Krukas en krukaslager

De krukas en de krukaslagers vormen samen het mechanische hart van de motoronderbouw. In MAN- en Mercedes-dieselmotoren zetten zij de lineaire beweging van de zuigers via de drijfstangen om in een aandrijfkoppel voor vliegwiel, koppeling of koppelomvormer terwijl tegelijk hoge verbrandingsdrukken, torsietrillingen en langdurige belasting moeten worden op gevangen. Bij MAN en Mercedes vrachtwagens, bussen en bestelwagens zijn krukassen nauw afgestemd op het motorblok, de drijfstangen, de lagerkappen, de oliepomp en de trillingsdemper. Bepaling op basis van het chassisnummer is daarom noodzakelijk. In de praktijk zijn dit onderdelen die zelden zonder aanleiding falen: schade aan de krukas of hoofdlagers is meestal het gevolg van een slechte smering, vervuiling in het smeercircuit, oververhitting, onjuiste montagetoleranties of gevolgschade na vastlopen van drijstang- of zuigercomponenten. Wie hier te laat ingrijpt, riskeert snel een volledige revisie in plaats van een gerichte herstselling.

Compatibiliteit van krukassen, hoofdlagers en axiaallagers

De juiste uitvoering hangt af van de motorfamilie, het vermogen, de emissievariant, de krukasdiameters en de eventuele revisiemaat. Voor MAN betreft dit onder meer D08-, D15-, D20-, D26-, D28-, D30- en D38-motoren. Bij Mercedes komen onder andere 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 926, OM 934, OM 936, OM 470, OM 471 en OM 473 voor. Zelfs binnen één motorfamilie kunnen verschillen bestaan in slaglengte, krukaspennendiameter, aantal contragewichten, tandwielaandrijving, positie van het axiaallager en balancering.

De krukas wordt gelagerd in het motorblok met behulp van de krukaslagers. Krukaslagers, ook wel hoofdlagers genoemd, zijn doorgaans meerschalige glijlagers met een stalen rug, een aluminium- of koperloodhoudende draaglaag en een dunne antifrictielaag. Deze lagers worden geleverd in standaardmaat maar zijn ook te verkrijgen in revisiematen. Deze revisiematen worden gebruikt bij het monteren van een krukas waarvan de krukastappen geslepen zijn. Daarnaast zorgen de axiaallagers ervoor dat de krukas niet in de lengterichting kan verschuiven. Terwijl de hoofdlagers de krukas radiaal ondersteunen nemen de axiaallagers de krachten in de lengterichting op. Controleer altijd de maatcodering op de krukas, het motorblok en de lagerkap. Een verkeerde lagerschaal, verwisselde lagerkap of onvoldoende passing veroorzaakt oliedrukverlies, lokale oververhitting en versnelde schade aan de krukaspennen.

Slijtage aan krukas en krukaslagers kondigt zich vaak aan via indirecte signalen. Denk aan dalende oliedruk bij warme motor, metaaldeeltjes in de motorolie of het motoroliefilter, doffe klopgeluiden onder belasting, te grote axiale speling van de krukas, trillingen in een bepaald toerentalgebied of herhaaldelijke lager-schade na eerdere herstelling. In zware toepassingen met veel stationair draaien, hoge thermische belasting of uitgestelde oliewissels ziet men bovendien vaker inloopsporen en verkleuringen op de krukas door te hoge temperatuur, groefvorming op de krukaspennen, ovale lager-passing of schade door olievervuiling.

Een correcte diagnose stopt niet bij visuele controle. Meet eerst de oliedruk met een gekalibreerde manometer, zowel bij koude start als bij bedrijfstemperatuur en voorgeschreven toerentallen. Tap daarna de motorolie af en inspecteer die op aanwezigheid van magneetplug, koperkleurige, aluminiumkleurige of ferromagnetische deeltjes. Demonteer bij afwijkende waarden het oliecarter en controleer de lagerschalen op krassen, invreten, blauwverkleuring, cavitatie en doordraaien.

Meet de diameter, rondheid en coniciteit van hoofd- en drijfstangpennen met een buitenmicrometer op meerdere meetvlakken. Controleer de lageroliespeling met plastigage of, nauwkeuriger, via gemonteerde lagerdiameter en krukaspennendiameter. Meet de axiale krukasspeling met een meetklok terwijl de krukas gecontroleerd in lengterichting wordt bewogen. Vergelijk alle waarden met de specificaties van de betreffende motorcode; een visueel onbeschadigde krukas kan buiten tolerantie liggen.

Vervang lagers nooit zonder de oorzaak van de schade weg te nemen. Controleer de aanzuigzeef, oliepomp, drukregelventiel, oliekoeler, oliefilterhuis en oliekanalen op verstopping, lekkage of drukverlies. Spoel het smeersysteem grondig wanneer lagerlagen zijn losgekomen en vervang altijd motorolie en oliefilter. Bij ingelopen of ovale krukastappen is professioneel slijpen naar een toegelaten revisiemaat of vervanging van de krukas nodig. Nieuwe lagerschalen op een beschadigde pen monteren is geen duurzame herstelling.

De krukas kan eventueel hersteld worden. Hiervoor kunnen volgende herstelbewerkingen uitgevoerd worden : slijpen (crankshaft grinding), polijsten (crankshaft polishing), reparatie van scheuren (crack repair), reparatie door lassen (welding), uitlijnen en balanceren en warmtebehandeling (case hardening, nitreren).  Na deze herstelbewerkingen moet de krukas gecontroleerd en nagemeten worden. De gemeten waarden moeten voldoen aan de toleranties.

Gebruik voorgeschreven montageolie, nieuwe rekbouten waar vereist en respecteer de aanhaalmomenten en hoekverdraaiing van lagerkappen. Braem kan, naast nieuwe onderdelen, ook gereviseerde krukassen en gecontroleerde motorcomponenten helpen selecteren op chassisnummer om stilstand bij vrachtwagens, bussen en bestelwagens te beperken.