Een drijfstang die ook wel drijfstang wordt genoemd is een van de belangrijkste onderdelen van een verbrandingsmotor. Hoewel het ook op de stoommachine wordt gebruikt, maar vond groot belangrijk op voertuigen.

Een drijfstang verbindt de zuiger met de krukas die de omzetting van de heen-en-weergaande beweging van de zuiger in omwenteling van de krukas helpt. Het onderdeel fungeert als een hefboomarm en moet de druk- en trekkrachten van de zuiger overbrengen en aan beide uiteinden draaien.

Vandaag gaan we in op de definitie, functies, materiaal, onderdelen, werking en het schema van drijfstangen.

Drijfstangdefinitie

Een drijfstang of drijfstang zet de lineaire op- en neergaande beweging of de heen-en-weergaande beweging van de zuiger om in een draaiende beweging van de krukas. Het ervaart spanning, compressie buigen en knikken tijdens het proces.

Lees alles wat u moet weten over auto piston

Conrod Materials

Connecting rods worden gewoonlijk gemaakt van gegoten aluminium legering materiaal, dat helpt om de spanningen die optreden tijdens het proces te weerstaan.

In massaproductie, wordt drijfstang meestal gemaakt van staal. Voor toepassingen met hoge prestaties wordt een billet gebruikt, die uit een massieve billet worden gefreesd en niet gegoten of gesmeed.

Gietijzer kan echter worden gebruikt voor goedkopere, minder krachtige toepassingen zoals motorscooters.

Ontwerpnomenclatuur

• A = dwarsdoorsnede van de drijfstang.
• L = lengte van de drijfstang.
• C = drukspanning.
• Wcr = kreukel- of knikbelasting.
• Ixx = traagheidsmoment van de doorsnede om de x-as.
• Iyy = traagheidsmoment van de doorsnede om de y-as.
• Wcr = kreukel- of knikbelasting.
• Ixx = traagheidsmoment van de doorsnede om de x-as.
• Kxx = gyratiestraal van de doorsnede om de x-as
• Kyy = respectievelijk gyratiestraal van de doorsnede om de y-as.
• D = Diameter van zuiger r = Straal van krukas

Drijfstangdelen

De drijfstangdelen in verbrandingsmotoren bestaan uit big end, rod en small end.

Zuigers zijn met het small end van de drijfstang verbonden met een pistonpen of wristpen die in de zuiger kan zwenken. Deze pen zorgt voor een scharnierpunt tussen de zuiger en de drijfstang. De zuigerpen wordt op zijn plaats gehouden met een veerklem of zuigerpenvergrendeling.

Het grote einddeel van de drijfstang is met een glijlager op de krukpen gemonteerd, wat de wrijving vermindert. Maar sommige kleinere motoren gebruiken een lager om te voorkomen dat er pompsmering nodig is.

Over het algemeen is er een pen-gat door het lager aan het grote uiteinde van de drijfstang geboord. Hierdoor kan smeerolie in de stuwzijde van de cilinderwand pompen om de slag van de zuigers en de zuigerveren te smeren.

Ten slotte kan op de drijfstangdelen de drijfstang aan beide uiteinden draaien, zodat de hoek tussen de drijfstang en de zuiger kan veranderen als de drijfstang rond de krukas heen en weer beweegt.

Lees verder: Inzicht in de benzinemotor

Functies van drijfstang

• De primaire functie van een drijfstang is een verbinding tot stand te brengen tussen de zuiger en de krukas om zo vermogen over te brengen.
• De drijfstang helpt om smeerolie aan de cilinderwanden en de polspen of riviergrondelpen te leveren.

Types van Drijfstang

De types van drijfstang zijn gebaseerd op het materiaal zij met worden gemaakt. Hieronder zijn de diverse types van drijfstang beschikbaar die er zijn:

Billet drijfstangen:

de billet drijfstangen zijn machine uit één stuk van staal of aluminium. Het is lichter, sterker, duurzaam dan andere soorten drijfstangen. Billet types drijfstangen worden normaal gebruikt voor high-end lopende vehicles.

Het product wordt soms ontworpen om spanningsverhogers te verminderen en in de natuurlijke korrel van het billetmateriaal te verlichten.

Gegoten Staaf:

Gegoten staaf heeft meer de voorkeur van fabrikanten aangezien het een lading van een voorraadmotor kan behandelen. De productiekost is minder duur maar kan niet in hoge paardekrachttoepassingen van meer dan 450 tot 6.000 tpm.

Een gegoten drijfstang bevat een merkbare naad onderaan het midden dat het van het gesmede type onderscheidt.

Gesmede Staaf:

Gesmede drijfstangen worden gemaakt door korrel van geselecteerd materiaal aan de vorm van de staaf te forceren. Het materiaal kan een staallegering of aluminium zijn, afhankelijk van de vereiste eigenschappen.

De fabrikanten van gesmede staven gebruiken verschillende soorten staallegeringen, chroom- en nikkellegeringen. Het eindproduct is niet gemaakt om bros te zijn. Nikkel of chroomlegering verhoogt de sterkte van een drijfstang.

Poeder Metal:

drijfstang gemaakt van poedermetaal is ook een geschikte keuze voor fabrikanten. Het wordt vervaardigd met een poedermengsel van metaal dat in een vorm wordt geperst en bij hoge temperaturen wordt verhit. Hierdoor smelt het mengsel tot een vaste vorm.

Een lichte machinale bewerking kan nodig zijn, maar het product komt in principe als eindproduct uit de mal. Poedermetalen drijfstangen zijn minder duur om te maken dan staal en sterker dan gegoten drijfstangen.

Lees verder: Classificaties van Verbrandingsmotoren

Problemen van drijfstang

Drijfstang kan problemen ondervinden tijdens het werken. Dit is omdat het diverse spanningen tijdens in de verbrandingskamer ervaart. Sommige van deze problemen kunnen worden verholpen, terwijl sommige een volledige vervanging van de drijfstang vereisen. Tijdens de werking wordt de drijfstang uitgerekt en samengedrukt, waardoor de drijfstang kan breken. De gebroken drijfstang kan de motor volledig beschadigen. Hieronder ziet u de storingen die zich voordoen bij een drijfstang:

Vermoeidheid:

Dit is de belangrijkste reden waarom drijfstang breken. Het komt vaak voor bij oudere motoren. De compressie en het uitrekken van de drijfstang tijdens het proces vindt duizenden keren per minuut plaats. Dit veroorzaakt uiteindelijk slijtage aan het onderdeel totdat het uiteindelijk breekt. Gebrek aan olie en de aanwezigheid van vuil in de motor kan dit probleem versnellen.

Nieuwe motoren kunnen ook vermoeidheid ondervinden in de verbinding als de motor wordt herbouwd. Dit gebeurt wanneer goedkope of verkeerde onderdelen worden gebruikt.

Hydrolock:

Hydrolock wordt veroorzaakt wanneer water in de zuigerkamer dringt en dit leidt tot vervorming van de drijfstang. Dit gebeurt meestal wanneer de auto door een overstroomde straat rijdt.

Een beetje water in de cilinder kan een kloppend of tikkend geluid veroorzaken dat gemakkelijk kan worden gerepareerd. Als er echter veel water in de cilinder zit, is alle ruimte voor vonkvorming ingenomen, waardoor de cilinderstang kan verbuigen of knappen.

Overtoeren:

Overtoeren is een storing die voorkomt bij nieuwe en high-performance motoren. Als de toerenteller rood aangeeft, geeft dit aan dat de conditie van de drijfstang in gevaar is. Dit komt omdat de krachten die op de drijfstang werken bij hoge toerentallen dramatisch toenemen.

Pin Failure:

De zuigerpen die de drijfstang met de zuiger verbindt, raakt versleten en veroorzaakt defecten. In sommige motoren leidt dit tot een catastrofale motorstoring. Dit gebeurt wanneer de drijfstang het motorblok ingaat of wanneer de krukas verbogen is.

Lees: Soorten automotoren

In sommige motoren leidt het tot vermogensverlies. Als dat gebeurt, dat wil zeggen als de motor stopt onmiddellijk nadat de pen breekt. Er is een kans dat de motor gered wordt anders kan totale uitval optreden.