Rodspot.nl

In een verbrandingsmotor is een groot aantal bewegende delen te vinden. Bijvoorbeeld de zuigers, de kleppen, de krukas en de drijfstangen. Al deze delen staan in contact met andere delen. Dit betekent dat de oppervlakken van verschillende onderdelen langs elkaar bewegen.

Als hier niks aan gedaan wordt, betekent dit dat de metalen oppervlakken over elkaar wrijven. Dit gaat erg stroef en levert veel warmte op. Deze warmte is een groot probleem, want dit zorgt er plaatstelijk voor dat de oppervlakken aan elkaar blijven plakken.  Er worden dan stukjes losgetrokken worden uit het ene deel en deze plakken aan het andere deel (pitting)

Als dit gebeurt is het gauw afgelopen met een motor. Vandaar dat elke verbrandingsmotor is voorzien van een smeersysteem.

Doel van het smeersysteem

Het doel van het smeersysteem is te zorgen dat de onderdelen langs elkaar kunnen bewegen met zo min mogelijk wrijving. Verder heeft het tot doel om onderdelen (met name de zuiger) te koelen en verzorgt het de afdichting tussen zuigerveren en cilinderwand.

Onderdelen van het smeersysteem

Een aantal onderdelen in het smeersysteem is in elke willekeurige 4-takt motor terug te vinden:

1. Carter
2. Pomp
3. Filter
4. Hoofd galerij
5. Hoofdlagers
6. Big-end lagers
7. Zuigerpen lagers
8. Smering van de cilinderwand
9. Koeling van de zuiger
10. Nokkenas lagers
11. Spatsmering van de kleppentrein

 

 

Het carter

Het carter is de opvangbak aan de onderkant van de motor. Het carter is het reservoir waar de olie uit wardt aangezogen door de brandstofpomp en de gebruikte olie uit het smeersysteem in terugloopt. Daarnaast heeft het carter de taak om de olie te koelen.  Doordat er rijwind langs het carter stroomt wordt de warmte uit de olie afgestaan aan de langsstromende lucht, zodat de olie gekoeld wordt.

De oliepomp

De oliepomp zuigt de olie uit het carter aan en zorgt ervoor dat het onder druk de rest van het smeersysteem in wordt geperst.  Het is belangrijk dat de pomp in staat is om de benodigde hoeveelheid olie op druk te brengen, anders worden niet alle onderdelen voldoende gesmeerd en volgt er motorschade

 

 

Oliefilter

Het filter heeft tot taak de olie te ontdoen van deeltjes zoals roet, of metaalsplinters. Wanneer deze deeltjes niet verwijderd zouden worden, kunnen de kanaaltjes van het smeersysteem verstopt raken en  de olie krijgt een schuurpapier werking, wat overmatige slijtage van bewegende delen veroorzaakt en uiteindelijk bezwijken van onderdelen. Het oliefilter is een papieren filter in een cilindrische vorm, waar de olie van buiten naar binnen doorheen loopt.

 

 

Als het filter verstopt raakt, is het belangrijker dat er voldoende olie naar de componenenten in de motor wordt gevoerd dan dat die olie zuiver is. Hiervoor is het oliefilter voorzien va neen overdrukventiel. Als de druk in het filter te groot wordt, wordt dit ventiel open gedrukt en kan de olie direct vanaf de pomp de hoofdgalerij instromen.

Hoofdgalerij

De hoofdgalerij is een relatief grote boring die van voor naar achter door het cilinderblok loopt. Het doel van de galerij is de olie over de volle lengte van het motorblok te verdelen met zo min mogelijk wrijvingsverlies. De oliepomp pompt de olie door het filter direct de hoofgalerij binnen. Van daaruit wordt de olie verdeeld over de hoofdlagers, drijfstanglagers en de cilinderkop.

Hoofdlagers

De hoofdlagers zijn de lagers die de krukas aan het motorblok bevestigen. Het zijn lagers van het type ‘glijlager’ wat inhoudt dat de krukas en het motorblok van elkaar gescheiden worden door een laagje olie. Deze olie wordt vanuit de hoofdgalerij door kanaaltjes in het motorblok naar de lagers gevoerd. Door de snelheid van de krukas wordt er een oliefilm opgebouwd, zodat de metalen oppervlakken niet met elkaar in contact komen. Zolang de oliefilm in stand wordt gehouden treedt er in een glijlager geen slijtage op en kunnen de onderdelen oneindig lang ten opzichte van elkaar blijven bewegen.

 

Big-end lagers

Big-end lagers zijn vernoemd naar het big-end van de drijfstang. Aan de kant waar de drijfstangen aan de krukas zijn bevestigd zijn ze groter dan aan de kant van de zuiger. Vandaar: big-end.

 

 

Het big-end lager is dus het lager waar de drijfstang aan de krukas is bevestigd. Ook dit lager is van het type glijlager. De olie voor dit lager wordt via kanaaltjes in de krukas aangevoerd.

Zuigerpen lagers

De zuigerpen lagers zijn de lagers waarmee de zuiger aan de zuigerpen en de zuigerpen aan de drijfstang zijn bevestigd. Dit worden ook wel de small-end lagers genoemd. Ook hier is sprake van een glijlager, alleen zijn er nog verschillende varianten. Namelijk:

• Vaste verbinding met zuiger
  Vaste verbinding met drijfstang
  Volledig zwevend

Vaste verbinding met zuiger

In dit geval wordt de zuigerpen met een pers in de zuiger aangebracht, waardoor een vaste verbinding ontstaat. Alleen de drijfstang kan ten opzichte van de zuigerpen bewegen. Aan de bovenkant van de drijfstand is een gaatje gemaakt, zodat er olie vanuit de zuiger in het small-end lager kan komen.

Vaste verbinding met drijfstang

In deze setup is de zuigerpen in het small-end van de drijfstang geperst en kan hij vrij bewegen in de zuiger. Er hoeft in dit geval geen gaatje bovenin de drijfstang te zitten om het lager te olieën, maar nu moet de zuiger zijn aangepast zodat er olie in het lager in de zuiger kan komen.

Volledig zwevend

In deze situatie kan de zuigerpen vrij bewegen in zowel de zuiger als het small-end. Er moet dus voor voldoende smering gezorgd worden voor beide lagers. Daarnaast moet in dit geval een axiale beweging van de zuigerpen voorkomen worden door borgringen aan te brengen in de zuiger, aan weerszijden van de zuigerpen

 

Functies van het speersysteem

Smering van de cilinderwand

Bij ouderwetse motoren wordt de cilinderwand gesmeerd door middel van spatsmering. De big-ends van de drijfstangen raken de olie in het carter waardoor dit opspat en er een soort olie mist ontstaat in het carter. Deze mist bedekt onder andere de cilinderwand waardoor deze gesmeerd wordt. Tegenwoordig wordt de cilinderwand gesmeerd vanuit gaatjes aan de zijkant van de drijfstangen die een straaltje olie op de cilinderwand spuiten. De overtollige olie wordt door de onderste zuigerveren (olieschraapverent) van de cilinder wand afgeschraapt, zodat het niet in de verbrandingskamer verbrand wordt.

Koeling van de zuiger

In moderne motoren is het rendement zo hoog geworden dat het nodig is de zuiger extra te koelen om oververhitting en schade te voorkomen. Hiervoor zijn onderaan het cilinderblok kleine sproeiertjes aangebracht die olie recht omhoog tegen de zuiger aan spuiten. De zuiger is hol en deze holte is zo gemaakt dat de olie goed door de zuiger verspreid om een goede gelijkmatige koeling te verzorgen. Een deel van deze olie loopt via de daarvoor bestemde gaatjes het small-end lager is om daar de smering te verzorgen.

 

 

Lagering van de nokkenas

Ook de lagers van de nokkenas zijn van het type glijlager. De olie wordt bij onderliggende nokkenassen via het cilinderblok aan de lagers toegevoerd. Bij bovenliggende nokkenassen wordt de olie via de cilinderkop aangevoerd.

Spatsmering van de kleppentrein

De rest van de kleppentrein wordt gesmeerd door middel van spatsmering. De olie wordt door openingen uit de cilinderkop onder het kleppendeksel gespoten. Door de beweging van de kleppen en tuimelaars wordt de olie door het hele kleppendeksel geslingerd, zodat er op alle oppervlakken voldoende olie aanwezig is. Voor het smeren van de kleppen in de klepgeleiders zakt de olie langs de klepstelen tussen de klepsteel en klepgeleider. Vaak is de klepgeleider voorzien van ribbeltjes om er voor te zorgen dat er een goede oliefilm aanwezig blijft en de olie niet het in- of uitlaatkanaal in loopt.

Conclusie

Door de grote beweeglijkheid van onderdelen in de verbrandingsmotor is het van zeer groot belang dat het smeersysteem goed functioneert.  Een goed functionerend smeersysteem zorgt ervoor dat de wrijving tussen de verschillende delen minimaal is en dat de onderdelen voldoende gekoeld worden, zodat de motor een lange levensduur heeft.