Het timingmechanisme: hoe het is georganiseerd, hoe het werkt en hoe te begrijpen dat het nodig is om de distributieriem te vervangen

De distributieriem is een onderdeel van de motor dat bij de werking van een moderne auto geen speciale aandacht nodig lijkt te hebben en jarenlang geen onderhoud nodig heeft. Maar als je de onderhoudsvoorschriften helemaal vergeet, kunnen er problemen ontstaan. Wat waarschijnlijk zal eindigen in een grote revisie of zelfs vervanging van de motor. Daarom is het nuttig voor elke auto-eigenaar om het apparaat, de kenmerken en de typische problemen van dit mechanisme te kennen. We zullen er eenvoudig en duidelijk over vertellen.

Wat is de distributietandwieloverbrenging

De distributietandwieloverbrenging is een gasverdelingsmechanisme. Het belangrijkste onderdeel van elke verbrandingsmotor. Zonder dit mechanisme kan de motor in principe niet functioneren. Het is immers het timingmechanisme dat de inlaat- en uitlaatkleppen regelt, waardoor lucht of werkmengsel de cilinders binnenkomt en uitlaatgassen in het uitlaatspruitstuk worden afgevoerd. En omdat de belangrijkste processen op strikt gedefinieerde tijdstippen moeten plaatsvinden, vereist de timing een speciale precisie – onnauwkeurigheden zijn uit den boze. En natuurlijk speelt de betrouwbaarheid van de onderdelen een grote rol.

Hoe de distributieketting werkt en waar hij uit bestaat

In de loop van meer dan een eeuw autogeschiedenis zijn ingenieurs erin geslaagd om verschillende gasdistributiesystemen uit te proberen. De meeste daarvan zijn exotisch geworden. Vandaag de dag zijn er bijvoorbeeld geen massamodellen met spoeltiming. En tweetaktmotoren, waarbij de rol van kleppen wordt uitgevoerd door de zuiger zelf, bleven alleen op motorfietsen en speciale apparatuur. En veelbelovende varianten met elektromagnetische besturing hebben daarentegen het stadium van experimenten nog niet verlaten.

Laten we daarom eens kijken naar het meest voorkomende ontwerp – met schijfkleppen. Met grote waarschijnlijkheid is dit degene die in de verbrandingsmotor van je auto zal zitten. Als we de timing zo vereenvoudigd mogelijk beschrijven, werkt het als volgt:

1. Elke motorcilinder heeft minstens twee kleppen – een inlaatklep en een uitlaatklep. Wanneer de eerste klep opengaat, komt er lucht of een mengsel van lucht en brandstof de cilinder binnen. De tweede gaat open om de verbrandingsproducten eruit te laten. Kleppen zijn stangen die aan het ene uiteinde uitzetten om een “plaat” te vormen die de toegang tot de cilinder blokkeert.
2. Op het andere uiteinde van de klep werkt een as met excentrische verdikkingen (nokken) – dit wordt de nokkenas genoemd. Terwijl de as draait, dwingen de nokken de kleppen open door ze rechtstreeks of via extra hefbomen (tuimelaars) open te duwen. De klep sluit onder invloed van een krachtige veer wanneer de nok die erop werkt zich aan de andere kant van de as bevindt.
3. Lagere kleptiming systemen zijn al lang geleden overgegaan in de categorie van archivistische zeldzaamheden. Tegenwoordig bevinden de kleppen zich boven de cilinders, in de cilinderkop. Ze worden aangestuurd door één (SOHC – Single Overhead Camshaft) of twee (DOHC – Double Overhead Camshaft) nokkenassen, die elk een andere groep kleppen aansturen.
4. Omdat het timingmechanisme precies in overeenstemming met de motorcycli moet werken, is het gekoppeld aan de krukas. De aandrijving van het timingmechanisme gebeurt op verschillende manieren: met tandwielen, kettingen of een minder lawaaierige distributieriem. Ongeacht het ontwerp is het principe hetzelfde: de nokkenas moet strikt twee keer zo langzaam draaien als de krukas.
5. Stille, nauwkeurige en betrouwbare ketting- of riemtiming helpt bij het functioneren van kalmeringsmechanismen, schoenen en spanners, en elimineert meestal automatisch het doorhangen van de flexibele verbinding, dat optreedt als de onderdelen opwarmen en slijten.
6. De volgorde en duur van klepopening worden de timingfasen genoemd. Bij veel moderne motoren veranderen deze parameters tijdens het rijden, afhankelijk van snelheid, toerental, belasting en andere factoren. Het complexe proces wordt beheerd door een afzonderlijk timingsysteem, dat de nokkenassen iets kan verplaatsen ten opzichte van de aandrijving (en natuurlijk de krukas) of het nokkenprofiel kan wijzigen door middel van extra mechanismen.

Hoe besef je dat je de distributieriem moet vervangen

De tandriemaandrijving heeft aan populariteit gewonnen door zijn stille werking, constructieve eenvoud en relatief lage kosten. Dit systeem heeft echter een belangrijk nadeel – een beperkte levensduur, voornamelijk van de riem zelf.

Om het moment van een defect niet te missen, moet je eerst de onderhoudsvoorschriften van een bepaald model bestuderen. In de regel schrijven autofabrikanten voor om de zogenaamde distributieriem (riem, spanner en soms geleiderollen) te vervangen bij een kilometrage van 60 tot 120 duizend kilometer of na 5 tot 10 jaar, omdat het rubbervezelmateriaal van de distributieriem na verloop van tijd veroudert en zijn eigenschappen verliest. Veel monteurs adviseren om tegelijkertijd de waterpomp van het koelsysteem te vervangen, als deze door dezelfde riem wordt aangedreven.

Er is een mening dat gezien het kritieke belang van de distributieriem vooraf moet worden vervangen – 10-15 duizend kilometer voor de officiële termijn, bij de volgende geplande onderhoudsbeurt. Dit geldt met name voor auto’s die een verhoogde belasting ondervinden: scherpe acceleraties, rijden op off-road of gebroken wegen, werking bij zeer lage temperaturen of, integendeel, bij abnormale hitte, wanneer de aandrijving van het distributiemechanisme overmatig wordt belast.

Een ander scenario: de aankoop van een tweedehands auto, waarvan de onderhoudshistorie niet nauwkeurig kan worden vastgesteld. In dit geval raden professionals aan om de distributieriem bij de eerste gelegenheid te controleren en zo nodig te vervangen.

Als je beschikt over de basisvaardigheden van een slotenmaker en enige ervaring hebt, kun je de diagnose zelf uitvoeren. Vaak zitten er in de behuizing van de tandriemaandrijving serviceramen voor inspectie van de riem. Scheuren, barsten, slijtplekken en andere visueel waarneembare schade zijn goede redenen om op je hoede te zijn. De distributieriem moet strak zitten en de rol (of rollen, als er meerdere zijn) moeten rustig en zonder speling draaien.

Wat gebeurt er als je de distributieriem niet vervangt

Waarschijnlijk zal de riem op een dag breken. Tenminste, op dat moment zal de motor afslaan en niet meer starten. Maar het is erger dan dat – moderne motoren zijn zo strak gebouwd dat wanneer de distributieriem breekt, de stilstaande kleppen meestal tegen de bewegende zuigers aankomen. Destructies bij zo’n klap dreigen fataal te worden: ingewikkelde en dure reparatie met opening van het apparaat is gegarandeerd, en soms helpt demontage niet – het is nodig om de hele verbrandingsmotor te vervangen.

Met andere woorden, de distributieriem is geen reserveonderdeel waarop je moet besparen. En natuurlijk is het noodzakelijk om de kilometerstand in de gaten te houden om de geplande onderhoudsperiode van het timingsysteem niet te missen.

Wat is betrouwbaarder – riem- of kettingtiming

In theorie heeft de aandrijving van de distributieketting geen aandacht nodig gedurende de hele levensduur van de auto. Maar in de praktijk zijn er gevallen waarin een dergelijk systeem moet worden gerepareerd bij kilometerstanden die vergelijkbaar zijn met de levensduur van de distributieriem. Alles hangt af van het ontwerp van een bepaalde motor en de manier van werken. Gemiddeld kan de ketting tot 150-200 duizend kilometer meegaan.

Er wordt aangenomen dat de ketting, in tegenstelling tot de riem, niet plotseling breekt en daarom veiliger is voor de motor. Voordat de kettingaandrijving van het distributietandwiel het uiteindelijk begeeft, wordt de storing meestal gemeld door een verhoogd geluid. Vaak wordt overmatig uitrekken van de ketting gedetecteerd door de elektronica en gaat het controlelampje op het dashboard branden.

Een uitgerekte ketting is echter ook gevaarlijk. De riem, hoewel van rubber, is hier bijna niet aan onderhevig. Een verzwakte ketting bij plotseling accelereren of bij het starten van een koude motor kan een of meer tanden van de tandwielen laten verspringen, waardoor de timingfasen onherroepelijk worden verstoord. Een catastrofale botsing tussen kleppen en zuigers kan in zo’n geval ook niet worden uitgesloten. Daarom moet de staat van het timingkettingmechanisme regelmatig worden gecontroleerd, zij het minder vaak dan bij auto’s met een distributieriem.

Wat kan er nog meer breken in het timingmechanisme

Riembreuk of overmatig uitrekken van de distributieketting zijn kritieke fouten die tot onomkeerbare gevolgen kunnen leiden. Op auto’s met veel verkeer of gewoon slecht onderhouden auto’s kunnen echter ook andere storingen in het werk van het timingmechanisme optreden, die niet tot stilstand van de motor leiden, maar wel het leven van de bestuurder ernstig verpesten.

Versleten klepseals (ook wel oliedoppen genoemd) lekken bijvoorbeeld smeermiddel in de cilinders. Hierdoor begint de motor te roken en raakt van binnenuit bedekt met roet. Ophoping van afzettingen op de kleppen, als gevolg van brandstof van slechte kwaliteit, leidt in verwaarloosde gevallen tot “vasthangen”, wanneer de veer de klep niet meer in de gesloten stand kan terugbrengen.

Soms falen kettingspanners of fluiten riemrollagers. Soms werkt de elektronica of het timingmechanisme niet goed, waardoor het systeem zelfs in de noodmodus kan gaan.

Het gevolg van dergelijke storingen is een ongelijkmatige werking van de motor, hij start moeizaam of raakt oververhit, verliest vermogen en tractie, en het brandstofverbruik neemt toe. Over het bewegingscomfort hoeven we het in deze gevallen niet te hebben.

Totale conclusies

1. Het gasdistributiemechanisme is het belangrijkste systeem van de motor, zonder hetwelk hij niet kan werken.
2. GDM bestaat uit vele onderdelen. Systemen verschillen in het aantal nokkenassen, kleppen en de aanwezigheid of afwezigheid van elektronica. Maar in bedrijf is het belangrijkste belang de aandrijving van het mechanisme.
3. Kettingaandrijving is gecompliceerder en lawaaieriger, maar doet meestal twee tot drie keer langer dienst dan de riemaandrijving.
4. Een gebroken distributieriem of een overbelaste ketting kan ertoe leiden dat de kleppen de zuigers raken, met dure reparaties aan de motor tot gevolg. Of vervanging van de motor.
5. Het is verstandig om de distributieriem preventief te vervangen, op basis van de voorschriften van de fabrikant.
6. Andere timingsfouten leiden tot een ongelijkmatige werking van de motor, oververhitting, vermogensverlies en een hoger brandstofverbruik.