Desmodromische klepbediening van Ducati

Het sluiten van een klep d.m.v. een veer kan met oudere motoren voor problemen zorgen. Vooral als er te hogen toerentallen worden gedraaid zoals in de racerij nogal eens gebeurd. De snelheid waarmee de klep geopend en gesloten moeten worden kan te hoog worden waardoor de veer de klep niet meer tijdig gesloten krijgt. Dit noemt men zwevende kleppen.

Zwevende kleppen

Een viertakt motor heeft kleppen nodig om te kunnen functioneren. Het verse mengsel moet de verbrandingsruimte ingezogen worden om te kunnen ontbranden. Want zonder de ontbranding van het benzine lucht mengsel kom je nergens.

De explosie drijft de zuiger omlaag waardoor de krukas gaat draaien. Als de zuiger weer naar boven komt moeten de verbrandde gassen de cilinder uit geperst kunnen worden.

Hierdoor is er een andere opening nodig. Dit is de opening die de  gassen de kans geeft de verbrandingsruimte te verlaten.

De kleppen worden geopend door een tuimelaar die op zijn beurt weer bediend wordt door een nokkenas. De Deze as wordt, over het algemeen aangedreven door een ketting. De nokkenasketting ketting wordt door een tandwiel dat op de krukas zit aan gedreven.

 

Ducati

De Ducati Panigale met Desmodromische kleppen

Ducati

Ducati met Desmodromische kleppen waarvan de nokken as aandrijving zichtbaar is gemaakt 

Het gevaar van zwevende kleppen

Op zich is dit een prima werkend systeem. Het probleem ontstaat als de kleppen gesloten moeten worden.

Want het sluiten van de kleppen wordt  over het algemeen gedaan door zogenaamde klep-veren. En die klep veren  vormen het probleem. Want de veren die de klep sluiten hebben een bepaalde voorspanning.

Bij het openen van de klep wordt de veer  door de tuimelaar ingedrukt. Als de klep tuimelaar weer omhoog kan drukt de klep-veer de klep weer omhoog.

De klep veer heeft een beperkte kracht die afhankelijk is van de spanning van de veer. Bij te hoge toerentallen kan de klepveer de klep niet snel genoeg meer dicht drukken.

 

Ducati

Ducati met door getande riemen aangedreven nokken assen.

De toeren begrenzer grijpt tijdig in

Bij moderne motoren met elektronische ontsteking komt het probleem van  zwevende  kleppen niet meer voor omdat de elektronische ontsteking een ingebouwde toeren begrenzer heeft.

Zodra een motor teveel toeren maakt, grijp de toeren begrenzer in door de ontsteking te onderbreken. Dit onderbreken gaat door totdat het toerental van de motor zakt.

Dan is er toch geen probleem ? Nee is er ook eigenlijk niet, behalve als je hogere toerentallen wil gaan halen met een viertaktmotor. En wil je meer vermogen uit een racemotor halen dan heb je hogere toerentallen nodig.

Zwevende kleppen voorkomen doe je door een andere manier te vinden voor het sluiten van je kleppen.

 

Zwevende kleppen

Het Boxer blok van BMW met bovenliggende nokken assensen

Zwevende kleppen zorgen voor problemen

De toeren begrenzer onderbreekt dus het toerental om te hoge toerentallen te voorkomen.

Dit onderbreken is nodig omdat de motor niet te hoge toerentallen mag maken. Bij motorfietsen die gewoon op de weg rijden komen te hoge toerentallen niet zo snel voor maar in de racerij wel.

De zuigersnelheden kunnen te hoog oplopen waardoor schade aan de cilinder en zuiger kunnen ontstaan. Een groter probleem vormt de snelheid van de nokken assen en de kleppen trein.

Als de kleppen door te hoge toerentallen niet meer geheel gesloten worden bestaat het gevaar dat de klepschotel de bovenkant van de zuiger raakt.

Als de klep de zuiger raakt bij een hoog toerental resulteert dit vrijwel zeker in een kromme klep en soms ook in een beschadigde zuiger.

 

Ducati

 

Een modern Japans viercilinderblok met bovenliggende nokken assensen. 

Ducati heeft de oplossing

Een zwevende klep zorgt er ook voor dat de motor onvoldoende vermogen opwekt omdat de explosie door de niet geheel gesloten klep kan verdwijnen.

Een klep kan ook verbranden omdat deze niet geheel gesloten wordt. De klepschotel koelt namelijk iets af als deze tegen de klepzitting van de cilinderkop rust tijdens het draaien van de motor.

De klepschotel rust heel kort tegen de klepzitting maar dat is voor de klep  net genoeg om iets van zijn warmte kwijt te raken en zodoende verbrande kleppen te voorkomen.

Een manier om zwevende kleppen te voorkomen is bedacht door een Italiaanse motorfietsen fabrikant.

Ducati bedacht een systeem waarbij in en uitlaat kleppen gedwongen werden geopend en gesloten. Bij deze zogenaamde desmodromische bediening van de kleppen horen zwevende kleppen tot het verleden.

 

Zwevende kleppen

De nieuwste BMW R1200 GS met bovenliggende nokken assensen

 Hogere toerentallen zijn mogelijk

Bij desmodromische bediening van de kleppen ontbreken de klepveren omdat de kleppen gedwongen geopend en gesloten worden. De klep wordt dus niet meer gesloten door een veer waardoor er dus geen vertraging meer kan optreden in het sluiten van de klep.

Het door Fabio Taglioni ontwikkelde systeem werd in 1954 al toegepast op Dell’Orto carburateurs.

Door deze desmodromische bediening van de kleppen zijn hogere toerentallen mogelijk omdat het sluiten van de klep niet meer afhankelijk is van de spanning van de klepveer.

Door het gebruik van het desmodromische systeem kunnen ook scherpere nokken assensen worden gebruikt met hogere nokken. Hierdoor kunnen kleppen verder geopend worden.

Een nadeel van de constructie die Ducati verzonnen heeft is dat het complex is en over het algemeen zwaarder.

 

De Desmodromische bediening van de kleppen in werking laat ook zien hoe complex het systeem is.

Desmodromie heeft meer onderhoud nodig

Het desmodromische kleppensysteem heeft ook meer onderhoud nodig omdat de kleppen veel vaker gesteld moeten worden. Als je meer informatie wil over deze manier van bediening van de kleppen, neem dan contact op met je Ducati Dealer.

Maar voor motorren die hoge toerentallen moeten kunnen draaien is het een goed bedacht systeem.

De bediening van de kleppen zegt nog niets over de aandrijving van de nokken assen, want ook daar zijn verschillende methoden voor bedacht. En veel van die methoden hebben te maken met de ligging van de as.

BMW heeft lange tijd onderliggende assensen gebruikt, die eerst boven en later onder de krukas lagen. Ook Ducati heeft motorfietsen gemaakt waarbij de assen onder in het blok lag, net als Harley Davidson.

Japanse motorfiets fabrikanten begonnen op een zeker moment motorfietsen te bouwen met bovenliggende nokkenassen.

 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.