Techniek! Alles over desmodromische klepbediening

Auteur: , 38 Reacties

U was toe aan een tech special?

Techniek! Alles over desmodromische klepbediening

Mooi, regelen we dat op de vrijdagavond. Anno 2016 denkt de liefhebber bij het horen van alleen al het woord “desmo” aan slechts één merk: Ducati. Inderdaad, die bouwen geen auto’s. Gelukkig heeft deze prachtige techniek ook genoeg raakvlakken met de autowereld om er op AB een artikeltje aan te wijden.

De nadelen van klepveren en nokkenassen

Kleptiming is bijzonder bepalend voor het “karakter” en de levensduur van de motor. Hete(re) nokkenassen, VTEC, variabele kleptiming in al z’n varianten en hoedanigheden: het is gemeengoed en vrijwel al deze systemen zijn gebaseerd op de (onder- of bovenliggende) nokkenas en de bijbehorende klepveren. Het basisprincipe is vrij simpel. De nokkenas duwt de klep omlaag waardoor het mengsel de verbrandingskamer in of uit kan, de klepveer duwt de klep terug op z’n plaats en sluit de verbrandingskamer weer netjes af. Een beknopte uitleg lees je HIER.

Een groot risico bij de conventionele setup, is het gevaar op zwevende kleppen. Dat werkt ongeveer als volgt. Zeker in de racerij is levensduur vaak ondergeschikt aan vermogen. Ergo: het maximum toerental wordt opgekrikt om zodoende extra pk’s uit het desbetreffende blok te peuteren. Hierbij bestaat het risico dat de kleppen niet vlug genoeg sluiten, waardoor het nog onverbrande mengsel reeds de verbrandingskamer kan verlaten terwijl de bougie nog moet vonken. Niet cool, want vermogensverlies.

Met een beetje pech leidt bovenstaande ook nog tot één of meer verbrande kleppen, met heel veel pech ramt de klep dwars door je zuiger heen en kun je een bijzettafeltje van het motorblok maken. En dan hebben we het nog niet eens over het risico op sneuvelende veren, met alle gevolgen van dien. De meest voor de hand liggende oplossing voor dit probleem is het monteren van straffere veren, maar dan moet de motor weer harder werken om de kleppen naar beneden te duwen. Gelukkig kan het ook anders!

300 SLR

Desmodromisch = geforceerde klepbediening, óók omhoog

Voor de goede orde: desmo’s werden en worden in vele verschillende vormen gebouwd, het is dus niet één bepaald systeem. Wel hebben al deze systemen bepaalde zaken met elkaar gemeen, die we nu proberen uit te leggen.

Waarschijnlijk werd desmodromische klepbediening uitgevonden in 1896 door Gustav Mees. Dit systeem liet niet alleen de neerwaartse, maar ook de opwaartse beweging van de klep naar keuze geforceerd plaatsvinden. Hét grote voordeel is als het goed is meteen duidelijk. Op deze manier kan (bij elk toerental!) immers veel nauwkeuriger worden bepaald hoe lang de klep openstaat, wat gunstig is voor zowel het vermogen als voor de levensduur. De hierboven genoemde risico’s komen immers niet meer of in veel mindere mate voor bij desmo’s. Bovendien is het systeem een stuk consistenter, omdat de klep altijd met dezelfde kracht omhoog en omlaag wordt gestuwd. Daar krijg je weer een hele riedel aan nadelen voor terug, waar we straks nog aandacht aan besteden.

De werking van (een vorm van) het systeem, check je hieronder. Deze variant van Ducati heeft feitenlijk twee nokken per klep. De ene nok dirigeer de neergaande beweging van de klep, de andere “trekt” de klep als het ware weer omhoog. Clever!

Ducati desmo

Gelukkig zijn er ook legio auto’s gebouwd die waren voorzien van deze fraaie techniek. Naast de Mercedes W196 F1-auto die je hierboven ziet had de minstens zo bekende 300 SLR eveneens een motor met desmodromische techniek. Dat zijn vooralsnog de belangrijkste, of meest bekende, auto’s die in dit verband relevant zijn.

De nadelen

Uiteraard kent ook deze techniek z’n downsides. De belangrijkste is ook de meest voor de hand liggende. Meer techniek betekent sowieso dat de boel complexer wordt. In dit geval zeker, want de kleppentrein ligt in dit verband boven de verbrandingskamer en daar wordt het heet. Materialen kunnen dan ook (tijdelijk) vervormen zodra het kwik stijgt en dat is niet cool bij het afstellen van techniek die an sich al ingewikkeld genoeg is.

Dan komen we meteen bij het volgende puntje. Complexe techniek die hogere toerentallen mogelijk maakt, kan maar één ding betekenen: meer onderhoud. Vrienden of bekenden met een Ducati kunnen u er ongetwijfeld van alles over vertellen, al moeten we erbij zeggen dat de Italianen het tegenwoordig een stuk beter voor elkaar hebben wat betrouwbaarheid betreft. Dat was vroeger weleens anders.

Het laatste puntje is ietwat discutabel, maar zeker het vermelden waard. Nieuwe technieken en materialen zorgen ervoor dat motoren met een meer reguliere kleppentrein bestand zijn tegen hogere toerentallen, zonder dat de levensduur daardoor ernstig in gevaar komt. Je kunt je dus afvragen hoe relevant desmodromische klepbediening nog is. Sterker nog: die vraag wordt eigenlijk al beantwoord door het feit dat vrijwel geen enkele motor- of autofabrikant er nog op serieuze schaal gebruik van maakt. Afgezien van Ducati, inderdaad.

Toegiftje

Dan nog een bescheiden toegift. Omdat, zoals collega @Dizono onlangs toelichtte, met een fraaie motorfiets helemaal niks mis is. En omdat het mooie techniek blijft, natuurlijk.

Techniek! Alles over desmodromische klepbediening

Foto via dit forum



38 reacties

Mooi stukje techniek
Koenigsegg maakt dit allemaal zo ouderwets…Zijn techniek wordt nu aan China verkocht..
@norge: slimme move van de Chinezen. Dom van de ‘reguliere’ autofabrikanten om deze prachtige techniek niet te kopen. Maar wellicht nemen zij de gok dat elektrisch de toekomst is…
@lekbak: reguliere autofabrikanten kopiëren gewoon, doen de Chinezen immers ook al jaren.
mrb via Android app
@norge: yup, mooi stukje techniek. Maar ergens ook wel vergelijkbaar met desmodromische klepbediening (Scrabble alert) want als ik me niet vergis geforceerd openen en sluiten van de kleppen ;)
@norge: Pneumatische klepbediening is ook al niet zo nieuw meer!. Bestaat al lang bij grote fabrikanten zoals Renault. Alleen vinden die het te duur om in productie te nemen voor de huidige modellen. De huidige kleptechniek voldoet nog prima aan de eisen (zonder sjoemelen dan!)
@sracert: De manier waarop…Hij heeft er toch patent op gekregen dus lijkt me sterk dat je gelijk heb..
@norge: https://www.google.nl/search?q=renault+pneumatic+valve&biw=1282&bih=739&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwjOweP-7bbMAhWsCcAKHZ3wDzEQsAQISQ
@sracert: Dat is geen pneumatische klepbediening maar een pneumatische “klepveer”. Je hebt nog steeds een nokkenas die de klep naar beneden drukt en een veer (pneumatiek in dit geval) die de klep weer terug duwt. Dit is door Renault bedacht in F1 maar al snel overgenomen door alle andere teams (tot op de dag van vandaag). Het systeem van Koenigsegg is echt klepbediening waardoor de nokkenas overbodig wordt, technisch gezien compleet iets anders.
@norge:

Op het regelen niet op het pneumatische kleppen ansich.
De tekst was iets te lang om te lezen, maar dat laatste plaatje maakte alles duidelijk!
@denniss00: dus er kwam wel meer geforceerd omhoog? Das nu desmodromisch…;)
Waarom altijd die stoere uitspraken al hetere of snellere of giftige nokkenassen. Ze zijn niks heter totaal niet sneller en al helemaal niet giftig. Zijn gewoon beter ontwikkelde nokkenassen die die klep verder open drukken en langer open laten voor optimale prestaties
@rossi46audi: Nee…Niks beter en niks doorontwikkeld…alleen meer sporty….
@rossi46audi: aan jouw nick. te zien had jij het toch al niet zo met desmodromische kleppen
@phdg: ik vind ducati gewoon vet spul en het desmodromische kleppen systeem ook een mooi ontwerp. Dat geeft verder nog geen antwoord op mijn vraag?
@rossi46audi: ze zijn heter omdat de motor warmer wordt, sneller omdat ze het voertuig sneller laten gaan (meer vermogen) of giftig omdat ze de motor een karakter geven waarbij er plotseling een bult vermogen vrij komt.

Daarbij is ‘optimale prestaties’ ook maar net wat je wilt. Verder en langer open is echt niet altijd wenselijk.
@lekbak: op hoog toeren juist wel. Meer brandstof en meer lucht is vaak meer power. En de motor word niks warmer of je heb je koeling vernachelt of een te arme of te rijke afstelling. Sneller niet hoe hard je ook gaat je moment van begrenser blijft gelijk tenzei je dit met vrij programmeerbaar anders insteld. Maar dat draait alles in de motor sneller.
@rossi46audi: optimale prestaties kan ook extra zuinig zijn of extra koppel onderin.

Ook gaat de temperatuur wel degelijk oplopen als je wel voor vermogen gaat omdat je het materiaal zwaarder belast. Die warmte zal je moeten afvoeren, maar plaatselijk heb je dat nog steeds. Ook gaat de auto sneller van meer vermogen, ook als dat op vergelijkbaar toerental is. Maar aangezien jij er al vanuit gaat dat je de koeling aanpast aan extra vermogen is het net zo logisch om ook de rest aan te passen, waaronder het toerental etc.
Welke motorfiets? Ik zie er geen op de foto….

En een topartikel. Weer wat geleerd vandaag!
Interessant stuk! Top zo op de vrijdagavond. Jammer van die chick, ze kijkt niet heel blij op die gave Ducati!
Ducati is dan ook nog de enige fabrikant die trouw tweecilinder superbikes blijft maken.

In de MotoGP is de Ducati bijna elk seizoen de krachtigste motorfiets, goed voor de hoogste topsnelheid.

Zou het dan toch voordelen bieden? 😁 Onderhoudskosten zullen ongetwijfeld een goed, zo niet het beste, argument zijn om niet voor desmodromische klepbediening te kiezen. Toch blijft het trekken, zo’n hamerende Duc..
@apriliarsv: hier ook! Geweldig geluid en nooit last van zwevende kleppen. Blijft toch mijn favoriete motormerk.
@apriliarsv: Toch heeft de overstap naar de V4 Aprilia geen windeieren gelegd :)
@MauritsH: dat klopt, en het klinkt nog altijd beter dan een 4-in-lijn, maar zo’n L-twin met droge koppeling blijft het mooist..
@apriliarsv: Inderdaad!
Als ik het geld ervoor zou hebben gehad, zou ik direct een Monster 1200r kopen en er een droge koppeling conversie op laten monteren. Er gaat niks boven een brullende knikkerbak.
@apriliarsv: Dat blijft erg indrukwekkend, waar zo goed als iedereen pneumatische klepbediening heeft knalt Ducati ze voorbij met hun desmo systeem.
Leuk stuk!
Deze techniek heeft mede geholpen aan de benoeming van de Ducati Club Race dagen naar: Ducati Club Race sleutel 3 daagse
Ducati’s en sleutelen… Het is gewoon waar, maar het zijn prachtige machines en een motorliefhebber sleutelt toch ook graag aan zijn tweewieler?
@thijsj: Daar gaan we weer. Ik rijd al sinds 2005 Ducati. Door weer en wind. Er gaat vrijwel nooit iets stuk. En al helemaal niet aan de desmodromische klepbediening. Ik durf zelfs te beweren dat ze betrouwbaarder zijn dan de Japanners. Ik heb ook Suzuki en Yamaha gereden en die lieten me regelmatig staan.
@mynameisjeroen: hier is het andersom, duc’s en kawa’s gaan stuk. Honda’s en yamaha’s blijven eeuwig lopen.
@autoblog: kunnen jullie niet een extra onderdeel toevoegen naast lease en videos etc, als het gaat om techniek? Dit zijn vaak erg interessante en leuke stukken :)
Had Panhard dit ook niet op de tweecilinders zitten? Beste middel tegen zwevende kleppen blijft natuurlijk de wankelmotor, maar dat is een ander verhaal.
Mooi geluid maken de Duc’s. Eind mei begint de TT Isle of Mann weer. Geloof niet dat er Ducati mee doet?
Met een klepveer druk je de klep “gewoon” dicht tot de klepzetel. Maar hoe zorgt bij dit systeem d’r bediening ervoor dat het geforceerd dicht gaan van de klep precies tot in de zitting duurt? Klepstellen? D’r zal ergens een soort marge systeem in moeten zitten? Staan ze te strak afgesteld, ram je de klep de zetel in, staan ze te slap, verbranden de kleppen. Lijkt mij. Maar wie ben ik?
@postzegel:

Idd strakke spelingen.

Ik weet toevallig van de cagiva van een maatje van me (ducati blok) dat de sluitende klep speling (2 shims per klep dus) 0.05mm is. En dat moet elke 10k km.

Verder is er ook wel wat flex in het systeem te bouwen. Die rode ring op de klepsteel in de animatie kan bijvoorbeeld best een rubberen component hebben dat die laatste 0.1mm opvangt die de klep teveel dichtgetrokken wordt. Is maar een eerste ingeving hoor

Geef een reactie:

Je moet ingelogd zijn om reacties te posten, registreren kan HIER (ook via Facebook).