Distributieketting niet onderhoudsvrij

Defecten in vele gevallen te wijten aan slechte smering

Motorische downsizing, hogere inspuitdrukken, toegenomen koppel, start-stopsystemen ... Het zijn slechts enkele van de evoluties die de terugkomst van de distributieketting en zijn groeiende overwicht ten opzichte van de distributieriem verklaren. De distributieketting is doorgaans slijtagebestendiger – hij kan de hele levensduur van het voertuig meegaan. Toch is hij niet onfeilbaar ... Vele defecten zijn te wijten aan een inadequate smering.

Van ketting naar riem ... naar ketting

Door de introductie van motoren met bovenliggende nokkenassen vond er in de jaren 1960 een grootschalige overschakeling plaats van kettingdistributie naar riemdistributie. Die bood minder weerstand, vereiste minder olie in het carter en verminderde het motorgeluid aanzienlijk. De beschikbaarheid van betere mate­rialen en productietechnieken zorgde er even­wel voor dat de distributieketting lichter en duurzamer werd, waardoor een motor met distributieketting tegenwoordig veel stiller is en beter bestand tegen de krachten van de huidige motorgeneratie.

Slijtagebestendiger

Een distributieketting gaat doorgaans de hele levensduur van het voertuig mee. Zijn robuustheid zorgt bovendien voor een hogere krachtoverbrenging en kan grotere afstanden tussen motoronderdelen overbruggen. Zijn hoge slijtvastheid en lage herstelkosten compenseren ook zijn duurdere productiekost. Tenslotte, hoe­wel de distributieketting door slijtage in de schakels langer kan worden, veroorzaken de hierdoor wijzigende distributietijden niet per se motorschade, mits de schakels geen tand kunnen overspringen als gevolg van die verlenging.

Als alles goed gaat, hoef je een distributieketting dus nooit te vervangen. Motorontwerpers nemen deze assumptie de laatste jaren mee in hun ontwerp, waardoor de kettingdistributie in steeds meer motoren aan de transmissiezijde zit. Dat maakt de motor compacter en creëert zo ook meer absorbeerruimte bij een eventuele aanrijding van een voetganger.

Vervanging complexer

Het aangepaste ontwerp maakt het vervangen van de distributieketting echter lastiger omdat volledige toegang tot de ketting alleen mogelijk is door de motor te lichten. Ook bij motoren waarbij de ketting zich op een "normale" plaats in de motor bevindt, groeit wegens plaatsgebrek de uitdaging van het inspecteren of vervangen van de ketting.

De compactere motor heeft het vervangen van de distributieketting complexer gemaakt

Meer voertuigen met kettingdistributie betekent meer herstellingen ervan. Vele monteurs ervaren deze herstellingen als complex – onder meer door het noodzakelijke gebruik van speciaal gereedschap – waardoor de vraag naar opleiding toeneemt. De aangepaste bouw brengt ook een verandering mee in het installatie- en verwijderingsproces van motor- en transmissie­onderdelen, wat het vervangen van de distributieketting complexer maakt.

Rol en werkingsprincipe

De distributieketting maakt in­te­graal deel uit van de in­terne verbrandingsmotor en vormt de verbinding tussen de nokkenas, de krukas en andere nevenaggregaten die er eveneens door wor­den aangedreven. De distributieketting speelt een cru­ciale rol in de harmonieuze samenwerking van de fundamentele motoronderdelen en zorgt bijgevolg voor een doeltreffende motorfunctie.

De distributieketting is een enkele of dubbele ketting die via een tandwiel de draaiende onderdelen van de motor aandrijft. De verbranding in de motor activeert de zuigers, die vervolgens de krukas doen draaien. Die laatste zet vervolgens door middel van de distributieketting de nokkenas(sen) in werking, waardoor de in- en uitlaatkleppen in de cilinderkop zich openen en sluiten. In moderne verbrandingsmotoren drijft de distributieketting naast de nokkenas ook vaak andere inrichtingen aan, bijvoorbeeld de oliepomp, de brandstofinjectiepomp en, indien aan­wezig, de ba­lansas.

Onderdelen kettingdistributieset

De distributieketting is een sterk, flexibel onderdeel met pennen, rollers, bussen en verbindingsplaatjes. Om de opgewekte kracht over te brengen en zo de motor aan te drijven, heeft de kettingdistributieset tandwielen die de ketting verbinden. Om ervoor te zorgen dat de ketting zijn zorgvuldig uitgelijnde positie niet verlaat en zijn timing aanhoudt, houden een geleider, spanrail en spanner deze strak op de tandwielen. De geleider geleidt de ketting en voorkomt ook dat deze gaat trillen. De spanrail geleidt en spant de ketting op, die op zijn beurt wordt opgespannen door de spanner. De spanner moet de slijtage compenseren door de ketting opnieuw op te spannen.

Kettingspanner

De kettingspanner moet de distributieketting onder alle bedrijfsomstandigheden aanspannen en ongewenste trillingen opvangen. Mechanische kettingspanners dienen voor­namelijk in secundaire aandrijvingen zoals die van olie- en waterpompen. De ondersteuning van de spanschoen wordt uitsluitend door een veer verzorgd, wat slechts een beperkte demping oplevert. Hydraulische kettingspanners regelen de spanning bij een distri­butieketting automatisch. Afhankelijk van de oliedruk zal deze meer of minder druk uitoefenen op de ketting. De zuiger drukt op de distributieketting via de geleiderail, dempt de krachten van de ketting en vermindert zo de dynamische krachten die zich in de kettingaandrijving voordoen.

Kettinggeleider

Vaste en spangeleiders – met hun kenmerkende gebogen vorm – geleiden de distributieketting. Ze bestaan uit kunststof, eventueel in combinatie met aluminium. Vaste geleiders zijn eenvoudige plastic of metalen geleiders met plastic ondersteuning die in de meeste gevallen vlak of gebogen zijn, al naargelang het kettingtraject. Spangeleiders zijn in vele gevallen, door de contactdruk van de kettingspanner op de distributie­ketting, blootgesteld aan een grotere belasting. Dat vereist beter aangepaste afmetingen of een sterker materiaal.

Kettingwielen

De distributieketting laat zich, afhankelijk van de installatieruimte en de toepassing, op verschillende mogelijke kettingwielen installeren. De materiaalkeuze daarvan hangt in grote mate af van de distributiekettingverhoudingen, de bedrijfsomstandigheden en de specifieke krachtoverbrenging. Kettingwielen met een rub­beren coating of gevoerde ringen helpen om de impact van de kettingschakel in de tandbasis van het kettingwiel te beperken. Kettingwielen met naven dienen om een groter koppel over te brengen op de as. Schijfvormige kettingwielen zijn enkel toegelaten voor het overbrengen van kleine koppels.

Onderhoudsvrij?

Omdat de levensduur van een distributieketting even groot is als die van de motor, zijn er geen vervangintervallen voorgeschreven. Eens de ketting in de nieuw geassembleerde motor is aangebracht, is er in principe nooit meer een controle nodig. Toch kunnen de distri­butieketting en bijhorende onderdelen verslijten of breken. Hierbij rijst regelmatig de vraag wanneer en hoe defecten en slijtage kunnen ontstaan en hoe mogelijke tekenen hiervan zich laten identificeren.

Kenmerken van een versleten ketting

Een auto met een versleten aandrijfketting maakt al snel lawaai. Een ratelend geluid is de voorbode van een gebroken ketting en dient als waarschuwing. Vermogensverlies is ook in veel gevallen een indicatie van een beschadigde ketting. Een verlengde ketting leidt hier tot een ont­regelde distributie. Ook defecte kettingspanners (volledig uitgetrokken) of geleiders zijn (verborgen) kenmerken van een versleten ketting. Het motorbeheersysteem kan tegenwoordig een veranderde timing door kettingslijtage herkennen en een foutcode genereren, waardoor er een lichtje op het dashboard gaat branden.

Oorzaken van gebreken en slijtage

• Gebrekkige smering

Kettingdefecten zijn in de meeste gevallen het gevolg van een gebrekkige smering.

Als bij het rijden van kortere afstanden en/of tegen lagere snelheden de olie niet de temperatuur bereikt die correspondeert met de optimale viscositeit, dan bereikt de olie niet snel genoeg alle smeerpunten, wat slijtage in de hand werkt. Dit is typisch het geval voor stadswagens.

Ook olievervuiling speelt een rol. Verschillende componenten van de kettingdistributie hebben fijne maar cruciale kanaaltjes. Denk aan het magneetventiel voor de aandrijving van de verstelbare nokkenastandwielen, en aan de kettingspanner. Beide moeten snel de nodige druk kunnen leveren, wat niet lukt als die kanaaltjes verstopt raken door vuil (bijvoorbeeld losgekomen oliekoek die blijft circuleren door een slecht flushbeleid).

Bij wagens die kortere afstanden rijden zal de kettingdistributie langer meegaan bij voldoende korte verversingsintervallen

• Gevolg van motorontwerp

Motoren met 1.0, 1.2 en 1.4 liter, alsook die met 3 en 4 cilinders blijken extreem kwetsbaar. Ook zijn motoren die korte afstanden afleggen, verhoudingsgewijs hoge prestaties moeten leveren, een hoge krukasdynamiek hebben, een stop-startfunctie hebben, een onregelmatige rotatie hebben ... bovenmatig kwetsbaar. Benzinemotoren ondervinden voornamelijk kettingproblemen door de verhoogde koppelpieken als gevolg van hogere eisen aan de injectiedruk, terwijl dieselmotoren moeilijkheden ervaren door een hoger aandrijfkoppel op de nokkenas, wat een gevolg is van variabele nokkenasverstelling en hogedrukbrandstofinjectie.

• Fouten bij de montage

Een slechte montage bij een eerdere herstelling kan tot een gebrekkige distributieketting leiden. Voorbeelden van courante (en cruciale) fouten zijn: een slechte afstemming van de krukas en nokkenas(sen), hergebruik van de spanbouten, het negeren van de compatibiliteit van het kettingtype (bus, rol, tand) met de kettingtandwielen, het niet mee vervangen van kettingspanner, geleiders en wielen ...

Optimale Montage distributieketting

• Check alle oliecontrolesystemen op lekkage alvorens de vervangprocedure aan te vangen.
• Lijn de distributiemerktekens uit alvorens de ketting te demonteren – gebruik het juiste gereedschap om klepschade te voorkomen.
• Controleer alle systeemonderdelen op barsten, slijtage en schade alvorens deze te verwijderen – dit om de oorzaak van het potentiële defect of probleem te achterhalen.
• Vervang de ketting, spanner, geleiders en kettingwielen – met het juiste gereedschap en conform de voorgeschreven aanhaalmomenten. Gebruik uitsluitend een momentsleutel.
• Gebruik alle componenten die in de ketting­distributiesets zitten, om zo vroegtijdige defecten te vermijden.
• Vervang ook steeds de oliefilter en reinig het motorblok, het motordeksel, de oliepomp en de metalen vlotterfilter.
• Ververs na het vervangen van de distributieketting ook altijd de olie. Om zich te verzekeren van een goede smering, is het hierna ook raadzaam om het oliepeil te controleren.

Volg bij elk van de bovenstaande handelingen de specificaties van de fabrikant.

Met dank aan febi Benelux NV & Schaeffler