Een zuigerveer is een metalen gespleten ring die is bevestigd aan de buitendiameter van een zuiger in een verbrandingsmotor of stoommachine.
Simpel gezegd, zuigerveren vormen een afdichting tussen de zuiger en de cilinderwand, waardoor wordt voorkomen dat verbrandingsgassen onder druk in het oliecarter terechtkomen. Ze reguleren ook het olieverbruik door te voorkomen dat overmatige olie de verbrandingskamer binnendringt en verbrandt. Goed werkende ringen zijn essentieel voor maximaal motorvermogen en maximale efficiëntie.
De belangrijkste functies van zuigerveren in motoren zijn:
De meeste zuigerveren zijn gemaakt van gietijzer of staal.
Zuigerveren zijn ontworpen om de opening tussen de zuiger en de cilinderwand af te dichten. Als deze opening te klein zou zijn, zou thermische uitzetting van de zuiger kunnen betekenen dat de zuiger vastloopt in de cilinder, wat ernstige schade aan de motor kan veroorzaken.
Aan de andere kant zou een grote opening leiden tot onvoldoende afdichting van de zuigerveren tegen de cilinderwanden, wat resulteert in overmatige blow-by (verbrandingsgassen die het carter binnendringen) en minder druk op de cilinder, waardoor het vermogen van de motor afneemt.
De glijdende beweging van de zuigerveer in de cilinderwand veroorzaakt wrijvingsverliezen voor de motor. De wrijving veroorzaakt door zuigerveren is ongeveer 24% van de totale mechanische wrijvingsverliezen voor de motor. Het ontwerp van de zuigerveren is daarom een compromis tussen het minimaliseren van wrijving en het bereiken van een goede afdichting en een acceptabele levensduur.
Het smeren van zuigerveren is moeilijk en is een drijvende kracht geweest achter verbeteringen in de kwaliteit van motorolie. De olie moet bestand zijn tegen hoge temperaturen en zware omstandigheden met een snel glijdend contact. Smering is bijzonder moeilijk omdat de ringen een oscillerende beweging hebben in plaats van continue rotatie (zoals in een lagertap).
Bij de limieten van de zuigerbeweging stopt de ring en keert de richting om. Dit verstoort het normale oliewigeffect van een hydrodynamisch lager, waardoor de effectiviteit van de smering afneemt.
Ringen zijn ook geveerd om de contactkracht te vergroten en een goede afdichting te behouden. De veerkracht wordt geleverd door de stijfheid van de ring zelf of door een aparte veer achter de afdichtring.
Het is belangrijk dat ringen vrij in hun groeven in de zuiger drijven, zodat ze in contact kunnen blijven met de cilinder. Ringen die vastlopen in de zuiger, meestal als gevolg van een opeenhoping van verbrandingsproducten of een afbraak van de smeerolie, kunnen motorstoringen veroorzaken en zijn een veelvoorkomende oorzaak van storingen bij dieselmotoren.
Tussen de zuiger en cilinder is de zuigerveer een onderdeel dat nodig is om een motor efficiënt te laten werken. Zuigerveren hebben 4 hoofdfuncties.
De functie is om de luchtdichtheid in de cilinder tussen de zuiger en de cilinderwand volledig te handhaven. Het werkt hard om een deksel te houden op verbrandingsgas dat lekt in de opening tussen de zuiger en de cilinder die is ontstaan op het moment van een explosie.
Als er verbrandingsgas zou lekken, zou het volledige vermogen niet kunnen worden gerealiseerd en zou het brandstofverbruik toenemen, wat zowel economisch als ecologisch nadelig is.
Functie om constant de minimaal vereiste smeerolielaag te creëren om verbranding te voorkomen. In de cilinder van een motor is de zuigerveer onderhevig aan verbrandingsgas van hoge temperatuur, en samen met de zuiger moet hij vele duizenden keren per minuut, of zelfs meer, reizen en terugkeren.
Om ervoor te zorgen dat de zuigerveer en cilinder niet verbranden en om te voorkomen dat overtollige smeerolie in de verbrandingskamer terechtkomt, wordt de smeerolielaag van de cilinderwand tot een minimum beperkt.
Een functie die warmte van de zuiger afgeeft aan de cilinder. Wanneer het gas explodeert, bereikt de temperatuur in de zuiger een hitte van ongeveer 300 graden Celsius.
Als die warmte in de zuiger blijft, kan de motor beschadigd raken, zodat warmte uit het interieur moet worden afgevoerd. De zuigerveer helpt daarbij.
Een functie die voorkomt dat de zuiger sterk contact maakt met de cilinderwand. Als de zuiger onder een hoek staat, maakt hij tijdens het bewegen contact met verschillende plaatsen en dit kan motorschade veroorzaken. De zuigerveer ondersteunt de zuiger zodat de zuiger soepel op en neer kan bewegen.
Zuigerveren die gewoonlijk op kleine motoren worden gebruikt, omvatten de drie soorten zuigerveren zoals hieronder vermeld:
De compressiering is de bovenste ring in de zuiger die aan de buitendiameter is bevestigd. De belangrijkste functie van de compressiering is om de opening tussen de zuiger en de cilinderwanden af te dichten.
Het afdichten van deze opening met de buitendiameter van de zuiger en de cilinderwanden zorgt ervoor dat het lucht-brandstofmengsel in de verbrandingsmotor niet naar het carter zakt en lage compressie en vermogen veroorzaakt.
Daarnaast zorgt deze afdichting er ook voor dat de motorolie in het carter, die wordt gebruikt voor smering, niet omhoog komt in de verbrandingskamer en verbrandt.
Motorolie die in de verbrandingskamer terechtkomt en verbrandt, leidt in feite tot overmatig olieverbruik in de motor en vervolgens tot lage motoroliepeilen.
Dus in wezen zorgt de compressiezuigerveer ervoor dat de verbrandingskamer en het carter gescheiden zijn.
Het lucht-brandstofmengsel in de verbrandingskamer mag niet naar beneden in het carter druppelen en de motorolie mag niet omhoog in de verbrandingskamer stromen.
De voordelen van een compressiering die de opening tussen de zuiger en de cilinderwanden afdicht, zijn onder meer het handhaven van een hoge compressie in de verbrandingskamer, een hoog vermogen en acceleratie in het voertuig en geen onnodige verbranding van motorolie.
De wisserring, ook wel Napier-ring of reserve-compressiering genoemd, wordt onder de compressiering geïnstalleerd. Hun belangrijkste functie is om het oppervlak van de voering van de overtollige olie te reinigen en als ondersteunende back-upring te dienen bij het stoppen van gaslekkage verderop die ontsnapte uit de bovenste compressiering.
De meeste wisserringen hebben een taps toelopend hoekvlak dat naar de onderkant is gepositioneerd om een veegactie te bieden wanneer de zuiger naar de krukas beweegt.
Als de wisserring onjuist is geïnstalleerd met de taps toelopende hoek die zich het dichtst bij de compressiering bevindt, resulteert dit in overmatig olieverbruik. Dit wordt veroorzaakt doordat de wisserring overtollige olie naar de verbrandingskamer veegt.
De belangrijkste functie van de olieschraapring is om de motorolie die langs het buitenoppervlak van de zuiger schraapt, terug in het carter te geleiden. Motorolie smeert zowel de zuiger als alle componenten in het carter.
Motorolie is essentieel voor een verbrandingsmotor omdat het twee functies vervult:i) smering en ii) koeling van de componenten.
Zonder motorolie of de olie op een laag peil kan de motor niet presteren en kunnen er schadelijke effecten optreden op de onderdelen van de motorfiets. Daarom is de olieschraapring, die helpt bij het geleiden van de olie langs de zuiger en in het carter om de componenten te smeren en af te koelen, zo'n essentieel onderdeel op zich.
Nu, hoe helpt deze olieschraapring precies?
Ten eerste, wat de motorolie doet, is dat deze omhoog beweegt langs de buitendiameter van de zuiger als gevolg van de op- en neergaande bewegingen van de zuiger. De olieschraapringen barricaderen de verdere opwaartse beweging van de olie en dwingen deze naar beneden te bewegen.
Nu, dit is waar dingen interessant worden. Hoewel de olieschraapring de motorolie dwingt om naar beneden te bewegen, betekent dit niet noodzakelijkerwijs langs het zuigeroppervlak. Er zijn oliegaten op de zuiger direct onder de olieschraapring. Door deze gaten kan de motorolie die naar beneden wordt gedwongen door deze gaten in het carter komen.
Zo wordt de motorolie die langs het buitenoppervlak van de zuiger bewoog, door de zuigerveer van de olieschraper terug in het carter gedrukt.
Daarom is deze ring zo essentieel voor de beweging van de motorolie in het carter. De olieschraapring zorgt ervoor dat de cartercomponenten niet te warm worden of versleten raken door soepele oliebewegingen te vergemakkelijken.
Alle zuigerverensets bevatten informatie met betrekking tot de juiste installatie van de ringen die in de set zijn verpakt.
Plaats eerst de afstandhouder in de groef. Draai vervolgens de eerste rail in de groef onder het afstandsstuk, gevolgd door de resterende rail in de groef boven het afstandsstuk.
Gebruik een geschikt montagegereedschap voor de ring en open de oliering net genoeg om de ring over de bovenste diameter van de zuiger te laten gaan. Werk de geopende ring vanaf de bovenkant van de zuiger naar de oliegroef. Plaats de ring recht in de zuigergroef en zorg ervoor dat deze plat blijft. Laat de spanning van het ringinstallatiegereedschap los.
Als u een tweedelige olie gebruikt, installeer dan de veer in de vorm van een bult in de groef en volg de bovenstaande instructies.
Hoewel de meeste compressieringen in veel gevallen lijken op de monteur die ze installeert, zijn er echter veel subtiele ontwerpwijzigingen die bepalen hoe de ring correct wordt geïnstalleerd.
Niet alleen moet de ring worden geïnstalleerd met de juiste kant naar de bovenkant van de zuiger, maar het is ook absoluut noodzakelijk dat de ring in de juiste groef wordt geïnstalleerd.
Ringen die in de verkeerde groef of met de verkeerde kant naar boven zijn geïnstalleerd, kunnen leiden tot overmatig oliepompen, overmatig wegblazen en in sommige gevallen volledig uitdrogen van de boring, waardoor ringen en cilinders schuren en versnelde slijtage optreden. Elk van deze problemen vormt natuurlijk een mislukking voor zover het een motorrevisie of -revisie betreft.
Leg de ringen in groepjes van topjesring en 2e ringen op de bank. Controleer op TOP-markeringen (DOT- of Lasor-markeringen).
Met de olie, regelringen geladen op de zuiger, met behulp van een geschikt ringinstallatiegereedschap, opent u de tweede groefringen met de bovenste markering naar boven, net genoeg om de ring over de bovendiameter van de zuiger te laten gaan.
Werk de geopende ring vanaf de bovenkant van de zuiger naar de tweede groef, plaats de ring recht in de zuigergroef en zorg ervoor dat deze plat blijft, laat de spanning van het ringmontagegereedschap los (de ring is nu geïnstalleerd).
Herhaal hetzelfde proces met de bovenste groefringen. (Compressieringen mogen nooit spiraalsgewijs op de zuiger worden gedraaid.)
Zodra de zuigerveren zich op de zuiger bevinden, "verschuift" u de eindopeningen. Het is belangrijk dat de openingen in de ringuiteinden niet op één lijn liggen. Dit voorkomt dat olie langs de ringen stroomt.
Ringen die in de verkeerde groeven of met de verkeerde kant naar boven zijn geïnstalleerd, kunnen leiden tot overmatig olieverbruik en doorblazen en mogelijk schuren van de cilinders. Deze problemen kunnen motorstoringen veroorzaken.
Zuigerveren handhaven gascompressie tussen de zuiger en de cilinderwand. Zuigerveren dichten de cilinder af zodat het verbrandingsgas dat ontstaat op het moment van ontsteking niet in de opening tussen de zuiger en de cilinder lekt.
De bovenste groef van de zuiger bestaat uit een compressiering waarvan de belangrijkste functie is om elke vorm van lekkage in de verbrandingskamer tijdens het verbrandingsproces af te dichten. Wanneer het lucht-brandstofmengsel wordt ontstoken. Druk van de verbrandingsgassen wordt uitgeoefend op de zuigerkop, waardoor de zuiger naar de krukas wordt gedwongen.
Gassen onder druk gaan door de opening tussen de cilinderwand en de zuiger en in de groef van de zuigerveer. Tijdens het verbrandingsproces drukt de kracht van hogedrukgassen de zuigerveer tegen de cilindervoeringwand, waardoor deze een effectieve afdichting vormt. Deze druk die de zuigerveer duwt, is evenredig met de verbrandingsgasdruk.
De volgende set ringen in de zuiger die onder de compressiering en boven de olieringen worden geplaatst, worden wisserringen genoemd.
Ze hebben een taps toelopende constructie en worden gebruikt om de verbrandingskamer verder af te dichten. Zoals de naam al doet vermoeden, helpen ze de voeringwand schoon te vegen van overtollige olie en onzuiverheden. Als een van de verbrandingsgassen de compressiering kon passeren. Deze gassen worden geblokkeerd door de wisserring in goede staat.
De laatste set ringen zijn olieringen die zich in de onderste groeven van de zuiger bevinden die zich het dichtst bij het carter bevinden. De belangrijkste functie van de oliering is om overtollige olie van de wanden van de cilindervoering te schrapen wanneer de zuiger in beweging is.
Het grootste deel van de afgeveegde olie wordt in het carter teruggeleid naar het oliecarter. Deze olieringen worden geleverd met een veer die aan de achterkant is gemonteerd in een 4-taktmotor om een extra duwtje in de rug te geven voor het afvegen van de voering.
Een zuigerveer is een metalen gespleten ring die is bevestigd aan de buitendiameter van een zuiger in een verbrandingsmotor of stoommachine.
Zuigerveren zijn ontworpen om de opening tussen de zuiger en de cilinderwand af te dichten. Als deze opening te klein zou zijn, zou thermische uitzetting van de zuiger kunnen betekenen dat de zuiger vastloopt in de cilinder, wat ernstige schade aan de motor kan veroorzaken.
De zuigerveren dragen de warmte weg van de hete zuiger naar de gekoelde cilinderwand/-blok van de motor. Warmte-energie stroomt van de zuigergroef in de zuigerveer en vervolgens in de cilinderwand, waar het uiteindelijk wordt overgebracht naar de motorkoelvloeistof.
De 3 soorten zuigerveren zijn - compressiering, middelste ring en olieschraapveer. De compressiering is de bovenste ring in de zuiger die aan de buitendiameter is bevestigd. De belangrijkste functie van de compressiering is om de opening tussen de zuiger en de cilinderwanden af te dichten.
De zuigerveer ondersteunt de zuiger zodat de zuiger soepel op en neer kan bewegen.
De vervangingskosten voor de zuigerveer liggen tussen $ 1000 en $ 5000, afhankelijk van het automodel en de arbeidskosten. De zuigerveren kosten $ 40 tot $ 200, afhankelijk van hoeveel cilinders uw auto heeft. Het arbeidswerk ligt tussen $ 1000 en $ 4000.
Dit zijn de bovenste compressiering, dan de tussenliggende compressiering en tenslotte de olieregelring. Deze onderdelen zijn relatief klein van formaat, maar spelen een grote rol in het hoofdcilinderblok van uw motor.
De meeste zuigers hebben minimaal twee zuigerveren per cilinder. Zuigermotoren voor auto's hebben meestal drie ringen per cilinder. De bovenste twee ringen, ook wel compressieringen genoemd, zijn in de eerste plaats bedoeld voor het afdichten van de verbrandingskamer.
Ringen vormen de afdichting tussen de zuiger en de cilinder, zonder deze zal er bijna geen compressie zijn waardoor het onwaarschijnlijk is dat de brandstof en lucht goed in de cilinder worden gezogen of zelfs zullen exploderen, als dat het geval is, zal het een relatief zwakke explosie zijn en veel van de druk zal langs de zuiger ontsnappen.
Het hangt ervan af hoe lang je hebt gereden met een slechte zuigerveer, er kan wat bewerkingswerk nodig zijn om de beschadigde cilinder te sleeven. Voor sommige auto's is het makkelijker om een nieuwe (gebruikte) motor te krijgen. Anders kan het de moeite waard zijn om het te vervangen, hoewel het nog steeds veel werk is om de motor af te breken.
Dit kan komen door ontploffing en pingelen van de brandstof uit de lekkende injector of wanneer de brandstof wordt vermengd met vuile lucht. Slechte brandstof- of cilinderoliekwaliteit, slecht verbrandingsproces, verkeerde brandstoftiming, versleten voering, enz. zijn de normale oorzaak van versleten zuigerveren.
Ja. Als de motor zo ver uit elkaar moet worden gehaald, is het meestal gemakkelijker om deze eerst te verwijderen. Als je de zuigers moet verwijderen, neem ik aan dat je in ieder geval van plan bent om de ringen te vervangen. In veel gevallen moet er aan de cilinderboring worden gewerkt om het beste resultaat te krijgen en daarvoor zou het blok uit de auto moeten worden verwijderd.
Met de ringen eraf, meet de axiale hoogte (dit is de dikte van de ring) en radiale breedte (de breedte van de ring van de buitenrand tot de binnenrand) van de olieringconstructie met een set gekalibreerde remklauwen of een micrometer , waar u gemakkelijk toegang toe heeft.
De onderste ring staat bekend als de olieregel- of schraperring en regelt de hoeveelheid smeerolie die langs de cilinderwanden omhoog of omlaag gaat.
Een motorbovenstuk omvat alle onderdelen die bovenop het cilinderblok worden bevestigd. Dit omvat de cilinderkoppen, kleppen, soms de nokkenassen en andere gerelateerde componenten.
Zodra de zuigerveren en de wanden van motorcilinders slijten, zijn ze niet langer perfect rond en lopen de cilinderwanden taps toe, zuigerveren worden ovaal en slijten in de vorm van een cilinder. Na de inloopperiode van de zuigerveren en cilinderslijtage, draaien de ringen niet zo veel en blijven ze dicht bij dezelfde locatie.
Zuigerveren zijn doorgaans gebouwd om net zo lang mee te gaan als de motor. Als gevolg hiervan gaan zuigerveren meestal tussen de 50.000 mijl tot 250.000 mijl mee, afhankelijk van hun onderhoud. De gemiddelde levensduur van zuigerveren is ongeveer 100.000 mijl.
Als de motor in goede staat is maar oververhit is geraakt en de olieregelringen hun spanning hebben verloren, zodat de motor olie verbrandt, dan is het oké om de ringen te vervangen. Maar u moet de cilinders controleren op slijtage en opnieuw boren met nieuwe overmaatse zuigers en ringen als er sprake is van overmatige slijtage.
Hier is een lijst met de meest voorkomende symptomen van slechte zuigerveren:
De goedkoopste manier om deze motor "tijdelijk te repareren" is door een dikkere olie te gebruiken dan normaal. De dikkere olie zorgt ervoor dat uw ringen de verbrandingskamer beter afdichten dan normale olie. Blijf dit doen totdat de motor uit elkaar valt of wacht in ieder geval tot ze meer versleten zijn.
Nadat ze de zuigerveren hebben vervangen, moeten ze de motor weer in elkaar zetten en weer in uw voertuig installeren. Het hele proces duurt gemiddeld meer dan 10 uur . De gemiddelde automonteur rekent tussen de $ 100 en $ 200 per uur om een vervangende klus van deze omvang uit te voeren.
Beschadigde ringen vertonen geërodeerd materiaal, grotere zuiger- en cilinderwandspeling en zichtbare axiale en radiale slijtage. Dat kan een zogenaamde 'piston slap' veroorzaken. Piston slap is het geluid dat wordt veroorzaakt door overmatig schommelen van de zuiger. Het is het gevolg van te veel zuiger- en cilinderspeling.
De brandstof loopt over. Zuigerveren worden vaak beschadigd door overstromende brandstof. De oliefilm op de cilinderwand heeft veel te lijden van het overstromen van brandstof, waardoor de zuigerveren metaal tegen de cilinderwand wrijven en de radiale wanddikte zeer snel verliezen.
Lees ook
