De Luchtgekoelde verbrandingsmotor moet wel koel blijven

Om een motorfiets voorruit te laten komen is er energie nodig. De energie die nodig is moeten we op de een of andere manier zien op te wekken. We kunnen elektriciteit gebruiken, of fossiele brandstof. Maar alles heeft te maken met het opwekken van energie. En met het opwekken van energie produceren we ook warmte.

De verbrandingsmotor en motorolie

Warmte en energie gaan niet zonder elkaar. Zodra we beweging omzetten in energie of andersom, komt er warmte vrij. Dit gebeurt ook bij motorfietsen natuurlijk.

Een motorfiets verbrand brandstof om de energie te leveren. Dit is de energie die nodig is om de motorfiets in beweging te zetten.

Dit verbranden gebeurt boven in de cilinder. In de verbranding of compressie ruimte.

Door het proces van snelle verbranding (explosie) ontstaat er warmte. Op zich is er niets mis met een beetje warmte. Het wordt echter lastig als de temperaturen teveel oplopen.

Zeker bij een verbrandingsmotor kan teveel warmte op den duur voor problemen gaan zorgen.

motorolie

Veel metalen onderdelen zitten dicht op elkaar. Motorolie zorgt dat het blijft werken

Een motorblok heeft koeling nodig.

Metalen onderdelen zetten door oplopende temperaturen teveel uit.  Door dit uitzetten  komen ze in aanraking met andere metalen delen.

Hierdoor ontstaat weer wrijving. Door meer wrijving wordt er weer meer warmte geproduceerd. En al die  warmte gaat op den duur voor problemen zorgen.

Een [intlink id=”217″ type=”post”]verbrandingsmotor[/intlink] die zijn warmte niet kan afvoeren gaat op den duur vastlopen.

Dit komt doordat de wrijving tussen de verschillende onderdelen te groot wordt.

Olie heeft ook een koelende werking

Oplopende wrijving ontstaat tussen bijvoorbeeld de zuiger en de cilinderwand. De zuiger zet teveel uit en pas daardoor niet meer goed in de cilinder.

De speling tussen de cilinderwand en de zuiger is een honderdste van een millimeter dus ga maar na.

Door de oplopende warmte in een motor kunnen de onderdelen letterlijk met elkaar gaan samensmelten.

Om wrijving te voorkomen is een motor altijd voorzien van een hoeveelheid smeerolie.

Maar ook met de juiste hoeveelheid motorolie ben je er nog niet. De motor kan namelijk nog steeds te warm worden.

Overigens heeft olie niet alleen een smerende werking. Motorolie heeft ook een koelende functie.

Luchtgekoelde motor

Een Ducatie motorblok met veel koelribben

Warmte is wel ergens goed voor

Een verbrandingsmotor heeft ook warmte nodig om te kunnen functioneren. De warmte mag echter niet teveel oplopen

Om ervoor te zorgen dat de temperaturen binnen  de grenzen blijven zijn diverse methodes bedacht om warmte af te voeren.

De meest eenvoudige manier om motorwarmte af te voeren is door koele lucht langs het motorblok te laten stromen.

Dit kan eenvoudig door het motorblok aan de buitenkant te voorzien van een oneffen oppervlak.

Je kan hierbij denken aan de zogenaamde koelribben van een cilinderblok. De cilinder(s) van een motorblok bestaan uit een gegoten stuk aluminium met koelribben.

In het aluminium cilinderblok zit vaak een stalen bus (cilinder) gemonteerd.

Olie wordt van de wanden geschraapt

In die stalen cilinder gaat een zuiger met hoge snelheid op en neer. Het enig wat de cilinderwand minimaal raakt zijn de zuigerveren. De olie schraap veren hebben een andere functie.

De olie schraap veren zorgen ervoor dat de oliefilm van de cilinderwand wordt geschraapt. Dit is om het verbranden van motorolie tegen te gaan.

Als de olie niet van de cilinderwand wordt geschraapt kan deze in de verbrandingsruimte terecht komen.

Hierdoor verbrand er [intlink id=”2305″ type=”post”]motorolie en ontstaat er olieverbruik.[/intlink]

De rest van de zuigerveren zorgen ervoor dat er geen druk van de explosie verloren gaat (compressieverlies).

verbrandingsmotor

De nokkenas plus kleppen van een XT600 motorblok

Nikkel en Siliciumcarbide maakt Nikasil

In modernere motorfietsen wordt geen gebruik meer gemaakt van een stalen cilinder bus.

De stalen cilinder bus is vervangen door een aluminium exemplaar. Hierop zit  een coating van een ceramisch materiaal.

Meestal wordt hiervoor Nikasil gebruikt. Nikasil is een zeer sterk materiaal en bestaat uit Nikkel en Siliciumcarbide.

De cilindervoering van Nikasil is veel harder dan de stalen bus. waardoor er veel minder slijtage optreed.

Een ander voordeel van Nikasil cilindervoering is betere warmte afvoer. Beter dan met de ouderwetse stalen bus.

Koelribben en de luchtgekoelde motor

Een betere warmte afvoer zorgt ervoor dat de ontstane warmte eerder bij de aluminium koelribben is. Dit zorgt dus voor betere warmte afvoer.

De warmte verspreid zich over het gehele oppervlak van de cilinder tot in de uiterste punten van de koelribben.

De koele lucht die door de snelheid van de motorfiets langs de koelribben loopt voert het teveel aan warmte af.

Het motorblok blijft door de langsstromende lucht op de “juiste” temperatuur. Hierdoor door is er geen gevaar voor motorschade door oververhitting.

Ik zet expres juiste tussen aanhalingstekens omdat de juiste temperatuur afhankelijk is van de omgevingstemperatuur.

De omgeving temperatuur bepaalt de koeling

Want de omgeving temperatuur bepaalt hoe effectief de koeling werkt van een motor.

Hoe hoger de buiten temperatuur is hoe lastiger het wordt voor een luchtgekoelde motor om koel te blijven.

Gelukkig is de buitenlucht niet het enige wat een motorblok koel houdt. motorolie werkt namelijk ook verkoelend.

De motorolie, die van zichzelf ook flink warm wordt, koelt verschillende delen van het motorblok.

luchtgekoelde motor

Een duidelijk luchtgekoelde motor

De motorolie is net iets koeler dan het motorblok

Zo wordt de onderkant van de zuiger afgekoeld doordat motorolie onder druk tegen de zuigerbodem wordt gespoten.

De temperatuur van de  kleppen, cilinderkop en ander onderdelen door de olie ook binnen bepaalde grenzen gehouden.

De cilinderkop en de kleppen worden ook koel gehouden. Dit gebeurt door de olie die boven in de cilinderkop gepompt wordt. Kortom motorolie doet veel meer dan alleen smeren.

De olie is natuurlijk ook flink warm maar olie is toch altijd een stuk koeler dan de heetste delen van het motorblok.

Brandstof koelt ook

De brandstof die je nodig hebt om voorruit te komen heeft ook een koelende werking.

Het benzine luchtmengsel is altijd koeler dan de motor zelf. Hierdoor koelt het de motor dus af.

Hierdoor worden de bovenkant van de zuiger en de rest van de verbrandingsruimte ook gekoeld.

Deze verkoeling vind plaats tijdens de inlaatslag.  Als de brandstof de cilinder in wordt gezogen heeft deze lage temperatuur.

De brandstof koelt maar heel kort de zuiger en de rest van de verbrandingsruimte maar het helpt wel.

Bij hoge buitentemperaturen kan een motor echter niet alle warmte afvoeren via de lucht.

Motorolie

Een oud exemplaar Suzuki 500cc tweetakt met luchtkoeling

Temperatuur en de verbrandingsmotor

Bij een paar graden onder nul dan kan het zijn dat een motorblok niet goed op bedrijfstemperatuur kan komen.

Het op de juiste temperatuur krijgen en houden van een verbrandingsmotor blijft een uitdaging.

Een motor met een te hoge temperatuur is niet goed. Een te lage temperatuur ook niet.

Als een verbrandingsmotor niet op bedrijfstemperatuur kan komen zorgt dit voor mindere prestaties. De verschillende metalen onderdelen komen dan niet op de juiste temperatuur.

Hierdoor klopt bij sommige onderdelen de passing niet. Een zuiger en cilinder die niet op bedrijfstemperatuur zijn werken niet soepel.

motorolie

De motorolie moet altijd op peil zijn

Niet te warm en niet te koud

Bij echt extreem lage temperaturen kan het zelfs zo zijn dat niet alle onderdelen goed op elkaar aansluiten. Als de motor in bedrijf is zorgt dit voor meer wrijving

Het is dus in belangrijk dat de motor goed op temperatuur gehouden wordt. Niet te warm en niet te koud is daarbij het thema.

Met een luchtgekoelde motor kan je het een en ander bereiken. Er zijn ook betere methodes om een verbrandingsmotor koel te houden hierover meer in deel twee.

[bol_product_links block_id=”bol_57ce951a44a02_selected-products” products=”1001004005092413″ name=”luchtkoeling” sub_id=”” link_color=”003399″ subtitle_color=”000000″ pricetype_color=”000000″ price_color=”CC3300″ deliverytime_color=”009900″ background_color=”FFFFFF” border_color=”D2D2D2″ width=”500″ cols=”1″ show_bol_logo=”undefined” show_price=”1″ show_rating=”1″ show_deliverytime=”1″ link_target=”1″ image_size=”1″ admin_preview=”1″]

Opmerkingen

comments