Klepstoter problematiek Tikkende kleppen.
In een ander forum onderdeel beloofd mijn ervaringen met het oplossen van de heftig tikkende kleppen te beschrijven. Dat is een heel onderzoek geworden.
Eerst even wat aannames met betrekking tot de fysische grootheden en eigenschappen van het gehele mechanisme.
De klepveer houdt de klep met een kracht van ± 450 Newton (45 kg) in de zitting. De kleptuimelaar vormt een soort van balans met een overzetverhouding van 1 op 2. Betekent dat de stoter onder de andere zijde van de tuimelaar 2 x 450 = 900 Newton moet drukken om de klep in beweging te krijgen.
Nu de stoter zelf bij gesloten klep. In de ruststand (klep gesloten) staat het oliedrukkanaal in de cylinderkop in verbinding met het reservoir van de stotercylinder. Bij een lopende motor zal de oliedruk 1 á 2,5 Kg/cm² bedragen. De stotercilinder en stoterzuiger zullen door de oliedruk uit elkaar en uit het stoterhuis geduwd worden. De kracht wordt bepaald door de oppervlakte van de stoterzuiger (diam 15 mm) . Opp bedraagt 15².phi. 0,25 mm² = 90,56 mm² = 0,9 cm².
Uitgaande van 2 Kg/cm² oliedruk probeert de klepstoter met een kracht van 0,9 x 20 Newton uit te zetten. Met die kracht drukt de stoter tegen de tuimelaar en de nokkenas en vult zo vervolgens de speling op tussen de kleptuimelaar en de klepsteel. Via de hefboom van de tuimelaar bedraagt die kracht slechts 0,9 x 20 : 2 = 9 Newton en speelt geen rol bij het gesloten houden van de klep.
Dan de situatie bij het openen van de klepDe klepstoter moet, om de klep te openen, via de tuimelaar, tegen de veerdruk in een kracht opbrengen van meer dan 900 Newton. Als de nok van de nokkenas de klepstoterhuis omhoog duwt, kan de olie niet via de kogel van de terugslagklep uit de stoter terug stromen. Omdat olie nou eenmaal niet samendrukbaar is, gaat de stoterzuiger ook mee omhoog. De lengte van de klepstoter blijft dan (nagenoeg) constant. De drukkracht van de klepstoter wordt vanaf het openen van de in/uitlaatklep bepaald door de reactie kracht van de klepveer. De oliedruk in de stoterkamer is dan groter dan 900 Newton/0,9 cm² = 100 kg/cm²
Zie onderstaand het gedrag in het verloop van de tijd van de klepstoter.
Dan de situatie bij geopende klepDe lengte van de klepstoter blijft dan (nagenoeg) constant. Er lekt dan een fractie van de olie weg langs de wand tussen de stotercilinder en het stoterhuis. Dat heeft een minuscule lengtevermindering tot gevolg. En dat komt dan weer tot uiting in klepstoter speling aan het einde van de geopende klepperiode.
Dan de situatie bij sluiten van de klep.
De klepstoter komt weer in z’n rustsituatie, de reactiekracht van de klepveer valt weg , de verbinding naar het oliedrukkanaal komt weer open en de ruimte (met klepspeling tot gevolg) welke ontstond door de miniscule lekkage langs de wand van de stotercilinder wordt weer opgevuld met olie. Dit gebeurt via het kogeltje van de terugslagklep.
Op deze manier is de klepspeling weer netjes tot nul gereduceerd tot de volgende cyclus
Mogelijke oorzaken van problemen met de stoter.De lekkage en dus de speling aan het einde van de cyclus is tijdafhankelijk en dus omgedraaid evenredig met het toerental. Bij laag toerental zal er relatief meer speling aan het einde van de cyclus ontstaan. Dat zal dus meer tikgeluid veroorzaken, ware het niet dat de bewegingssnelheid van de nok onder de stoter ook evenredig veel lager is en de stoter de rustiger de nokbodem bereikt.
Een echt probleem kan worden veroorzaakt door een lekkende terugslagklep in de stoter. De lekkage kan ongewenst toenemen met veel speling aan het einde van de klep-opentijd. Die wordt dan zo groot dat de in/uitlaatklep bij laag toerental heftig staat te tikken.
Vermoedelijke oorzaak bij mijn gebakjeMijn auto is met een prima lopende motor 24 jaar geleden in de garage gezet.. 13 jaar geleden belastingvrij en weer mee gereden. Toen kwam de nieuwe regeling van minister Halbe Zijlstra voor jung- en oldtimers en ging de belastingvrije regeling voor deze LPG auto op de schop. Daarna heel af en toe gestart echter op benzine wilde dat niet meer Alleen op LPG startte de motor nog. De motor had nu 10 jaar niet meer gelopen op benzine. Alles wat met benzine te maken had was verrot en defect. Nieuwe benzinetank leidingen benzinepomp en verstuivers gemonteerd. De rest flink doorgespoeld Nieuwe accu erin, starten en nadat de motor even goed gelopen had een klap en de distributieriem bleek gebroken.
Shit …..
Kop eraf, vergeten de klepstoters te nummeren bij het demonteren , nieuwe uitlaatklep nr 3 ingeslepen en bij het monteren zijn de klepstoters en kleptuimelaars dus niet op de oorspronkelijke plaats terug gekomen. En toen dus heftig tikkende kleppen. De motor had voor de klepreparatie ruim 110.000 km probleemloos gelopen. Nooit niks geen getik.
Heb er enkele tientallen kilometers mee gereden maar het werd niet minder.
Experimenten om de tikoorzaak te vindenOm de tikkende klepstoters te vinden heb ik de motor laten lopen met afgenomen kleppendeksel. Wat extra poetsdoeken over de omliggende motordelen om de oliespatten op te vangen. Met de stethoscoop de tikkende kleppen opgezocht en gevonden . Inlaatklep nr 2 en nr 4 vanaf de nokkenaspoelie. Na het afnemen van alle kleptuimelaars bleken de twee desbetreffende klepstoters met de grootste moeite uit te nemen. Eenmaal uitgenomen bleek aan de onderkant een smerige scherpe rand te zitten. En die hadden bij het uitnemen de boring in de cilinderkop beschadigd.
En één van de stoters was op de contactplaats met de nokkenas ook nog flink ingesleten. Oorzaak??
De andere klepstoter had in veel mindere mate slijtage verschijnselen maar was naar mijn gevoel ook niet fris meer. Alle andere klepstoters gecontroleerd een verder geen afwijkingen gevonden.
Twee nieuwe klepstoters besteld en gemonteerd.
Inlaatklep nr 4 was niet echt stiller en nr 2 maakte nu nog meer herrie. En dat bij nieuwe klepstoters.
Een experiment met verschillende diktes onderlegplaatjes tussen de kleptuimelaars was de volgende stap. Dit om de slijtage van de verschillende onderdelen te compenseren. Niet erg logisch bij zelfstellende klepstoters. Standaard is het plaatje 1,6 mm Dunner plaatje 1,2 en 0,8 mm hadden natuurlijk geen enkel resultaat.
Vervolgens de motor gestart zonder klepstoter nr 3 in de cilinderkop en dat had ik nooit moeten doen. Motor liep zonder tikken prima op drie poten echter er spoot een enorme straal olie uit het oliekanaal van de afwezige klepstoter….. had ik even niet aan gedacht.
Ben een dag bezig geweest om de zooi in de omgeving op te ruimen en weg te poetsen.
De oorzaakOp zoek naar een verklaring van het geklepper van juist die enkele klep, heb ik de (nieuwe) stoter verwisseld met een andere (oude) stoter op een andere positie. En zie daar het geklepper verplaatste ook mee met de (notabene) nieuwe klepstoter. Motor stop gezet met de betreffende klepstoter op ODP van de nok. Toen getracht de klepstoter met gemonteerde tuimelaar in te drukken en zie daar…. dat lukte redelijk makkelijk.
Vervolgens het zelfde geprobeerd bij één van de andere klepstoters en dat lukte dus niet !!!
Conclusie met kennis van de werking van de klepstoter is dus dat het terugslagklepkogeltje niet goed afsloot…….. Nieuwe klepstoters …… dat kun je van te voren niet bedenken.
Goed, dat is dus duidelijk.
Waar ik geen verklaring voor heb is de overmatige slijtage aan de nokkenaskant van die ééne klepstoter. Doordat de klepstoters tijdens de eerdere reparatie niet op de oorspronkelijke plaats zijn teruggezet valt dat niet meer te achterhalen.
Gegevens klepstotersDe nieuw toegepaste klepstoters waren besteld bij autodoc.eu . Er zijn daar verschillende fabrikaten voorhanden en ik had gekozen voor het fabr. STARK.
Heb nu opnieuw stoters besteld maar nu van het fabr. FEBI, naar m’n gevoel een bekender (beter?) merk.
Garantie claimen kan, er zit 3 jaar garantie op de stoters van STARK, maar ze zijn zo goedkoop dat het claimen en opsturen duurder is dan gewoon nieuwe kopen.
Een bizarre uitkomst, de nieuwe klepstoters blijken slechter te zijn dan de oude. Kwaliteitsverschil?? ; of zouden het afgekeurde exemplaren zijn. Who knows.
Het wachten is op de nieuwe (goede?) stoters.
Wordt vervolgd.