Een krukas is een as die wordt aangedreven door een krukmechanisme, bestaande uit een reeks krukken en krukpennen waaraan de drijfstangen van een motor zijn bevestigd. Het is een mechanisch onderdeel dat een conversie kan uitvoeren tussen heen en weer gaande beweging en roterende beweging.
Het belangrijkste doel van deze drijfstang is om de heen en weer gaande beweging van de zuiger op te vangen en door te geven aan de krukas. Wanneer de krukas wordt bewogen door de drijfstang, zet deze die beweging om in roterende beweging en draait het vliegwiel, dat de voertuigwielen blijft bewegen.
Zonder een kruk kan een heen en weer gaande zuigermotor de heen en weer gaande beweging van de zuiger niet overbrengen naar de aandrijfas. Simpel gezegd, een zuigermotor kan een voertuig niet verplaatsen zonder een krukas.
Verschillende motoren doorlopen een vermogenscyclus met verschillende aantallen krukasomwentelingen. Een 2-taktmotor voltooit bijvoorbeeld een vermogenscyclus na één omwenteling van de krukas, terwijl een 4-taktmotor een vermogenscyclus voltooit na het voltooien van twee omwentelingen van de krukas.
Krukassen kunnen worden gelast, semi-geïntegreerd of uit één stuk zijn. Dit onderdeel van de motor verbindt het uitgangsgedeelte van de motor met het ingangsgedeelte.
De kruk fungeert als een schakel die het uitgangsvermogen levert in de vorm van kinetische rotatie-energie - de zuiger is via een drijfstang verbonden met het midden van de kruk. Met de krukarm kan de zuiger de krukas draaien om kracht te genereren om het voertuig te verplaatsen.
Kortom, de krukas voert een eenvoudige taak uit:vertaal de lineaire beweging van de zuigers in rotatie. Het doet hetzelfde werk als de crankarm van een fiets, die de min of meer op en neergaande beweging van je benen in rotatie verandert.
Hoewel het principe eenvoudig is, zijn er genoeg complicaties als het gaat om krachtige motoren. De verbranding van brandstof schiet de zuiger recht door de cilinder, het is de taak van de krukas om deze lineaire beweging om te zetten in de rotatie - in feite door de zuiger heen en weer in de cilinder te schommelen.
De terminologie van een krukas is vrij specifiek, dus laten we beginnen met het noemen van een paar onderdelen. Een astap is het deel van een as dat in een lager draait. Zoals hierboven te zien is, zijn er twee soorten tappen op een krukas - de hoofdtappen vormen de rotatieas van de krukas en de drijfstangtappen zijn bevestigd aan de uiteinden van de drijfstangen die naar de zuigers lopen.
Voor extra verwarring worden de drijfstangtappen afgekort als drijfstangtappen en in het algemeen ook kruktappen of drijfstangtappen genoemd. De staaftappen zijn door middel van webben met de hoofdtappen verbonden.
De afstand tussen het midden van de hoofdlagertap en het midden van de krukastap wordt de krukradius genoemd, ook wel de krukslag genoemd. Deze meting bepaalt het slagbereik van de zuiger wanneer de krukas draait - deze afstand van boven naar beneden wordt de slag genoemd. De slag van de zuiger is tweemaal de krukradius.
Het achterste uiteinde van de krukas steekt buiten het carter uit en eindigt met een vliegwielflens. Deze nauwkeurig bewerkte flens is vastgeschroefd aan het vliegwiel, waarvan de zware massa helpt om de pulsatie van de zuigers op verschillende tijdstippen glad te strijken. Het vliegwiel brengt de rotatie via de versnellingsbak en de eindaandrijving over op de wielen.
Bij een automaat is de krukas vastgeschroefd aan het tandwiel dat de koppelomvormer draagt en de aandrijving overbrengt naar de automatische transmissie. Dit is in feite het vermogen van de motor - en de energie wordt gericht waar het nodig is:propellers voor boten en vliegtuigen, inductiespoelen voor generatoren en naar de wielen van een voertuig.
Het voorste uiteinde van de krukas, ook wel de neus genoemd, is een as die verder reikt dan het carter. Deze as is verbonden met een tandwiel dat de kleppentrein aandrijft via een getande riem of ketting [of tandwielsets in hightech toepassingen] en een poelie die een aandrijfriem gebruikt om accessoires zoals de dynamo en de waterpomp aan te drijven.
Hieronder volgen de belangrijkste onderdelen van de krukas met zijn diagram:
De krukpen is een mechanisch onderdeel van een motor. Hierdoor kan de drijfstang zeer stevig op de krukas worden bevestigd.
Het oppervlak van de krukpen is cilindrisch om het koppel over te brengen op het grote uiteinde van de drijfstang. Deze worden ook wel drijfstanglagers genoemd.
Journalen zijn bevestigd aan het motorblok. Deze lagers houden de krukas vast en houden deze in het motorblok draaiend. Dit lager is bijvoorbeeld een glijlager of glijlager. De hoofdlagers variëren van motor tot motor, vaak afhankelijk van de krachten die door de motor worden uitgeoefend.
Het krukweb is het meest essentiële onderdeel van de krukas. De krukas verbindt de krukas met de hoofdlagertappen.
De contragewichten zijn een soort gewicht dat een tegenkracht uitoefent die balans en stabiliteit aan de krukas geeft. Deze worden op het krukweb gemonteerd.
De reden voor het toevoegen van contragewichten aan de krukas is dat ze de reactie veroorzaakt door de rotatie kunnen elimineren. En het is erg handig om een hoger toerental te krijgen en de motor gemakkelijk te laten draaien.
Op sommige punten zijn twee of meer drukringen aangebracht om te voorkomen dat de krukas in de lengte beweegt. Deze drukringen worden gemonteerd tussen de bewerkte oppervlakken in het lijf en het krukaszadel.
Met behulp van drukringen kan de opening gemakkelijk worden gehandhaafd en wordt de laterale beweging van de krukas verminderd. In veel motoren zijn deze gemaakt als onderdeel van de hoofdlagers, meestal gebruiken oudere typen afzonderlijke ringen.
De oliedoorgang van de krukas voert olie van de hoofdlagertappen naar de grote eindtappen. Meestal wordt het gat in het krukweb geboord. Wanneer de krukpen omhoog staat en verbrandingskrachten de drijfstang naar beneden duwen, kan olie tussen de tap en het lager binnendringen.
De krukas steekt aan beide uiteinden iets voorbij het carter uit. Hierdoor lekt er olie uit deze uiteinden. Er zijn oliekeerringen aanwezig om olie uit deze openingen te houden. Er zijn twee belangrijke oliekeerringen verbonden aan de voorkant en de achterkant.
In de meeste gevallen wordt de krukas via de flenzen aan het vliegwiel bevestigd. De diameter van het uiteinde van het krukaswiel is groter dan het andere uiteinde. Dit geeft een flensvlak om het vliegwiel te monteren.
De volgende materialen zijn gebruikt om de krukas te bouwen:
De cranks kunnen uit verschillende onderdelen worden samengesteld of uit één stuk worden gemaakt (monolithisch).
De monolithische versie is wereldwijd de meest populaire crank. Sommige grote en kleine verbrandingsmotoren hebben echter krukassen gemonteerd.
Deze assen kunnen ook worden gegoten uit smeedbaar gietijzer, modulair of nodulair staal. Gelaste assemblages zijn gegoten in staal. Deze goedkope methode is geschikt voor goedkope productiemotoren met acceptabele belastingen. Het smeedproces heeft een uitstekende sterkte. Daarom staat smeden bekend als de voorkeursmethode voor het bouwen van krukassen.
De krukaspositiesensor is bevestigd aan het motorblok tegenover de timingrotor op de krukas van de motor. De sensor detecteert signalen die door de motor-ECU worden gebruikt om de krukaspositie en het motortoerental te berekenen.
Een krukassensor is een elektronisch apparaat dat wordt gebruikt in een verbrandingsmotor, zowel benzine als diesel, om de positie of snelheid van de krukas te bewaken. Deze informatie wordt gebruikt door motormanagementsystemen om de timing van de brandstofinjectie of het ontstekingssysteem en andere motorparameters te regelen.
Voordat er elektronische krukassensoren waren, moest de verdeler op benzinemotoren handmatig worden ingesteld op een timingmarkering.
De krukassensor kan worden gebruikt in combinatie met een vergelijkbare nokkenaspositiesensor om de relatie tussen zuigers en kleppen in de motor te bewaken, wat vooral belangrijk is bij motoren met variabele kleptiming.
Deze methode wordt ook gebruikt om een viertaktmotor bij het opstarten te “synchroniseren”, zodat het managementsysteem weet wanneer brandstof moet worden ingespoten. Het wordt ook veel gebruikt als de primaire bron voor het meten van het motortoerental in omwentelingen per minuut.
Er zijn 2 soorten krukaspositiesensoren.
Rond de buitendiameter van de timingrotor zijn 34 tanden geplaatst bij elke 10 ° krukhoek (CA) plus twee ontbrekende tanden voor detectie van het bovenste dode punt (BDC). Daarom worden bij elke omwenteling van de krukas 34 wisselstroomgolven door de sensor afgegeven.
Deze AC-golven worden omgezet in rechthoekige golfvormen door het golfvormvormende circuit in de motor-ECU en gebruikt om de krukaspositie, het BDP en het motortoerental te berekenen.
Door de rotatie van de timerrotor verandert de richting van het magnetische veld (magnetische vector) dat wordt uitgezonden door de sensormagneet afhankelijk van de positie van de detectietand gedurende de tijd dat de detectietand die aan de timerrotor is bevestigd de nokkenaspositiesensor nadert en beweegt dan weg van de nokkenaspositiesensor.
Hierdoor verandert ook de MRE-weerstandswaarde. Spanning van de motor-ECU wordt toegepast op de nokkenaspositiesensor en de verandering in MRE-weerstandswaarde wordt weergegeven als een verandering in spanning.
De golfvormen van de uitgangen van de twee MRE's worden differentieel versterkt en gevormd tot een rechthoekige golfvorm door het versterkings-/golfvormvormende circuit in de sensor. De MRE-uitgangen worden vervolgens naar de motor-ECU gestuurd.
Een ander type cranksensor wordt op fietsen gebruikt om de positie van het crankstel te bewaken, meestal voor de cadansuitlezing van een fietscomputer. Dit zijn meestal reed-schakelaars die op het fietsframe zijn gemonteerd met een bijbehorende magneet aan een van de crankstelarmen van het pedaal.
Na verloop van tijd zal elke sensor defect raken door ongelukken, stroomproblemen of normale slijtage. Als gevolg van een storing in de krukas- of nokkenaspositiesensor kan een motor tijdens het rijden afslaan, afsterven of weigeren te starten.
Een defecte sensor kan leiden tot catastrofale motorstoringen.
Een krukas is een as die wordt aangedreven door een krukmechanisme, bestaande uit een reeks krukken en krukpennen waaraan de drijfstangen van een motor zijn bevestigd. Het is een mechanisch onderdeel dat een conversie kan uitvoeren tussen heen en weer gaande beweging en roterende beweging.
How krukas werktIn wezen voert de krukas een eenvoudige taak uit: vertalen de lineaire beweging van de zuigers in rotatie . Het doet hetzelfde werk als de crankarm van een fiets, die de min of meer op en neergaande beweging van je benen in rotatie verandert.
Wat is een krukassensor?Een krukassensor is een elektronisch apparaat dat wordt gebruikt in een verbrandingsmotor, zowel benzine als diesel, om de positie of rotatiesnelheid van de krukas te bewaken. Deze informatie wordt gebruikt door motormanagementsystemen om de brandstofinjectie of de timing van het ontstekingssysteem en andere motorparameters te regelen.
