Cilinderkop

In een motor met platte kop of zijkleppen bevinden de mechanische onderdelen van de kleppenaandrijving zich allemaal in het blok, en kan een “pouliskop” worden gebruikt die in wezen een eenvoudige metalen plaat is die met bouten aan de bovenkant van het blok is bevestigd.

Alle bewegende delen in het blok houden heeft voor fysiek grote motoren het voordeel dat het aandrijftandwiel van de nokkenas klein is en dus minder te lijden heeft van de effecten van thermische uitzetting in het cilinderblok. Bij een kettingaandrijving naar een bovenliggende nokkenas zou de extra lengte van de ketting die nodig is voor een bovenliggende nokkenas, problemen kunnen geven door slijtage en speling in de ketting zonder frequent onderhoud.

Eerdere zijklepmotoren werden gebruikt in een tijd van eenvoudige brandstofchemie, lage octaanwaarden en vereisten dus lage compressieverhoudingen. Hierdoor was het ontwerp van de verbrandingskamer minder kritisch en was er minder noodzaak om de poorten en de luchtstroom zorgvuldig te ontwerpen.

Een moeilijkheid in die tijd was dat de lage compressieverhouding ook een lage expansieverhouding inhield tijdens de vermogensslag. Uitlaatgassen waren dus nog steeds heet, heter dan bij een hedendaagse motor, en dit leidde regelmatig tot problemen met verbrande uitlaatkleppen.

Een belangrijke verbetering van de zijklepmotor was de komst van Ricardo’s turbulente kopontwerp. Dit verkleinde de ruimte binnen de verbrandingskamer en de poorten, maar door zorgvuldig na te denken over de luchtstroom paden binnen het toeliet een meer efficiënte stroming in en uit de kamer. Het belangrijkste is dat de turbulentie in de kamer wordt gebruikt om het brandstof- en luchtmengsel grondig te mengen. Dit op zichzelf maakte het gebruik van hogere compressieverhoudingen en een efficiëntere werking van de motor mogelijk.

De grens voor de prestaties van zijkleppen is niet de gasstroom door de kleppen, maar veeleer de vorm van de verbrandingskamer. Bij motoren met een hoog toerental en een hoge compressie wordt de moeilijkheid het bereiken van een volledige en efficiënte verbranding, terwijl tevens de problemen van ongewenste pre-detonatie worden vermeden. De vorm van een zijklepverbrandingskamer, die onvermijdelijk breder is dan de cilinder om de kleppoorten te bereiken, is in strijd met zowel het bereiken van een ideale vorm voor de verbranding als met het kleine volume (en de geringe hoogte) die nodig zijn voor een hoge compressie. Moderne, efficiënte motoren neigen daarom naar de pentak of hemi-ontwerpen, waarbij de kleppen dicht in het midden van de ruimte zijn gebracht.

Wanneer de brandstofkwaliteit laag is en het octaangehalte laag, zullen de compressieverhoudingen beperkt zijn. In deze gevallen heeft de zijklepmotor nog veel te bieden. Vooral in het geval van de ontwikkelde IOE-motor voor een markt met slechte brandstoffen, maken motoren zoals de Rolls-Royce B-serie of de Land-Rover gebruik van een ingewikkelde opstelling van schuine kleppen, een cilinderkoplijn onder een hoek ten opzichte van de boring en overeenkomstige schuine zuigers om een compacte verbrandingskamer te verkrijgen die het bijna-hemisferische ideaal benadert. Dergelijke motoren bleven tot in de jaren negentig in productie en werden pas definitief vervangen toen de “in het veld” beschikbare brandstoffen eerder diesel dan benzine bleken te zijn.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.