De Nokkenas van de Motor Uitgelegd

Wat is een nokkenas?

Om een verbrandingsmotor (IC-motor) te laten functioneren, moeten alle onderdelen hun taken op zeer nauwkeurige momenten uitvoeren in relatie tot de beweging van de zuiger. Hiervoor wordt een component genaamd de nokkenas gebruikt. De onderstaande afbeelding toont een nokkenas en het nokkenasaandrijftandwiel.

Opmerking: Nokkenassen worden meestal alleen toegepast in viertaktmotoren en zeer grote tweetakt motoren.

Nokkenas van de motor

Een nokkenas is een lange as met eivormige excentrische nokken, één nok voor elke klep en brandstofinjector (als de motor geen common rail brandstofinjectiesysteem heeft). Elke nok heeft een volger. Terwijl de nokkenas draait, wordt de volger op en neer bewogen terwijl deze het profiel van de nok volgt. De volgers zijn verbonden met de kleppen en brandstofinjectoren van de motor via verschillende soorten verbindingen zoals stoterstangen en tuimelaars. De stoterstangen en tuimelaars dragen de door de nokkenas gegenereerde beweging over naar de kleppen en injectoren, waardoor ze openen en sluiten zoals nodig. Nadat de kleppen door de tuimelaars zijn geopend, worden ze weer gesloten door veren.

Kleptrein van de motor (stoterstangen, kleppen, klepveren, nokkenas)

Kleptrein

Wanneer de klep wordt geopend door de nokkenas, comprimeert deze de klepveer. De energie die in de klepveer is opgeslagen, wordt vervolgens gebruikt om de klep te sluiten wanneer de nokkencurve onder de volger vandaan draait. Omdat een motor aanzienlijke temperatuurveranderingen ondergaat (bijv. van omgevingstemperatuur tot een normale bedrijfstemperatuur van ongeveer 190°F), moeten de onderdelen zijn ontworpen om thermische uitzetting mogelijk te maken. Daarom moeten de kleppen, klepstoterstangen en tuimelaars een methode hebben om thermische uitzetting mogelijk te maken. Dit wordt bereikt door het gebruik van klepspeling. Klepspeling is de term die wordt gegeven aan de "speling" of "vrijheid" in de kleptrein voordat de nok daadwerkelijk begint de klep te openen.

Tussen- en tijdversnellingen

De nokkenas wordt aangedreven door de krukas van de motor via een reeks tandwielen genaamd tussenwielen en tijdversnellingen. De tandwielen zorgen ervoor dat de rotatie van de nokkenas synchroon loopt met de rotatie van de krukas. Hierdoor vindt het openen en sluiten van de kleppen en de brandstofinjectie op precieze momenten in de zuigerslag plaats. Om de flexibiliteit in het timen van het openen en sluiten van de kleppen en de brandstofinjectie te vergroten, en om het vermogen te verhogen of de kosten te verlagen, kan een motor een of meer nokkenassen hebben. Typisch, in een middelgrote tot grote V-type motor, zal elke bank een of meer nokkenassen per kop hebben. In grotere motoren kunnen de inlaatkleppen, uitlaatkleppen en brandstofinjectoren een gemeenschappelijke nokkenas delen, of onafhankelijke nokkenassen hebben.

Aantal en locatie van nokkenassen

Afhankelijk van het type en merk van de motor varieert de locatie van de nokkenas of nokkenassen. De nokkenas(sen) van een lijnmotor bevindt zich meestal in de kop van de motor, of in de bovenkant van het blok langs één zijde van de cilinderbank. Bij kleine of middelgrote V-type motoren bevindt de nokkenas zich meestal in het blok in het midden van de "V" tussen de twee cilinderbanken. In grotere of multi-nokken V-type motoren bevinden de nokkenassen zich meestal in de koppen.

Enkele nokkenas (nok) voor V-type motor

Gerelateerde online engineering cursussen

Basisprincipes van verbrandingsmotoren

Dieselmotor Grondbeginselen (Deel 1)

Dieselmotor Grondbeginselen (Deel 2)

Hoe Helix Brandstofpompen Werken

Aanvullende bronnen

https://en.wikipedia.org/wiki/Camshaft

https://auto.howstuffworks.com/camshaft.htm

https://energyeducation.ca/encyclopedia/Camshaft