Vroeger was elke automobilist een halve monteur. Tegenwoordig zijn er aardig wat klassiekerliefhebbers die oprechte liefhebber zijn, maar die feitelijk geen benul hebben van wat er onder de motorkap gebeurt. Wij weten natuurlijk alles. Maar misschien is er iemand voor wie dit artikel over de viertaktmotor verhelderend is.
De naam viertakt – of ‘vierslag’ – motor is afgeleid van de werking van de motor. Die is gebaseerd op vier ’takten’ of slagen. En de enige goede volgorde is inlaatslag, compressieslag, arbeidsslag en uitlaatslag.
Laten we bij dit artikel over de viertaktmotor voor het gemak maar uitgaan van een viercilinder. Iedere cilinder heeft (doorgaans bij klassiekers) een inlaatklep en een uitlaatklep. Meer kleppen per cilinder waren vroeger al wel bekend, maar vrij exotisch. Als een van de vier inlaatkleppen opent, dan beweegt de zuiger in die cilinder van het hoogste punt naar zijn laagste punt. De zuiger beweegt van zijn BDP (bovenste dode punt) naar zijn ODP (onderste dode punt). Door de beweging naar beneden vergroot het volume zich en ontstaat er een onderdruk boven de zuiger. Omdat de inlaatklep open staat wordt er door de onderdruk via het inlaatspruitstuk en de carburateur een brandstofmengsel de cilinder ingezogen. Als de zuiger zijn ODP heeft bereikt, dan sluit de inlaatklep. De zuiger zit via de drijfstang aan de krukas. Tijdens de reis van het BDP naar het ODP is de krukas 180° verdraaid.
De compressieslag
Dat is de tweede ‘takt’. Tijdens de compressieslag zijn de inlaat- en de uitlaatklep van de viertaktmotor gesloten. Nu gaat de zuiger omhoog naar zijn BDP. Het mengsel wordt samengeperst in de verbrandingsruimte. Om het mengsel optimaal samen te persen mag het natuurlijk niet weglekken tussen de zuiger en de cilinder. Als de zuigerveren of cilinders versleten zijn gebeurt dat wel en dat resulteert in vermogensverlies. Tijdens de compressieslag is de krukas ook weer 180 ° gedraaid. Hij heeft nu een complete omwenteling gemaakt.
De arbeidsslag
Aan het eind van de compressieslag zorgt de ontsteking ervoor dat de betreffende bougie vonkt. Door die vonk ontvlamt het mengsel in de verbrandingsruimte van de viertaktmotor. Doordat het mengsel sterk samengeperst is, zorgt de ontbrandingsslag voor een heel sterke drukstijging in de verbrandingsruimte. Die expansie zorgt er voor dat de zuiger vanaf zijn BDP met kracht omlaag wordt gedrukt omdat de in- en uitlaatklep gesloten zijn. De arbeidsslag zorgt ervoor dat de motor ‘werkt’. Tijdens die arbeidsslag draait de krukas nog eens 180 °.
De uitlaatslag
Na de arbeidsslag zit de zuiger op zijn ODP. Boven de zuiger zit nu een hoeveelheid ‘ontploft ’mengsel. Tijdens de uitlaatslag van de viertaktmotor gaat de zuiger van zijn ODP naar zijn BDP. Omdat de uitlaatklep aan het begin van de uitlaatslag opent, worden de restgassen via het uitlaatspruitstuk en het uitlaatsysteem naar buiten geperst. Tijdens de uitlaatslag maakt de krukas weer een reis van 180° en daarmee heeft het hele traject 720° verlopen.
Als de zuiger daarna weer in het BDP staat, dan is er een complete cyclus gedaan.
Soepel draaien
Ons voorbeeld is een vier-in-lijn motor. Omdat dat zo’n lekker gangbaar voorbeeld is. Die motor is zo van opzet dat de vier zuigers samen bij twee ‘toeren’ vier arbeidsslagen leveren. Daardoor kan de motor mooi regelmatig lopen. Van elke vier ‘takten’ van elke zuiger is er maar eentje die nieuwe voortstuwingskracht aan de krukas geeft. De andere drie slagen zijn even wat anders aan het doen. De motor is zo geconstrueerd dat er bij elke van die niet productieve slagen van een zuiger, er wel een arbeidsslag gemaakt wordt bij een van de andere zuigers. Hierdoor krijgt de krukas toch mooi elke 180 ° een krachtimpuls.
Kort gezegd
Zo’n viercilinder viertaktmotor levert per twee omwentelingen (720°) dus vier arbeidsslagen. Omdat een arbeidsslag 180 °duurt, valt het einde van de arbeidsslag van de ene zuiger samen met die van de andere. Kenmerkend bij de conventionele opzet is daarbij dat de eerste en de vierde zuiger tegelijkertijd naar boven en omlaag gaan. Dat geldt ook voor nummer twee en drie.
De volgorde van de arbeidslagen is 1,3,4,2. . En dat verklaart dan meteen de volgorde van de bougiekabels op de verdelerkap. De ontstekingsvolgorde is ook de oorzaak van de vaste volgorde van het kleppen stellen. Begin altijd bij nummer 4, dan 2, 1 en 3.
Misschien ook interessant om te lezen?
Hé Dolf, Wat schrijf je altijd grappige en interessante teksten! In dit verhaal zijn een paar foutjes geslopen – je verwijst onder ‘De arbeidsslag’ in de eerste regel naar de arbeidsslag waar dit compressieslag moet zijn. En verderop onder ‘De uitlaatslag’ gaat het nog een keer fout.
Verder alleen maar complimenten!
Jeroen
Er wordt op gelet. En bedankt voor het compliment!
1, 3, 4, 2 is de normale en meest toegepaste volgorde.
O.a Ford moest er weer eens iets anders van maken. En zo waren de oeroude Fiësta’s voorzien van dat drie maal krukas gelagerde Kent motortje met de plofvolgorde van 1, 2, 4, 3.
Vreemd? Nou ja, tis maar hoe je het bekijkt. Met zo’n 1100tje gaf je een 2L BMW aan het stoplicht toch de eerste meters onverwachte billenkoek. Plezier puur!!
1,2,4,3 is dezelfde volgorde als 1,3,4,2 Tis maar net hoe je het bekijkt qua draairichting van de verdeler.
Wordt er wellicht bedoeld dat aan het eind van de de compressieslag in het Bovenste Dode Punt de bougie vonkt en het mengsel doet ontbranden waarna de neerwaartse arbeidsslag volgt?….
Inderdaad. Maar er is nu aandacht aan besteed. Bedankt voor het opletten en een prettig weekend!
Suck, Squeese, Bang, Blow…
Edd China was fantastisch!