Wat is een tuimelaar in de verbrandingsmotortechniek?

Als men het in de verbrandingsmotortechniek heeft over een tuimelaar dan doelt men op een hefboom die geplaatst is tussen de nokkenas en de kleppen. Een tuimelaar is ontwikkeld toen men de kleppen aan de bovenkant van de verbrandingsmotor ging plaatsen en de nokkenas aan de onderkant van de motor. Onderliggende nokkenassen kunnen de kleppen aan de bovenkant niet rechtstreeks bedienen. Daarom werden tuimelaars ontwikkeld. De tuimelaars worden bediend door stoterstangen.

Hoe werkt een tuimelaar?
Een tuimelaar zet de draaiende beweging van de nok van de nokkenas om in een open en dichtgaande beweging van de klep. Hierbij maakt men gebruik van een hefboomeffect. Door dit hefboomeffect kan een grote kracht worden uitgeoefend op de klep. Zoals aangegeven bestaat de tuimelaar uit een bewegend deel dat werkt op basis van een hefboomeffect. De ene kant van de tuimelaar wordt in beweging gebracht door de stoterstang. De stoterstang komt in beweging door het draaien van de nokkenas.

Tussen de nokkenas en de stoterstang is bus geplaatst die meebeweegt als de nokkenas er tegenaan komt. De stoterstang duwt de ene kant van de tuimelaar omhoog waardoor de ander zijde van de tuimelaar naar beneden gaat. Aan die kant drukt de tuimelaar de klepsteel aan zodat de klep dicht gaat. Aan de onderzijde van de klepsteel bevindt zich de klep voor het in- en uitlaten van de brandstof van motor. Rondom de klepsteel bevind zich de klepveer die er voor zorgt dat de klep gesloten wordt wanneer de stoterstang naar beneden gaat en de tuimelaar wordt ontspannen. De klep wordt dus door de veer automatisch gesloten.

Waar treft men tuimelaars aan?
Tuimelaars worden voornamelijk geplaatst in motoren met een onderliggende nokkenas. Men plaatst echter ook wel tuimelaars in motoren met bovenliggende nokkenassen. Door de toepassing van tuimelaars kan men het aantal nokkenassen in een motor beperken. Ook kunnen de kosten worden beperkt door het gebruik van tuimelaars. Het gebruik van tuimelaars zorgt er voor dat men de kleppen zelf kan stellen. Dit is bij een directe aandrijving van de kleppen door de nokkenas minder goed mogelijk. Hierbij maakt men dan namelijk gebruik van een hydraulische klepstoter die zichzelf stelt.

Zwevende kleppen
Er kan ook sprake zijn van zogenaamde zwevende kleppen. In dit geval is het motortoerental hoger dan de trilfrequentie van de klepveer van de motor. Daardoor het mechanisme niet meer in staat is om het tempo bij te houden. Men kan dan beter sterkere klepveren gebruiken of dubbele klepveren zodat de klep met meer kracht dochtgedrukt wordt. Hierdoor kan de kans op zwevende kleppen worden verkleind.

Voordelen van de toepassing van tuimelaars
De toepassing van tuimelaars in de verbrandingsmotortechniek zorgt er voor dat men zelf de kleppen afstellen als men daarvoor de kennis in huis heeft. Men kan de klepspeling beïnvloeden door een met moeren geborgde stelbout aan te draaien.

Een lijnmotor wordt door de toepassing van een tuimelaar compacter. Daarnaast zorgt de toepassing van tuimelaars er voor dat er motorconstructies mogelijk zijn waarbij men de cilinders van de motor niet in één lijn heeft aangebracht. Hierbij kan men denken aan V-motoren zoals de V-8 en de V-12.

Wat is een stationaire motor?

Een stationaire motor is een motor die op een vaste plaats is geplaatst en die men gebruikt als aandrijving voor bijvoorbeeld een machine. Een stationaire motor is niet in een voertuig gebouwd en drijft daardoor geen voertuig aan zoals bijvoorbeeld een dieselmotor of benzinemotor in een auto wel doet. In plaats daarvan is een stationaire motor meestal aan de grond bevestigd. Er zijn echter ook verplaatsbare motoraandrijvingen die worden gebruikt als aandrijfmechanisme voor bijvoorbeeld machines, deze worden ook wel tractiemachines of locomobielen genoemd. Deze verplaatsbare motoraandrijvingen worden dus gebruikt als externe aandrijving voor machines, de aandrijving zelf wordt niet gebruikt voor de verplaatsing van de motoraandrijving.

Stoommachines
Toen de stoommachine werd ontworpen en in 1780 werd verbeterd was de stoommachine zover ontwikkeld dat deze ook in de fabrieken als aandrijving kon worden gebruikt. Dat was een belangrijke impuls voor de industriële revolutie. Voor veel machines werd stoomkracht gebruikt als aandrijving. Deze stoomkracht werd geleverd door stationaire stoommachines die machines aandreven met platte riemen. Deze machines werden later vervangen door interne verbrandingsmotoren. Lenoir ontwierp een interne verbrandingsmotor maar dit was een atmosferische motor en die had een veel te laag rendement.

Ottomotor
Nicolaus August Otto en Eugen Langen ontwikkelden ook een motor. In circa 1876 door Nikolaus Otto de viertakt motor uitgevonden. Deze mengselmotor werd ook wel ottomotor genoemd. in eerste instantie werden deze motoren onder de naam Otto gefabriceerd. Vanaf 1900 werden de motoren geproduceerd onder Deutz. Na de ontwikkeling van de ottomotor werden er verschillende interne verbrandingsmotoren op de markt gebracht. Deze verbrandingsmotoren werden af en toe ook onder licentie gebouwd maar werden ook vaak door ingenieurs of door een lokale smid zelf ontworpen en gemaakt. Naast Nikolaus Otto zijn er ook andere motorenbouwers geweest die een viertakt motor hebben gebouwd. Een aantal van deze bouwers gaf aan dat ze eerder dan Nikolaus Otto een viertaktmotor hadden uitgevonden.

Ontstekingsmethoden
De eerste stationaire motoren hadden verschillende ontstekingsmethoden. Zo waren er motoren ontwikkeld die tot ontsteking kwamen doormiddel van een vlamschuif, een gloeibuis of een mechanische bougie. Over de gehele wereld zijn er veel verschillende verzamelaars van deze verschillende typen stationaire motoren. Tegenwoordig wordt het brandstofmengsel in deze verbrandingsmotoren tot ontsteking gebracht door middel van een bougie.

Dieselmotor
In 1893 werd door Rudolf Diesel een hogedrukmotor getoond. Bij deze motor werd de brandstof direct in de motor gespoten. Door de compressie van deze brandstof in de cilinders kwam de brandstof tot ontsteking. Dit komt door de warmte die door de compressie van de dieselbrandstof in de compressieruimte. Dit zorgt voor zelfontbranding. Het cetaangetal van de brandstof is hierbij van belang. Met het cetaangetal wordt duidelijk gemaakt in welke mate een brandstof tot zelfontbranding komt bij compressie. De interne verbrandingsmotoren werden veel populairder dan de stoommachines die in het verleden werden gebruikt. In de landbouwmechanisatie werden deze verbrandingsmotoren onder andere gebruikt om landbouwmachines zoals dorsmachines aan te drijven.

Einde van de interne verbrandingsmotoren
De interne verbrandingsmotoren werden steeds populairder, ze werden gebruikt in de landbouw en in de industrie. De verbrandingsmotoren waren eenvoudiger in gebruik dan de stoommachines waarbij een brandstof eerst werd omgezet in stoom en de stoom werd gebruikt om een mechanische beweging te bewerkstelligen. In de jaren dertig van vorige eeuw werd elektriciteit steeds vaker als krachtbron gebruikt. In dat geval wordt er geen gebruik gemaakt van een brandstof die in de motor wordt verbrand maar wordt er gebruik gemaakt van een elektromotor. Deze elektromotor is aangesloten op het lichtnet (netstroom of krachtstroom) maar kan ook aangesloten zijn op een zware accu.

Deze motoren zijn nog eenvoudiger in gebruik dan een verbrandingsmotor. Vrijwel alle machines in fabrieken zijn tegenwoordig elektrisch aangedreven. Er zijn echter nog wel stationaire motoren in gebruik. Men vindt stationaire motoren nog wel op schepen en boten. Daarnaast is ook een nood-aggregaat een vorm van een stationaire motor. Deze stationaire motor zet een brandstof om in elektriciteit waardoor een ziekenhuis nog in gebruik kan blijven al de stroom uit is gevallen. Ook in ziekenhuizen, politiebureaus en andere locaties maakt men gebruik van nood-aggregaten om de rampzalige effecten van stroomuitval te beperken.

Wat is een carburateur of carburator?

Een carburateur wordt ook wel carburator genoemd en is een onderdeel van een verbrandingsmotor. De carburateur wordt gebruikt om de brandstof te vernevelen voordat de brandstof in de cilinders van de motor wordt gebracht. Door de verneveling ontstaat een mengsel van brandstof en lucht. Omdat men dit mengsel in de verbrandingsmotor aanbrengt heeft men het ook wel over mengselmotoren of een ottomotor. Moderne automotoren bevatten lang niet altijd meer een carburateur. In plaats daarvan is de carburator bijna altijd vervangen door een systeem met benzine inspuiting

Hoe ziet een carburateur er uit
Een carburateur bestaat uit een cilindrische vorm (buis) met aan een zijkant een cilindrische vorm (buis) met een kleinere diameter. Hierdoor ontstaat een T-vorm waarbij bij het deel met de kleinste diameter haaks staat op de rest. De T ligt echter op zijn kant. De carburateur bevat een luchtfilter aan de bovenkant van de grote buis, dit is tevens de bovenkant van de carburateu. Hier stroomt de lucht door langs de choke. Onder de choke is een vernauwing in de buis aanwezig.  Op dit punt is de kleine buis bevestigd.

Via de kleine buis, die haaks staat op de grote buis, wordt benzine binnen gebracht.  De benzine loopt langs een kogelkraan in een vlotterkamer met een vlotter waaraan een vlotterarm is bevestigd. Via een straalbuis stroomt de benzine door de druk van de vlotter in de grote buis op de plek waar de vernauwing in de buis aanwezig is.

Hoe werkt een carburator?
Als de zuiger van de motor omlaag gaat om nieuwe lucht aan te zuigen gedurende de aanzuigslag wordt de nieuwe lucht via de carburator aangetrokken. De carburator bevat echter een vernauwing wat er voor zorgt dat de lucht sneller gaat stromen als deze aangezogen worden. Door het zogenaamde venturi-effect wordt de druk lager. Dit zorgt er vervolgens weer voor dat er vanuit de kleine straalbuis benzine meegezogen kan worden. Deze benzine wordt vervolgens verneveld in de lucht. Door de sproeier en de kalibratie in het benzinekanaal kan men de verhouding van het mengsel van benzine en lucht veranderen. Een grotere sproeier vereist een groter gaatje voor het inbrengen van de benzine. Dit zorgt er voor dat er meer benzine wordt toegevoegd aan het mengsel. Doormiddel van de gasschuif en een gasnaald kan de hoeveelheid mengsel worden geregeld die aan de motor wordt toegevoerd.

Zoals aangegeven wordt in de carburateur een mengsel worden gemaakt van brandstof (benzine) en lucht. Daarom moet er dus ook lucht worden aangetrokken in de carburateur. Deze lucht komt binnen via een luchtinlaat. De invoer van lucht verloopt meestal via een luchtfilter. Door de zwaartekracht wordt er benzine aan de lucht toegevoegd als de brandstoftank boven de carburateur is gemonteerd. Men kan echter ook een elektrische brandstofpomp gebruiken of via de nokkenas een mechanisch aangedreven brandstofpomp. In tweetaktmotoren kan de benzine door een carter worden aangezogen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van onderdruk. Hierbij maakt men gebruik van een membraanpomp. Het benzine-luchtmengsel van een carburateur van viertaktmotor wordt via het inlaatspruitstuk langs inlaatkleppen in de cilinders van de motor gebracht, om doormiddel van bougies in de cilinders te worden verbrand.

Wat is het verschil tussen een distributieriem en distributieketting?

Een distributieriem en distributieketting worden beide toegepast in de autotechniek.  Ze worden echter niet gezamenlijk toegepast in een auto. Een auto heeft een distributieriem of een distributieketting. Deze riem of ketting is geplaatst in de motor van de auto. Een distributieriem of distributieketting wordt gebruikt om de nokkenas of nokkenassen aan te drijven. Dit gebeurd via de krukas. De nokkenassen bedienen de inlaatkleppen en uitlaatkleppen van de motor van de auto. De distributieriem en de distributieketting vormen een aandrijfmechanisme dat is ingebouwd aan de binnenkant van de motor. De riem en ketting zijn aan de buitenkant van de motor niet te zien. De distributieriem en distributieketting hebben dezelfde functie maar ze verschillen toch van elkaar. Hieronder zijn een aantal verschillen benoemd.

Verschillen tussen distributieriemen en distributiekettingen

Een distributieriem of distributieketting moet zeer sterk zijn want er komt een grote trekkracht op te staan. Deze trekkracht moet worden opgevangen zonder dat de riem of ketting breekt.  Zowel de riem als ketting zijn daarom van een sterk materiaal gemaakt dat een grote trekkracht kan verdragen. Dat moet ook want als een distributieriem of distributieketting breekt veroorzaakt veel schade aan de motor. De materialen verschillen wel.

Een distributieriem is een riem die gemaakt is van een sterke soort kunststof.  Deze bevat een extra versterking van trekdraden die in het kunststof zijn verwerkt. De riem is daardoor soepel en sterk. Aan de distributieriem zijn aan een kant zogenaamde tanden aangebracht.  Deze tanden zijn in de riem aangebracht zodat de riem voldoende grip heeft op de draaiende delen van de motor. Door de tanden kan de distributieriem effectief krachten overbrengen.

Op deze twee punten verschilt de distributieriem van de distributieketting, namelijk de vorm en het materiaal.  Een distributieketting bevat namelijk geen vertanding maar bestaat uit allemaal schakels. Tussen de schakels zitten gaatjes waar de tandwielen van de draaiende motordelen in vallen. Op die manier heeft de distributieketting grip. Deze ketting is bovendien gemaakt van gehard staal met een grote treksterkte. Om deze redenen is een distributieketting sterker en duurzamer dan een distributieriem.

Men ging er vaak van uit dat een distributieketting niet stuk gaat. Een distributieriem wordt meestal na een bepaald aantal kilometers of een bepaalde tijdsduur preventief vervangen om te voorkomen dat deze breekt of scheurt. Bij distributiekettingen doet men dit eigenlijk niet waardoor er wel een kans bestaat dat de ketting breekt maar die kans is niet heel groot. Tegenwoordig gebruikt men wel steeds vaker distributieriemen toe. Motoren zijn namelijk steeds compacter en lichter uitgevoerd. De vermogens van motoren worden groter en de motoren worden efficiënter. Daarvoor is de toepassing van distributieriemen effectiever.  Deze riemen worden ook in de meeste gevallen tijdig vervangen waardoor de kans op problemen zeer klein is.

Wat is een chassis en hoe is een chassis samengesteld?

Chassis is een woord dat wordt gebruikt in de bouw en het onderhoud van motorvoertuigen. Er zijn verschillende definities die worden gebruikt voor chassis. Over het algemeen omschrijft men chassis met het ‘kale’ rijdbare onderstel van een voertuig. Dit is het onderstel zonder dat er een opbouw van het voertuig op bevestigd is. Omdat men het heeft over een rijdbaar onderstel zijn er aan het chassis wel een aantal onderdelen bevestigd. Zo zijn de aandrijflijn en de wielophanging aan het chassis bevestigd. Daarnaast is ook de motor op het chassis bevestigd met uiteraard de brandstoftank die in verbinding staat met de motor. Een compleet chassis kan in beweging worden gebracht. Men heeft het dan ook wel over een “rijdend chassis”. Het chassis biedt het voertuig stevigheid daarom kan het chassis wel als de ruggengraat van het voertuig worden beschouwd.

Chassis en carrosserie
In het beginstadium van de auto-industrie kon men een chassis uitkiezen. Hierdoor werd het merk van de auto bepaald. Vervolgens bouwde de carrosseriebouwer een koetswerk/ carrosserie op het chassis. Tegenwoordig hebben de meeste moderne auto’s een zelfdragend chassis (monocoque) of een ruimtelijke structuur (space frame). Dit houdt in dat er geen sprake is van een apart chassis met daarop een carrosserie.

Bij de constructie van autobussen wordt de oorspronkelijke werkwijze nog steeds toegepast. Vrachtautofabrikanten leveren meestal een chassis aan een bedrijf dat de bussen bouwt. Over het algemeen worden Vrachtwagens geleverd als een chassis met daarop een cabine. De koper van de vrachtwagen kan dit geheel verder voorzien van een opbouw die geheel naar eigen eisen of wensen is vormgegeven. Deze werkwijze wordt ook wel toegepast bij bepaalde type bestelwagens.

Vormgeving van chassis van vrachtwagens
Bij vrachtwagens wordt het chassis meestal vervaardigd door twee lange balken parallel te plaatsen en aan elkaar te verbinden doormiddel van dwarsverbindingen. De twee lange balken dragen het grootste deel van het gewicht en worden langsliggers genoemd. Door de verschillende dwarsverbindingen tussen de twee langsliggers ontstaat een soort ladderconstructie. Daarom wordt dit type chassis ook wel een  ladderchassis genoemd. Dit chassis wordt gemaakt van stalen U-profielen en H-profielen. Een chassis die van deze stalen profielen is gemaakt is erg sterk maar ook vrij zwaar. De stalen profielen worden aan elkaar verbonden doormiddel van lassen (over het algemeen het MIG/MAG-lasproces). De ladderchassis wordt onder andere toegepast bij vrachtwagens en terreinvoertuigen.

Wat is een vonkinductor of Ruhmkorff-inductor en wat is de werking daarvan?

Een vonkinductor of Ruhmkorff-inductor wordt gebruikt voor het opwekken van hoogspanning. Deze hoogspanningstransformator wordt gebruikt voor het opwekken van een elektrische spanning van 100.000 Volt of meer. Deze spanning wordt opgewekt uit een gelijkstroombron doormiddel van inductie. In het verleden werd een vonkinductor gebruikt als voeding voor bijvoorbeeld geissler- en crookesbuizen. Daarnaast werd een vonkinductor ook gebruikt voor het uitzenden van radiogolven en het opwekken van röntgenstraling.

Toepassing van de vonkinductor
Tegenwoordig wordt er minder gebruik gemaakt van vonkinductors voor het opwekken van hoogspanning. In plaats daarvan maakt men in toenemende mate gebruik van een transformator met hoogspanningsgelijkrichters. Varianten van de vonkinductor worden nog wel toegepast. Een voorbeeld hiervan is de bobine die wordt gebruikt bij benzinemotoren. Deze bobine is gebaseerd op de vonkinductor. Een bobine wordt gebruikt om hoogspanning op te wekken, deze hoogspanning is nodig om de bougie een vonk te laten maken. Met de vonk van de bougie wordt het brandstofmengsel in de cilinder tot ontbranding gebracht zodat druk ontstaat. De bobine is slechts één voorbeeld van een vonkinductor er worden tegenwoordig ook vonkinductors gebruikt met lagere uitgangsspanningen. Deze worden bijvoorbeeld gebruikt als voeding voor schrikdraad.

Wat is het principe van een vonkinductor?
Een vonkinductor bestaat uit 2 spoelen. Deze spoelen hebben een cilindrische vorm en zijn om een ijzerkern heen gewikkeld. Deze ijzerkern heeft de vorm van een staaf. De twee spoelen zijn gemaakt van elektrolytisch koper. De spoelen kunnen worden ingedeeld in een primaire spoel en een secundaire spoel. Door de primaire spoel loopt een gelijkstroom door de draden van de wikkelingen. Deze gelijkstroom wordt onderbroken door een zelfstandige onderbreker die ook wel de ‘hamer van Wagner’ wordt genoemd. Dit onderbreken gebeurd continu en zorgt er voor dat er in de secundaire spoel een zeer hoge wisselspanning geïnduceerd wordt. Deze hoge wisselspanning heeft een sterk asymmetrische vorm. De spanning die hierbij wordt opgewekt is zo hoog dat er een vonk ontstaat. Deze vonk is een elektrische ontlading die tussen de secundaire aansluitklemmen ontstaat. Bij een bobine van een verbrandingsmotor wordt de bobine gebruikt om voldoende hoogspanning te leveren voor de bougie die de vonk maakt.

Wat is een bobine en waar wordt deze voor gebruikt?

Een bobine is een transformator die wordt gebruikt in het ontstekingssysteem van verbrandingsmotoren. Het woord bobine is ontleend uit het Frans, in het Frans betekend dit woord spoel of klos. In Vlaanderen wordt een bobine ook wel een bobijn genoemd. Voor het ontsteken van de brandstof in de verbrandingsmotor genereerd de bougie een vonk. De bobine levert de spanning die daarvoor nodig is. Dit is een hoogspanning (tot 40 kV) en wordt dus gebruikt als voeding voor de bougie. Een bobine zet de laagspanning van het elektrische systeem om in een hoogspanning die nodig is voor een ontsteking. Oude auto’s hebben meestal één bobine. Modernere auto’s bevatten meestal een bobineblok met meerdere bobines.

Hoe ziet een bobine er uit?
Een conventionele bobine bevat twee spoelen die zijn gemaakt van geëmailleerd koperdraad deze zijn gewikkeld om een gelamelleerde weekijzeren kern. De ene spoel wordt ook wel de primaire spoel genoemd en is de laagspanningsspoel. De laagspanningsspoel heeft weinig windingen van dikke draad. De tweede spoel wordt de secundaire spoel genoemd. Dit is de hoogspanningsspoel en deze heeft veel windingen die zijn gemaakt van dunne draad. Deze twee spoelen vormen samen de transformator. De wikkelingen in de spoelen worden van elkaar gescheiden door laagjes isolerend papier.

Hoe werkt een bobine?
Zoals hierboven gelezen kan worden bestaat een bobine uit een laagspanningskant en een hoogspanningskant. De laagspanningskant van de bobine voorzien van een gelijkspanning van +12 volt vanaf het contactslot. Oudere motorvoertuigen hebben aan de laagspanningskant een gelijkspanning van 6 Volt. Een bobine werkt als volgt:

  • De onderbreker of contactpunten in de stroomverdeler worden onderbroken.
  • Hierdoor wordt de gelijkstroomkring van de primaire wikkeling naar massa onderbroken.
  • Dit zorgt er voor dat in de secundaire spoel van de bobine een hoge inductiespanning wordt opgewekt. Deze spanning is een hoogspanning tussen 15.000-25.000 Volt.
  • Via een verdeler wordt de hoogspanning naar de juiste bougie geleid.
  • De bougie kan door de hoogspanning een vonk maken.
  • De vonk van de bougie ontsteekt het brandstofmengsel in de cilinder.
  • Door de ontbranding van het mengsel ontstaat een soort explosie die de zuiger naar beneden drukt.
  • De zuiger brengt de krukas in beweging.

Bobine vervangen?
De meeste onderdelen van een auto zijn aan slijtage onderhevig. Een bobine is daar geen uitzondering op. De bobine moet op een gegeven moment vervangen worden. Hiervoor is echter geen vaste termijn of een vast aantal kilometers dan het voertuig gereden moet hebben. Een kapotte bobine kan men herkennen aan het vermogen verlies. Ook kan een voertuig met een kapotte bobine gaan schudden.

Wat zijn uitlaatgassen en hoe ontstaan deze?

Uitlaatgassen zijn gassen die tijdens verbrandingsprocessen in verbrandingsmotoren ontstaan en via een uitlaat worden uitgestoten. Door het verbranden van de brandstof in de motor komen de uitlaatgassen vrij. Deze gassen kunnen niet meer worden gebruikt in de motor en worden daarom via de uitlaat van het voertuig verwijdert.

Uitlaatgassen behoren tot de emissie van een voertuig dat gebruik maakt van een verbrandingsmotor. In uitlaatgassen zitten verschillende stoffen zoals stikstofoxiden (NOx) , koolstofdioxide (CO2),  koolmonoxide (CO) en zwaveldioxide (SO2). Deze stoffen dragen bij aan de verzuring en daarnaast zorgen ze ook voor het broeikaseffect. Dit is vooral het geval bij koolstofdioxide (CO2) dat ook wel broeikasgas wordt genoemd. Verder bevinden zich in uitlaatgassen ook ander schadelijke stoffen zoals kleine roetdeeltjes en fijnstofdeeltjes.

Gevaar van uitlaatgassen
Uitlaatgassen behoren tot de grootste veroorzakers van luchtvervuiling daarom worden internationaal afspraken gemaakt over het reduceren van uitlaatgassen in de atmosfeer. Het probleem van de uitlaatgassen en het daaraan verbonden broeikaseffect is regelmatig het belangrijkste onderwerp op wereldwijde bijeenkomsten over milieu en duurzaamheid.

Verschillende steden in de wereld hebben te maken met smog die ontstaat door de uitlaatgassen van motorvoertuigen die in de steden rondrijden. Deze uitlaatgassen zorgen er voor dat mensen het benauwd krijgen en moeilijk kunnen ademhalen. Daarnaast zorgt de fijnstof en roet voor dichte ‘mist’ in gebieden waar de emissie van uitlaten onvoldoende weg kan komen.

Filteren van uitlaatgassen
Er worden verschillende maatregelen genomen om de schadelijke stoffen in uitlaatgassen te beperken. Sinds 1 januari 1993 dienen alle auto’s die rijden op benzine een katalysator te bevatten die koolwaterstoffen, koolmonoxide en stikstofoxiden omzetten in waterdamp, koolstofdioxide en stikstof. Omdat de werking van de katalysator via drie reacties gebeurd wordt ook wel gesproken over een driewegkatalysator. Ondanks deze verplichte technische voorziening in auto’s komt er nog steeds veel schadelijke emissie ten gevolge van uitlaatgassen in de atmosfeer.

Wat is een katalysator of driewegkatalysator?

De katalysator bevindt zich onder  de auto. Hier is de katalysator als element vlak na de motor ingebouwd in het uitlaatsysteem. Een katalysator is een systeem dat bestaat uit kostbare materialen en is in het uitlaatsysteem ingebouwd om giftige en schadelijke gassen uit de uitlaatgassen te verwijderen.

In feite zet de katalysator de schadelijke stoffen in de uitlaatgassen om in onschadelijke stoffen. Dit gebeurd doormiddel van een chemisch proces. Een katalysator kan alleen worden toegepast indien gebruik wordt gemaakt van loodvrije benzine als brandstof.

Katalysator verplicht
Autofabrikant Volvo bouwde als eerste deze katalysator in haar voertuigen in vanaf 1978. In de periode tussen 1980 en 2000 werden steeds meer auto’s uitgerust met een katalysator en werd de platina-rhodium katalysator steeds meer verplicht gesteld in Europa. Auto’s die rijden op benzine met een cilinderinhoud van twee liter of meer moeten sinds oktober 1989 verplicht worden uitgerust met een katalysator. Alle overige auto’s die een benzinemotor hebben moeten sinds 1 januari 1993 eveneens met een katalysator zijn uitgerust.

Waaruit bestaat een katalysator?
De katalysator bestaat uit een monolithische drager van cordieriet, dit is een magnesium-aluminium-silicaat. De monolithische drager is van hoogsmeltend keramisch materiaal vervaardigd en bevat een honingraatachtige celstructuur. De verschillende wanden van de cellen zijn bedekt met aluminiumoxide. De metalen die waarmee de katalysator is geïmpregneerd zijn onder andere palladium, rhodium en platina. De katalysator is geplaatst in een thermische isolatie. Daar omheen zit een roestvaststalen omhulsel.

Welke stoffen zet de katalysator om?
De uitstoot van een auto wordt ook wel emissie genoemd. De katalysator zet een aantal schadelijke stoffen in deze emissie om. De stoffen die omgezet worden zijn de volgende:

  • HC = koolwaterstoffen
  • CO = koolmonoxide
  • NOx = stikstofoxiden

Deze schadelijke stoffen worden door de katalysator omgezet in minder schadelijke stoffen. De stoffen die tijdens het proces in de katalysator ontstaan zijn:

  • H2O = dit is waterdamp en niet schadelijk voor de gezondheid.
  • CO2 = koolstofdioxide. Deze stof is niet direct schadelijk maar zorgt wel voor het broeikaseffect.
  • N2 = stikstof is niet schadelijk voor de gezondheid. Ongeveer 78 procent van de lucht die wij inademen bestaat uit dit gas.

Driewegkatalysator
De naam driewegkatalysator is afgeleid van de drie reacties die tijdens het katalytisch reinigen van uitlaatgassen door de katalysator worden uitgevoerd. Deze drie reacties zijn als volgt:

1. De eerste reactie is: 2 CO(g) + 2 NO(g) → N2(g) + 2 CO2(g)
2. De tweede reactie is: CO(g) + O2(g) → 2 CO2(g)
3. De derde reactie is: 4 CxHy(g) + (4x+y) O2(g) → 2y H2O(g) + 4x CO2(g)

De bovenstaande reacties zijn de drie hoofdreacties van een katalysator. Naast deze hoofdreacties treden er in de katalysator nog een aantal nevenreacties op.  In het kort reduceert het rhodium NO en oxideert het platina CO en de koolwaterstoffen. De rhodium en platina kunnen worden vervangen  door palladium. De werking van de driewegkatalysator blijft hetzelfde.

Wat is een servo, servomotor of servomechanisme?

Een servomotor of een servomechanisme wordt ook wel afgekort met de benaming servo, dit is een apparaat dat wordt gebruikt om automatisch een mechanisch systeem te regelen zonder dat er sprake is van een directe mechanische verbinding. Het woord servo is ontleent van het Latijnse woord Servus, dat in het Nederlands vertaald kan worden met ‘dienaar’ of ‘slaaf’. Een servomotor is een soort elektromotor.

Kenmerken van een servomechanisme
Een servosysteem wordt ook wel een zogenaamd closed-loop systeem genoemd. Dit houdt in dat de gegevens die afkomstig zijn van de actie van de servo weer worden teruggekoppeld naar de besturing van de servo. Een servomechanisme maakt gebruikt gebruik van een concept van de tegenkoppeling uit de regeltechniek. De output van het mechanisme is een functie  van het verschil tussen de gewenste en de gemeten stand van het mechanisch systeem. Dit gebeurd op een dusdanige wijze dat een fout wordt tegengewerkt. Hierdoor ontstaat een hoge mate van nauwkeurigheid.

Het setpoint is het instelpunt en bepaald wat de servo precies moet doen. Dit setpoint in het servosysteem veranderd voortdurend. Servo’s kunnen tot op de graad nauwkeurig worden ingesteld. Dit is echter wel afhankelijk van de kwaliteit van de servomotor die gebruikt wordt.

Een servomotor heeft een zeer groot snelheidsbereik zowel rechtsom als linksom draaiend. Deze snelheid kan nauwkeurig wordt ingesteld evenals het koppel. Het koppelbereik is ook groot in beide draairichtingen van de servomotor. Het piekkoppel van een servomotor is zeer hoog. Dit koppel heeft een servomotor nodig om op de gewenste snelheid te komen. Ten opzichte van gewone elektromotoren kunnen servomotoren zeer snel op de gewenste snelheid worden gebracht.

Wat is een distributieriem en wanneer moet deze worden vervangen?

Bovenstaande vraag wordt regelmatig gesteld door autogebruikers aan automonteurs. De distributieriem is een belangrijk onderdeel van de auto hoewel deze riem niet direct zichtbaar is. De explosieve kracht van de verbranding van brandstof zorgt er voor dat de cilinders van de motor met kracht naar benden worden gedrukt. De cilinders zijn met een stang bevestiging aan een krukas. Door de op een neergaande beweging van de cilinders wordt de krukas in beweging gebracht. De krukas drijft de bovenliggende nokkenas aan doormiddel van de distributieriem. Door de distributieriem gaat de nokkenas draaien. Deze nokkenas opent de in- en uitlaatkleppen. Deze kleppen zorgen er voor dat er lucht, of een combinatie van lucht en een brandstofmengsel, wordt aangevoerd en dat uitlaatgas wordt afgevoerd.

Hoe ziet de distributieriem er uit?
Een distributieriem is gemaakt van rubber en heeft een zwarte kleur. Dit komt doordat bij de vervaardiging van rubber roet wordt toegevoegd. Om te voorkomen dat de distributieriem doorslipt heeft men de riem voorzien van ‘tanden’. De tanden van de distributieriem vallen in de tandwielen van de nokkenas en de krukas. Hierdoor kan de overbrenging tussen de krukas en de nokkenas in principe zonder doorslippen plaatsvinden. Dit is van groot belang omdat de nokkenas de kleppen exact op het juiste moment moet openen anders functioneert de motor niet goed.

Wanneer moet de distributieriem worden vervangen?
Over het algemeen hoeft een distributieriem niet vaak vervangen te worden. Dit gebeurd meestal bij een bepaalde kilometerstand. Dit is ongeveer 120.000 kilometer of 150.000 kilometer. Het vervangen van een distributieriem gebeurd in de meeste gevallen preventief. Dit houdt in dat de distributieriem wordt vervangen om te voorkomen dat de riem zo ver is versleten dat deze kan breken. Meestal is in het instructieboekje of het onderhoudsschema van de auto beschreven wanneer de distributieriem moet worden vervangen.

Soms acht een garage het noodzakelijk om de distributieriem eerder te vervangen. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer een auto lange tijd niet wordt gebruikt. Dit zorgt er voor dat de distributieriem uitdroogt. Een uitgedroogde distributieriem zal sneller slijten en doorslippen. Auto’s die veel korte afstanden rijden zoals bijvoorbeeld in de stad hebben ook te maken met meer slijtage van de distributieriem. In deze gevallen kan de distributieriem eerder aan vervanging toe zijn dan het aantal kilometers op de kilometerteller zou doen vermoeden.

Wat kost vervangen van een distributieriem?
Een distributieriem is een precisieonderdeel van een auto. Het is belangrijk dat dit onderdeel goed gemonteerd is in de auto en dat het onderdeel lang mee gaat. Daarom moet gebruik worden gemaakt van een goede riem en dient men geen goedkope riem in een auto te monteren. De prijs van een distributieriem begint bij vijftig euro. De prijs van de distributieriem zijn echter niet de enige kosten. Het gaat met name om de montagekosten. Een automonteur is ongeveer twee tot drie uur bezig met het vervangen van de distributieriem. Deze uren dienen uiteraard betaald te worden. Hierdoor is het vervangen van de distributieriem kostbaar. De gevolgen van het doorslippen van een riem zijn echter nog veel kostbaarder. Daarom is het altijd verstandig om een distributieriem tijdig te vervangen.

Sommige auto’s hebben echter geen distributieriem maar een distributieketting. Deze ketting is veel beter bestand tegen slijtage dan een distributieriem die van rubber is gemaakt. De distributieketting is daardoor onderhoudsarmer. Een distributieketting is echter van staal gemaakt en staal zal op den duur ook slijten. Ook een distributieketting zal daarom gecontroleerd moeten worden op slijtage.

Wat is stirlingmotor, hoe werkt een stirlingmotor en waar wordt deze toegepast?

Stirlingmotor zijn heteluchtmotoren. De naam stirlingmotor is afgeleid van de bedenker van deze motor. De Schotse ingenieur Robert Stirling bedacht, zover bekend, als eerste een motor waarvan de werking was gebaseerd op warme lucht. Robert Stirling plaatse in de motor een regenerator en noemde die  “economiser”. Deze regenerator zorgde er voor dat hitte opgeslagen kon worden zodat de motor niet veel warmte zou verliezen. Dat verklaard ook de naam  “economiser”. In de tijd dat de stirlingmotor werd bedacht werden veel machines nog aangedreven doormiddel van stoomdruk. De stirlingmotor was echter veiliger, zuiniger en produceerde minder geluid. Toch is de stirlingmotor nooit heel breed toegepast in de techniek. Dit heeft te maken met het feit dat de stirlingmotor niet veel kracht heeft. De gasdruk van een stirlingmotor is bijvoorbeeld geringer dan stoomdruk van een stoommachine.

Er zijn verschillende varianten van de  stirlingmotor. Deze motoren zijn allemaal gebaseerd op een stirlingcyclus. Het principe van deze motors is gericht op het uitzetten van lucht of andere gassen doormiddel van verwarming. Naast de stirlingmotor bestaan er ook andere heteluchtmotoren. Dit artikel beschrijft de werking en toepassing van de stirlingmotor.

Hoe werkt een stirlingmotor?
Zoals in de inleiding is genoemd werkt een stirlingmotor doormiddel van het uitzetten van gassen. Door verhitting van gassen ontstaat druk. Deze druk valt weg wanneer de temperatuur wordt verlaagd. In een stirlingmotor zit lucht of een ander gas in een gesloten systeem. Er kunnen verschillende cilinders geplaatst worden in een stirlingmotor:

  • Dit systeem bevat een koude cilinder en een hete cilinder. Men spreekt hierbij ook wel van een alpha-configuratie.
  • Het is ook mogelijk dat een stirlingmotor een cilinder bevat met zowel een koud als heet compartiment.  Dit wordt ook wel een beta-configuratie genoemd.

In een stirlingmotor ontstaat druk doormiddel  van het verwarmen van gassen. Lucht wordt in de stirlingmotor heen en weer geschoven tussen een hete en een koude ruimte. In de hete ruimte expandeert de lucht. Deze druk zorgt er voor dat beweging kan worden gerealiseerd. In een stirlingmotor komt door deze hitte een zuiger in beweging.  Het verplaatsen van de lucht in de stirlingmotor naar een koude en hete ruimte gebeurd doormiddel van een verplaatser. De verplaatser gebruikt hierbij nauwelijks arbeid. Daarnaast is dit systeem geluidsarm.

Regenerator
Een stirlingmotor werkt doormiddel van de verwarming van gassen. Dit gebeurd via een regenerator. Deze regenerator neemt de warmte uit de lucht op bij een isochore temperatuurdaling. De warmte  kan ook in de regenerator worden opgeslagen en aan de lucht afgegeven bij een isochore temperatuurstijging. Een regenerator zorgt er voor dat heet gas wordt afgekoeld en koud gas wordt opgewarmd. Een regenerator moet goed in staat zijn om warmte op te vangen en op te slaan. Regeneratoren kunnen bestaan uit geperforeerde staalplaten, staalwol of roosters.

Toepassing van stirlingmotoren
Stirlingmotoren worden tegenwoordig toegepast bij onder andere warmte-krachtkoppeling oftewel WKK. Daarnaast kunnen stirlingmotoren worden toegepast in cv-ketels om verwarming te genereren van 1,5 of 10 kW. Dit wordt ook wel micro-warmte-krachtkoppeling genoemd. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van thermoakoestische stirlingmotoren die lineair trillend werken. In deze variant van stirlingmotoren wordt wisselstroom opgewekt die rechtstreeks aan het net kan worden geleverd.

Wat is een tweetaktmotor en hoe werkt een tweetaktmotor?

Een tweetaktmotor is een eenvoudige motor en bevat net als een viertaktmotor cilinders en zuigers. De werking van de tweetaktmotor is grotendeels vergelijkbaar met de viertaktmotor. Alleen maken de zuigers bij een viertaktmotor vier slagen en bij een tweetaktmotor twee slagen. Daarom wordt een tweetaktmotor ook wel een tweeslagmotor genoemd. Deze zuigermotor is ook afhankelijk van de toevoer van brandstof. Een tweetaktmotor is daardoor een verbrandingsmotor. Deze motor levert arbeid wanneer de zuiger in de cilinder naar beneden wordt gestuwd. Een viertaktmotor levert arbeid bij elke tweede keer dat de zuiger naar beneden wordt gestuwd.

Hoe werkt een tweetaktmotor?
Tweetaktmotoren kunnen gebruik maken van diesel of benzine. Tussen deze twee varianten bestaan verschillen. Dit heeft onder andere te maken met de manier waarop de brandstof in de cilinder wordt gebracht. Bij een tweetaktbenzinemotor wordt dit gedaan door de carburateur die aan de lucht die door de motor word aangezogen brandstof toevoegt. Bij een tweetaktdieselmotor wordt dit gedaan door een inspuitpomp. Deze zorgt er voor dat de brandstof op het juiste moment doormiddel van een verstuiver word ingespoten in de cilinder.

Hier is uitgelegd hoe een tweetakt motor werkt die op benzine draait. Een tweetaktmotor bevat in tegenstelling tot een viertaktmotor geen kleppen. In plaats van kleppen bevat de tweetaktmotor een aantal openingen in de zijkanten van de cilinders. Deze openingen worden ook wel poorten genoemd. In totaal zijn er drie poorten: de inlaatpoort, de uitlaatpoort en de spoelpoort. De tweetaktmotor komt in beweging doordat de zuiger zich van boven naar beneden beweegt in de cilinder. Deze beweging ontstaat door de verbanding van een brandstofmengsel. Dit brandstofmengsel komt door de inlaatpoort in de carter. De carter is de ruimte in de cilinder die onder de zuiger aanwezig is. Deze ruimte wordt ook wel krukkast genoemd omdat daarin ook de krukas aanwezig is.

Op het moment dat het brandstofmengsel via de inlaatpoort in de carter wordt aangezogen beweegt de zuiger zich van het onderste dode punt naar boven. De zuiger zuigt daardoor de brandstof via de inlaatpoort de carter in. Via de spoelpoort komt het brandstofmengsel uit de carter in de ruimte boven de zuiger. Hier wordt het brandstofmengsel tijdens de compressieslag door de zuiger samengeperst. Wanneer de zuiger op het bovenste dode punt is brengt een bougie doormiddel van een vonk het brandstofmengsel tot ontbranding. Hierdoor wordt de zuiger naar beneden gestuwd. Doordat de zuiger naar beneden gestuwd word wordt de uitlaatpoort geopend en kan het deels verbrande brandstofmengsel uit de cilinder verdwijnen. De zuiger komt hierdoor weer op het onderste dode punt terecht.

Tijdens de op en neergaande beweging brengt de zuiger de krukas in beweging. Hierdoor begint de krukas te draaien en kan deze as verschillende andere onderdelen in beweging brengen. Tweetaktmotoren kunnen in verschillende posities werken,  zowel staand, liggend als over de kop. Dit zorgt er voor dat deze motoren op verschillende manieren kunnen worden toegepast.

Waar worden tweetaktmotoren toegepast?
Tweetaktmotoren kunnen zowel benzine als benzine als brandstof gebruiken. De benzinevariant van de tweetaktmotor wordt veel gebruik in machines waarbij gewichtsbesparing belangrijker is dan het brandstofverbruik. Hierbij kan gedacht worden aan motorkettingzagen, bosmaaiers, grasmaaiers en buitenboordmotoren van boten. Ook voor voertuigen worden tweetaktmotoren gebruikt die draaien op benzine. Voorbeelden hiervan zijn karts, scooters, brommers , racemotoren en karts. Tweetaktmotoren die gebruik maken van benzine worden ook wel tweetaktbenzinemotoren genoemd.

Ook dieselmotoren kunnen werken doormiddel van het tweetaktprincipe. Grote scheepsmotoren die worden gebruikt om schepen aan te drijven zijn tweetaktmotoren. Dit worden ook wel tweetaktdieselmotoren genoemd. Tweetaktdieselmotoren worden ook wel toegepast in bepaalde treinen en vrachtwagens. De meeste dieselmotoren die echter worden toegepast in de techniek zijn viertaktmotoren. Ook auto’s bevatten tegenwoordig vrijwel allemaal een viertaktmotor. De viertaktmotor is voor is voor de automotive de belangrijkste motor. De tweetaktmotor word in de autotechniek niet toegepast.

Wat is een viertaktmotor of ottomotor en hoe werkt deze motor?

Tegenwoordig zijn veel auto’s nog voorzien van een verbrandingsmotor. Een verbrandingsmotor verband brandstoffen en zet deze om in bewegingsenergie oftewel mechanische energie. Hiervoor worden meestal fossiele brandstoffen gebruikt. Deze zijn verwerkt in benzine en diesel. Deze brandstoffen wordt gebruikt om een motor in beweging te krijgen. Een veelgebruikte motor waarbij dit proces plaatsvind is de viertakt-ottomotor. Deze motor word in ongeveer tachtig procent van alle personenauto’s toegepast.

Wat is een viertaktmotor of ottomotor?
Ottomotor of viertaktmotor is een verschillende benaming voor het dezelfde motor. Deze motor werd uitgevonden in 1876 door Nikolaus Otto. Hij bedacht de viertaktmengselmotor omdat hij deze motor had bedacht werd de motor ook wel Ottomotor genoemd. De viertaktmotor werd later dat jaar door Wilhelm Maybach verbeterd. Aan het einde van het jaar 1876 werd de viertaktmotor in grote aantallen geproduceerd.

De viertaktmotor is een verbrandingsmotor en bevat zuigers. Deze zuigers worden in beweging gebracht door de verbranding van brandstof. De brandstof die voor een viertaktmotor kan worden gebruikt is divers. Een veelgebruikte brandstof is benzine, daarnaast wordt ook gebruik gemaakt van aardgas of LPG. De viertaktmotor word tegenwoordig in bijna alle auto’s toegepast.

Hoe werkt een viertaktmotor?
Hiervoor werd aangegeven dat een viertaktmotor zuigers bevat. Deze zuigers worden in beweging gebracht door de verbranding van een brandstofmengsel. De zuiger word door deze verbranding naar beneden gestuwd. Omdat de zuigers bevestigd zijn aan een krukas wordt deze ook in beweging gebracht. De zuiger in de viertaktmotor brengt tijdens de zogenoemde arbeidsslag de krukas in beweging en zorgt er voor dat deze as twee omwentelingen maakt. Er word bij een viertaktmotor gebruik gemaakt van verschillende ‘slagen’ die door de zuiger worden gemaakt. Deze zogenoemde slagen zijn in de volgende alinea behandeld.

Slagen van een viertaktverbrandingsmotor
Bij een viertaktmotor maken de cilinders elk vier slagen. Daar is de naam viertaktmotor ook van afgeleid. De slagen van deze motor zijn als volgt:

  • Inlaatslag. Dit is de eerste slag die door de zuiger word gemaakt. De uitlaatklep is afgesloten en de zuiger zakt naar beneden. Hierdoor ontstaat een aanzuigkracht. Door deze zuigkracht word een lucht-brandstofmengsel aangetrokken via de inlaatklep in de cilinder.
  • Compressieslag. Dit is de tweede slag die word gemaakt door de zuiger. Hierbij komt de zuiger doormiddel van de krukas weer naar boven. Daarbij drukt de zuiger het brandstofmengsel samen. Dit wordt ook wel compressie genoemd. Vandaar de naam compressieslag.
  • Arbeidsslag. Dit is de derde slag die door de zuiger wordt gemaakt. De zuiger bevind zich op zijn hoogste niveau in de cilinder. Het brandstofmengel, dat in de vorige slag werd gecomprimeerd, word ontstoken door een bougievonk. Door deze verbranding ontstaat een ontploffing en word druk gerealiseerd. De zuiger wordt met deze druk naar beneden gebracht en brengt de krukas in beweging. De krukas maakt twee omwentelingen.
  • Uitlaatslag. De vierde slag die door de zuiger wordt gemaakt is de uitlaatslag. Het verbrande brandstofmengsel moet ook weer de cilinder verlaten. Hiervoor zorgt de uitlaatslag. De zuiger bevind zich aan het begin van deze slag onderaan de cilinder. De zuiger komt weer omhoog door de draaibeweging van krukas en stuwt daardoor de verbrandingsgassen door een uitlaatklep uit de cilinder. De uitlaatslag is de laatste slag die wordt gemaakt in een viertaktmotor. Daarna begint het proces weer opnieuw.

De viertaktmotor zorgt er voor dat de krukas in beweging wordt gebracht. Hierdoor kan een voertuig worden aangedreven. De viertaktmotor moet hiervoor wel voortdurend worden voorzien van nieuwe brandstof. Deze brandstof zorgt er tijdens de verbranding voor dat CO2 wordt uitgestoten. Deze CO2 uitstoot is schadelijk voor het milieu. Daarom word in de autotechniek gekeken naar alternatieve brandstoffen en milieuvriendelijker motoren. Ondanks dat wordt de viertaktmotor nog veel toegepast binnen de automotive.

Wat is autotechniek en welke aspecten komen bij autotechniek aan de orde?

Auto’s, vrachtwagens, bussen en andere vervoersmiddelen zijn tegenwoordig niet meer weg te denken van de Nederlandse wegen. Voor veel functies hebben medewerkers een rijdbewijs nodig en eigen vervoer. Mobiliteit en bereikbaarheid zijn in onze economie van groot belang. De eisen die gesteld worden aan deze bereikbaarheid worden groter. Daarnaast worden de eisen die gesteld zijn aan de voertuigen ook zwaarder. Voertuigen moeten voldoen aan verschillende wettelijke richtlijnen met betrekking tot veiligheid en zuinigheid. Daarnaast zijn er ook andere aspecten die een rol spelen bij de techniek van auto’s oftewel de autotechniek. Autotechniek valt onder de automotive.

Wat is automotive?
De automotive is een grote sector die verbonden is aan het ontwikkelen en ontwerpen van auto’s. Daarnaast behoort ook de productie en de verkoop van auto’s onder de automotive sector. Auto’s moeten echter ook worden onderhouden en gerepareerd. Hier houd de automotive zich ook mee bezig. De automotive sector is daarom erg breed. Er vallen verschillende bedrijven onder deze sector. Hierbij kan gedacht worden aan ontwerpstudio’s voor auto’s. De fabrikanten en onderhoudsbedrijven worden ook onder deze sector geplaatst. Ook importeurs en autoverkopers horen bij de automotive. Naast de commerciële aspecten die in deze sector een rol spelen is ook de techniek uitermate belangrijk. Wanneer auto’s technisch van hoogstaande kwaliteit en veiligheid zijn kunnen auto’s goed worden verkocht aan de gebruikers. In de automotive wordt daarom veel aandacht besteed aan technologie. Deze technologie wordt ontwikkelt en onderhouden door de autotechniek. Hierover is in de volgende alinea meer informatie weergegeven.

Wat is autotechniek?
Autotechniek draait, zoals de naam al doet vermoeden, om de auto. Een auto kan worden definieert als een rijtuig dat zelfstandig voortbeweegt om mensen, dieren en objecten te verplaatsen. De term automobiel is afgeleid van het Griekse woord ‘auto’ dit betekend ‘zelf’. Het woord ‘mobiel’ is afgeleid van het Latijnse woord ‘mobiles’ dat staat voor beweeglijk. Een automobiel bevat vaak een verbrandingsmotor om in beweging te worden gebracht. Een verbrandingsmotor verbrand brandstoffen. De meeste brandstoffen die hiervoor worden gebruikt zijn fossiel zoals benzine en diesel. Daarnaast zijn er niet-fossiele brandstoffen zoals koolzaad. Deze niet-fossiele brandstoffen worden minder toegepast en zijn nog volop in ontwikkeling. Ook zijn er gecombineerde aandrijvingen die ook wel hybride worden genoemd. Elektrische aandrijvingen komen ook wel voor. Hierbij wordt gebruik gemaakt van accu’s of brandstofcellen die moeten worden opgeladen. Autotechniek gaat om veel meer technische aspecten. Dit kun je in de volgende alinea lezen.

Autotechniek is een breed vakgebied
Autotechniek gaat niet alleen over de motoren en andere energiebronnen waarmee een auto in beweging kan worden gebracht. Het techniek waarop autotechniek is gericht is veel breder. Er word binnen de autotechniek ook aandacht besteed aan de veiligheid van auto’s en de manieren waarop deze veiligheid kan worden geoptimaliseerd. Daarnaast moeten auto’s aan strenge milieueisen voldoen. Deze eisen worden door verschillende internationale verbanden vastgelegd in verdragen met betrekking tot de CO2 uitstoot. Auto’s moeten lichter worden gemaakt om zuiniger te kunnen rijden. Daarvoor moet gelet worden op de materialen waaruit een auto bestaat. Metalen worden in toenemende mate vervangen door kunststoffen. Deze kunststoffen zorgen er ook voor dat de auto minder belastend is voor het wegennet omdat auto’s minder gewicht hebben. Materiaalgebruik is een belangrijk aspect van autotechniek.

Daarnaast moet het rendement van de motor zo hoog mogelijk zijn. De brandstoffen die worden verbrand in de verbrandingsmotor moeten zoveel mogelijk beweging creëren. Deze beweging is in feite mechanische energie waardoor de auto voortbewogen kan worden. Het gebruik van brandstoffen draagt echter wel bij aan de CO2 uitstoot. Deze uitstoot moet worden verlaagd volgens verschillende onderzoeksinstanties. Een te hoge CO2 uitstoot zorgt voor een opwarming van de aarde. Daarom wordt tegenwoordig in de autotechniek ook gezocht naar andere energiebronnen zoals elektriciteit.

Het ontwerp van de auto is ook belangrijk. Dit is niet alleen belangrijk voor de uitstraling. Een goed ontwerp besteed ook aandacht aan de veiligheid van het omringende verkeer. Er mogen geen scherpe of harde delen aan auto’s bevestigd zijn waardoor andere weggebruikers en voetgangers kunnen worden verwond. Ook moet een auto aerodynamisch zijn. Er moet rekening worden gehouden van de luchtweerstand die ontstaat wanneer een auto zich over de weg voortbeweegt. Ook dit komt bij autotechniek aan de orde.

Daarnaast moet een auto ondanks alle bovengenoemde eisen ook nog goed geproduceerd en gerepareerd kunnen worden. Een auto moet in een fabriek op een veilige en deugdelijke manier worden gemaakt. Auto’s bestaan uit verschillende onderdelen en tijdens de fabricage moet aandacht worden besteed aan de volgorde waarin de onderdelen aan de auto worden bevestigd. Wanneer een auto eenmaal in gebruik is genomen kunnen er natuurlijk defecten, slijtage en andere vormen van schade ontstaan. Deze schade moet goed kunnen worden verholpen. Een auto moet niet alleen goed in elkaar worden gezet, het voertuig moet ook weer gedemonteerd kunnen worden. Autotechniek besteed daarom aandacht aan de fabricage van auto’s.

Definitie van autotechniek
Autotechniek is, zoals hiervoor te lezen is, een divers vakgebied. Verschillende technische aspecten komen in het vak autotechniek bij elkaar samen. Naast technische aspecten spelen ook financiële aspecten en maatschappelijke aspecten een belangrijke rol. Wanneer we autotechniek zouden moeten definiëren dan zou de definitie als volgt kunnen zijn:

Autotechniek is het totaal van alle processen die zijn verbonden aan het bedenken, ontwerpen, testen, produceren, onderhouden en repareren van auto’s.

Viscositeit van smeermiddelen wat wordt er mee bedoelt?

Viscositeit is een term die wordt gebruikt om de dikte van een vloeistof aan te duiden. Het wordt ook wel vertaald met de kleverigheid en stroperigheid van vloeistoffen. Hoe hoger de viscositeit hoe meer de vloeistof zich verzet tegen krachten die de vloeistof zouden laten vloeien. Viscositeit geeft in feite de weerstand van een vloeistof aan tegen het stromen. De term viscositeit is afgeleid van het Latijnse woord voor de maretak. Vroeger van de maretak vogellijm gemaakt. De Latijnse naam voor de mare tak is viscum album. Het eerste deel van het woord ‘viscum’ is verwerkt in het woord viscositeit. Veel lijmsoorten hebben een hoge viscositeit. Dit houdt in dat veel lijmsoorten traag vloeiend zijn en een hoge interne weerstand hebben tegen vloeien. Vloeistoffen die een hoge viscositeit bevatten worden viskeus genoemd. Water is een voorbeeld van een vloeistof met een lage viscositeit. Water vloeit over het algemeen zonder veel weerstand weg. Dit is echter wel afhankelijk van de temperatuur van de omgeving. Vloeistoffen kunnen trager of juist sneller vloeien wanneer de temperatuur verandert.

Viscositeit in de techniek
De juiste viscositeit van smeerolie is erg belangrijk bij het bepalen van de geschiktheid van olie om bepaalde machineonderdelen of motoronderdelen te smeren. Olie wordt als smeermiddel gebruikt voor bewegende delen van een machine. Olie vormt hierbij een film tussen de bewegende onderdelen en zorgt er voor dat de onderlinge rechtstreekse wrijving  wordt vermindert. Deze onderlinge wrijving kan ontstaan door metaal-op-metaal contact, dit wordt ook wel metallisch contact genoemd. Door rechtstreeks contact tussen machineonderdelen treed er slijtage op. Dit slijtageproces moet zo langzaam mogelijk verlopen omdat anders machineonderdelen regelmatig vervangen moeten worden en de machine niet goed meer draait. Olie met de juiste viscositeit moet er voor zorgen dat dit slijtageproces wordt vertraagd en de machineonderdelen langer mee gaan.

De juiste viscositeit is belangrijk 
Voor de meeste machines en motoren is in de gebruikshandleiding voorgeschreven welke olie toegepast moet worden. Daarbij is aangegeven over welke viscositeit de olie moet beschikken. Olie zorgt er naast smering ook voor koeling van de machineonderdelen. De koeling van bijvoorbeeld lagers kan niet worden bereikt door de toepassing van een vaste stof of smeervet. Wanneer machineonderdelen draaien kunnen ze heel warm worden. De smeerolie wordt dan echter ook warm en kan er voor zorgen dat de olie vloeibaarder wordt  of juist niet. Het toerental van lagers en andere machineonderdelen is van belang bij het kiezen van de juiste smeerolie. De keuze voor de juiste viscositeit is van groot belang voor de ‘levensduur’ van de machineonderdelen en de motor. Een te hoge viscositeit zorgt er voor dat de vloeistof te traag vloeit en daardoor niet alle machineonderdelen of de gehele motor smeert. Hierdoor kan alsnog slijtage ontstaan. Bij een te lage viscositeit is de oliefilm te dun tussen de bewegende delen en treed er alsnog slijtage op in bijvoorbeeld de vorm van metallisch contact.