Nokkenas meten

Onderwerpen:

  • Nokhoogte meten
  • Hoofdlagertappen meten
  • Kromming van de nokkenas meten
  • Axiale lagerspeling meten
  • Slag van nokkenaskettingwiel meten

Nokhoogte meten:
De nokken van de nokkenas kunnen door ouderdom of een gebrek aan smering slijten. De nokhoogte neemt daarbij af. Klachten die bij versleten nokken optreden kunnen zijn:

  • De fuel trims geven een negatieve percentage: door een tekort aan lucht wordt de inspuithoeveelheid gecorrigeerd (verkleind);
  • Verminderd vermogen: door een tekort aan lucht kan het maximale koppel niet meer worden behaald. In het geval dat alle nokken even ver versleten zijn, kan de motor stationair wel mooi regelmatig draaien;
  • Onregelmatig draaien van de motor: dit is vooral als slechts één of enkele nokken slijtage vertonen en de anderen nog in orde zijn.

Met de schuifmaat kunnen we de nokhoogte bepalen. Eventueel kan in plaats van een schuifmaat ook een schroefmaat worden gebruikt voor een hogere nauwkeurigheid. Bij één nok voeren we twee metingen uit om de nokhoogte te bepalen, zie de afbeelding. 

  • A = diameter grondcirkel;
  • B = totale nokhoogte;
  • C = werkelijke nokhoogte / lichthoogte.

De nokhoogte (C) van de nokkenas is het verschil tussen maat A en B.

De nokhoogtes van de inlaat- en uitlaatnokkenassen zijn verschillend. Nokhoogtes op één nokkenas mogen niet van elkaar verschillen. Wel hebben we te maken met toleranties. Pas wanneer de meting buiten de toleranties valt, is de nokkenas afgekeurd.

Voorbeeld:
De nokkenassen van een benzinemotor worden gemeten. Volgens de fabrieksgegevens moeten de minimale nokhoogtes bedragen:

  • Inlaatnokkenas: 45,82 – 45,85 mm;
  • Uitlaatnokkenas: 45,50 – 45,53 mm.

We voeren acht metingen uit en vullen de onderstaande tabel in. In de tabel zien we dat de meetwaarden bijna allemaal hoger zijn dan de minimale waardes. Alleen bij nok 4 van de inlaatnokkenas zien we een afwijking: deze nok is 1,03 mm lager dan de minimale waarde. Om deze reden wordt de nokkenas afgekeurd en moet deze worden vervangen.

Meting met schuifmaat

Hoofdlagertappen meten:
Met een schuifmaat of micrometer kunnen we de buitendiameter van de hoofdlagertappen meten. Net als bij de nokhoogte, kunnen de minimale waarden in de fabrieksgegevens worden opgezocht, en worden vergeleken met de gemeten waarden.

Slijtage van de hoofdlagertappen kan optreden nadat bij een eerdere de- en montage de lagerkappen van plaats zijn verwisseld. Wanneer men twee lagerkappen omwisselt, of 180 graden verdraait, slijten zowel de lagerkappen als de nokkenas op de plaats waar de ruimte tussen beide onderdelen het kleinst is.

In het geval dat we bij deze meting een te kleine waarde meten die afwijkt van de minimale waarde, bestaat de kans dat op deze plek olieverlies optreedt: de oliestroom kan (te) makkelijk langs dit lager, waardoor de flow langs dit lager groter is dan bij de lagers aan het uiteinde van de nokkenas. Het gevolg is dat bij de laatste nokken een gebrek aan smering ontstaat en de kans groot is dat de nokken afslijten.

Kromming van de nokkenas meten:
De kromming van de nokkenas dient met een meetklok te worden gemeten op het middelste lagergedeelte. Bij het meten met de meetklok monteren we de meetklok in een statief en plaatsen we de nokkenas in houders waar we hem in rond kunnen draaien. De stift van de meetklok raakt de achterzijde van de meetklok; hier stellen we een voorspanning van minimaal 2 mm in. Bij het verdraaien van de nokkenas beweegt kan men aan de uitslag van de wijzer (vanaf het instellen van de voorspanning tot aan de maximale waarde bij de nokhoogte) bepalen of de nokkenas krom is.

De kromming moet bij bepaalde motoren minder zijn dan 0,02 mm. Het maximum toelaatbare bedraagt 0,1 mm. Bij een overschrijding van 0,1 mm moet de nokkenas worden vervangen. Raadpleeg te allen tijde de fabrieksspecificaties.

Axiale lagerspeling meten:
Met een meetklok kunnen we de axiale lagerspeling meten. Hiervoor moeten uiteraard de nokkenaslagerkappen met het vereiste koppel zijn aangedraaid.

Van de nokkenas in dit voorbeeld mag de axiale speling tussen de 0,090 en 0,150 mm bedragen. Wanneer we een speling van 0,120 mm meten, is dit dus in orde.

Slag van nokkenaskettingwiel meten:
Een motor met distributieketting heeft een kettingwiel. Wanneer er door een defect, beschadiging of montagefout een slag in het kettingwiel ontstaat, zal de distributieketting deze beweging iedere rotatie volgen, met een verhoogde slijtage of zelfs breuk tot gevolg.

Met wederom een meetklok en statief kan de slag van het kettingwiel worden gemeten. De stift van de meetklok drukt met een voorspanning tegen het kettingwiel aan, zodat de stift iedere beweging volgt.

Het kettingwiel in dit voorbeeld mag de slag van 0,25 mm niet overschrijden.