Drijfstang en drijfstanglagers

Drijfstangen en drijfstanglagers zetten de lineaire beweging van de zuigers om in een roterende beweging van de krukas. Ze werken onder hoge wisselende trek- en drukkrachten en hoge toerentallen. Voor alle motoren is een goede smering cruciaal. De lagerpassing en de maatvoering zijn hierin doorslaggevend. Deze lagerpassing en maatvoering van drijfstanglagers bepalen hoe strak de lagers in de drijfstang zitten en met welke speling ze rond de kruktap draaien, zodat een correcte oliefilm en betrouwbare werking van de motor gewaarborgd zijn. Een defect aan deze componenten kan snel leiden tot schade aan kruktappen, zuigers, cilinderbussen en het volledige motorblok. Voor MAN en Mercedes vrachtwagens, bussen en bestelwagens moeten drijfstangen, lagerkappen en lagerschalen daarom altijd op basis van het chassisnummer en de exacte motorcode worden bepaald. Visuele vergelijking of selectie op enkel modelnaam volstaat nooit.

Afhankelijk van motorfamilie, vermogen, emissienorm en productieversie verschillen drijfstangen in lengte hart-op-hart, small-end-boring, big-end-diameter, materiaal, gewichtsklasse en lagerkapconstructie. Dit is relevant bij onder meer MAN D08, D15, D20, D26, D28, D30 en D38-motoren en Mercedes OM 364, OM 366, OM 402, OM 421, OM 422, OM 441, OM 442, OM 457, OM 460, OM 501, OM 502, OM 503, OM 904, OM 906, OM 934, OM 936, OM 470, OM 471 en OM 473-motoren.

Volgens constructie bestaan er eendelige en tweedelige drijfstangen. Bij tweedelige uitvoeringen wordt de big-end-lagerkap afzonderlijk gemonteerd; kap en drijfstang vormen een gematcht geheel en mogen nooit onderling worden verwisseld. De bevestiging gebeurt met drijfstangbouten. Bij een breukgescheiden drijfstang wordt de drijfstang en de kap eerst als één geheel vervaardigd. Daarna wordt de drijfstang gecontroleerd gebroken langs een vooraf bepaalde breuklijn. Door het onregelmatige breukvlak passen de twee delen later alleen nog precies op elkaar, wat zorgt  voor een zeer nauwkeurige uitlijning zonder pasbussen.

Het big-end omsluit de kruktap met twee drijfstanglagerschalen; het small-end draagt de zuigerpen, doorgaans via een geperste of gebuste glijlagerbus. Doorsneden van de drijfstang kunnen als I-profiel, H-profiel of massief zijn uitgevoerd. Verder zijn er standaard drijfstangen, versterkte drijfstangen en gesmede drijfstangen. Vooral bij zware toepassingen, hoge cilinderdrukken en motorrevisies moet de juiste gewichtsklasse worden aangehouden om onbalans en ongelijkmatige lagerbelasting te vermijden.

Gewone drijfstanglagers bestaan meestal uit stalen ruggen met meerlaagse lagercoatings. Sputterlagers hebben een fysisch opgedampte, zeer slijtvaste deklaag en worden toegepast waar hogere oppervlaktedrukken en vermoeiingsbelasting optreden. Lagerschade ontstaat onder meer door onvoldoende oliedruk, vervuilde motorolie, verstopte oliekanalen in de krukas, oververhitting, verkeerde lagerspeling of een vervormde drijfstang.

Typische foutbeelden zijn een diep kloppend geluid dat toeneemt onder belasting, metaaldelen in het oliefilter, dalende oliedruk bij warme motorolie en blauwverkleuring of invreting op de kruktap. Demonteer bij verdenking het oliecarter, controleer de lagerschalen op koperdoorbraak, krassen, pitting en verdraaiing, en inspecteer de kruktappen op ovaliteit en coniciteit met een buitenmicrometer. Meet vervolgens de lagerdiameter en oliespeling met een binnentaster of plastigage volgens de motorgegevens. Controleer ook de axiale en radiale speling van de drijfstang, de boring van het small-end en de rechtheid op een drijfstangmeetbank.

Volgende stappenplan kan gebruikt worden :

1. Visuele inspectie : 

Controleer drijfstanglagers op krassen, groeven en koperdoorslag. Controleer drijfstanglagers op verkleuring t.g.v. oververhitting. Controleer drijfstanglagers op slijtage van de toplaag bij trimetaal- of sputterlagers. Controleer drijfstangen op scheuren en barsten. Controleer drijfstangen op vervorming. Controleer drijfstangen op beschadigde lagerzitting of  draadbouten.

2. Meten van maatvoering en passing :

Aan de Big-end zijde, m.a.w. aan de krukaszijde : Controleer de lagerspeling d.m.v. een voelermaat of plastigage. Controleer de diameter van de krukaspen.

Aan de Small-end zijde, m.a.w. aan de zuigerzijde : Controleer de passing van de drijfstang t.o.v. de zuigerpen

Drijfstang zelf : Controleer de uitlijning d.m.v. een meetklok.

3. Vervang de oude drijfstangbouten door nieuwe. Drijfstangbouten zijn rekbouten (stretch bolts) die plastisch rekken bij aandraaien. Hierdoor wordt een exacte en constante klemkracht bereikt. Hergebruik garandeert de juiste klemkracht niet.

4. Zorg dat alles schoon en vetvrij is vooraleer de motor terug opgebouwd wordt. Smeer de drijfstanglagers in met een dun laagje olie voor montage.

Zijn de krukaspennen binnen toleranties, is er geen warmteverkleuring en is het lagerbed van de drijfstang gaaf, dan kan een gerichte lagervervanging verantwoord zijn. Bij sporen van vastlopen, uitgelubberde passing of zichtbare vervorming worden de drijfstangen mee vervangen. Vervang drijfstsangbouten altijd. Werk met een correcte aanhaalmethode, inclusief hoekverdraaiing waar vereist. Zo vermijd je herhaald falen kort na opbouw.