren: drie lagers in karterkamer (eindes + midden); dieselmotoren: vijf hoofdaggers (eindes + tussen elke cilinder).

Karterkamer van gietijzer en aluminium, zelfde materiaal als cilindermerk. Dient meerdere doeleinden: beschermt binnenwerk tegen stof/vuil, behuizing voor klikas en koppelstang, houdt olie en lucht.

10. Oliepomp en oliebak (Oil pump and sump):

Functie oliepomp: pompt olie naar diverse motordele voor smering, reiniging, koeling. Olipomp wordt aangedreven door klikastandwiel. Olie onder druk naar componenten voor smering en koeling.

Oliebak fungeert als opslag met kamer die olie bevat. Olie wordt door pomp uit bak getild via draadgaas zeef die vuil/debris tegenhoudt. Oliefilter en oliekoeler laten olie door voordat distributie naar motordele. Olie keert terug naar bak na zijn werk.

Overige automobielmotorcomponenten zijn de elektrische, besproken in een volgend artikel. Elektrische delen:

• Dynamo (Alternator)
• Startmotor
• Bougie (Spark plug)
• Elektronische brandstofinjector
• Ontstekingspoel (Ignition coil) etc.

We hopen dat deze "componenten interne verbrandingsmotor" post nuttig was en u het genoot. Deel dit met vrienden en studenten op sociale media. Bedankt!