Schade-analyse na ontplofte trekkermotor - Boerderij.nl
Mechanisatie

Achtergrond

Schade-analyse na ontplofte trekkermotor

Tijdens de European Super Pull, ging het goed mis bij de trekkertrek-trekker Up and Down. De klap onder de kap leek niet eens zo groot, maar het motorblok bleek onherstelbaar beschadigd. Een kleine oorzaak, grote gevolgen. Wat ging er mis? Een gedetailleerd onderzoek naar deze explosie.

Tijdens de wedstrijd European Super Pull afgelopen maart in Ahoy kreeg team Up and Down te maken met een flinke tegenslag. Het optoeren gaat goed, de turbodruk stijgt en met het opkomen van de koppeling vertrekt de machine in een mooie balans richting de full pull-lijn. Maar rond de 30 meter valt het vermogen plots weg en klapt de neus van de trekker op de baan. Als de dampen zijn opgetrokken en de kappen opengaan, ziet het team gaten aan beide zijden van het blok.

Thuis in de werkplaats blijkt het inwendige van de motor compleet verwoest. TREKKER bekijkt met het team aan de hand van kapotte onderdelen waar het mis ging, en wat de gevolgen zijn.

De trekkertrek-trekker Up and Down in fraaie balans onderweg tijdens de finale van de 4,5 ton Supersport-klasse. Na de kwalificatierun werd de brandstofpomp nog iets verder open gezet.Enkele seconden later gaat het gruwelijk mis onder de kap van de John Deere 4455. - Foto: Dennis Vos
De trekkertrek-trekker Up and Down in fraaie balans onderweg tijdens de finale van de 4,5 ton Supersport-klasse. Na de kwalificatierun werd de brandstofpomp nog iets verder open gezet.Enkele seconden later gaat het gruwelijk mis onder de kap van de John Deere 4455. - Foto: Dennis Vos

Uitlaatkleppen zwakste schakel

Bij een hoog opgevoerde Supersport-motor wordt alles zwaarder belast. In de cilinderkop moet een uitlaatklep – die groter is dan origineel – worden geopend tegen zwaardere klepveren in en tegen een verbrandingsdruk die vele malen hoger is. De kracht op de kleppentrein is zo groot dat originele onderdelen dit niet kunnen weerstaan. Zo reed Up and Down al met sterkere nokvolgers, stoterstangen, tuimelaars en tuimelaaras.

Een ketting is echter zo sterk als zijn zwakste schakel. De uitlaatkleppen van de voorste en achterste cilinder zitten buiten de bevestigingsstud van de tuimelaaras. Ze worden daardoor minder goed ondersteund dan de overige kleppen. Uiteindelijk kostte het afbreken van de stud minder kracht dan het openen van de klep.

Grote gevolgen

Wanneer vervolgens – als gevolg van de ontbranding – de druk in de cilinder oploopt, gaat de zuiger naar beneden. Iets vóór het onderste dode punt hoort de uitlaatklep te openen, zodat de zuiger bij het weer omhoog gaan de verbrandingsgassen uit de cilinder kan drijven. De klep blijft nu echter dicht, waardoor de zuiger tegen de verbrandingsdruk in weer omhoog moet. Halverwege staat de drijfstang zo schuin dat de zijdelingse kracht groter is dan de zuiger aankan. Het hemd breekt en de zuiger klemt zich scheef in de cilinderbus.

Arjan Bloemert, Harrold Uiterwijk en Jan Boer van team Up and Down werken met man en macht aan de trekker om deze weer wedstrijdklaar te hebben. - Foto: Hans Prinsen
Arjan Bloemert, Harrold Uiterwijk en Jan Boer van team Up and Down werken met man en macht aan de trekker om deze weer wedstrijdklaar te hebben. - Foto: Hans Prinsen

Bij het weer naar beneden gaan van de drijfstang, rukt deze de zuigerpen uit wat er nog van de zuiger over is. De drijfstang slingert nog een paar keer in het rond, en slaat aan beide zijden een flink gat in het blok. Daarbij breekt een deel van de motorflens af. Aan de rechterkant slaat de drijfstang de nokkenas doormidden. Ook de cilinderbus en de oliepomp sneuvelen. Uiteindelijk eindigt ook de drijfstang in stukken.

Bekijk deze foto’s, want beelden zeggen soms meer dan woorden.


  • UITERLIJKE SYMPTOMEN
Een kijkje achter de zijbeplating, net na de plof. Een gaatje in het blok en wat olie op de framebalken waren de uiterlijke symptomen. Het team had toen nog geen weet van de ravage binnen in het motorblok.

    UITERLIJKE SYMPTOMEN Een kijkje achter de zijbeplating, net na de plof. Een gaatje in het blok en wat olie op de framebalken waren de uiterlijke symptomen. Het team had toen nog geen weet van de ravage binnen in het motorblok.

  • OORZAAK: AFGEBROKEN STUD
De oorzaak van de schade in beeld: de stud (die de tuimelaaras op zijn plaats moet houden) is afgebroken. Hierdoor ging de uitlaatklep niet open en is de gevolgschade ontstaan. In een poging de cilinderkop te hergebruiken is het breukvlak vlak gefreesd en het tapgat dieper gemaakt. Er is een nieuwe ondersteuning voor de tuimelaaras gefreesd. Linksboven op de foto, waar het tapeind uitsteekt, een intacte stud.

    OORZAAK: AFGEBROKEN STUD De oorzaak van de schade in beeld: de stud (die de tuimelaaras op zijn plaats moet houden) is afgebroken. Hierdoor ging de uitlaatklep niet open en is de gevolgschade ontstaan. In een poging de cilinderkop te hergebruiken is het breukvlak vlak gefreesd en het tapgat dieper gemaakt. Er is een nieuwe ondersteuning voor de tuimelaaras gefreesd. Linksboven op de foto, waar het tapeind uitsteekt, een intacte stud.

  • SCHEUREN IN HET BLOK
Zo op het eerste oog valt het nog wel mee. Een bescheiden gat in het motorblok, veroorzaakt door een wild in het rond slingerende drijfstang. Als je goed kijkt zie je vanuit het gat een scheur omhoog en een scheur naar rechts het blok in lopen.

    SCHEUREN IN HET BLOK Zo op het eerste oog valt het nog wel mee. Een bescheiden gat in het motorblok, veroorzaakt door een wild in het rond slingerende drijfstang. Als je goed kijkt zie je vanuit het gat een scheur omhoog en een scheur naar rechts het blok in lopen.

  • STUK AFGEBROKEN
Aan de linkerkant is al wat meer schade. Het gat is fors groter, en ook van de motorplaat is een stuk afgebroken. Niet op de foto is te zien: het blok is aan de achterzijde ook in de lengterichting gescheurd, als gevolg van de zijdelingse kracht die de drijfstang in diagonale stand heeft uitgeoefend.

    STUK AFGEBROKEN Aan de linkerkant is al wat meer schade. Het gat is fors groter, en ook van de motorplaat is een stuk afgebroken. Niet op de foto is te zien: het blok is aan de achterzijde ook in de lengterichting gescheurd, als gevolg van de zijdelingse kracht die de drijfstang in diagonale stand heeft uitgeoefend.

  • DELEN VAN DE ZUIGER
Na het verwijderen van de cilinderkop troffen de sleutelaars in de achterste cilinder delen aan van de zuiger aan. Die zaten gedeeltelijk nog klem in de cilinderbus. De opbouw van de zuiger is zo eens mooi te bekijken. Hij is afkomstig van een Caterpillar 3306-motor. Duidelijk zichtbaar de stalen ring waar de zuigerveren in zitten, in de verder uit aluminium vervaardigde zuiger.

    DELEN VAN DE ZUIGER Na het verwijderen van de cilinderkop troffen de sleutelaars in de achterste cilinder delen aan van de zuiger aan. Die zaten gedeeltelijk nog klem in de cilinderbus. De opbouw van de zuiger is zo eens mooi te bekijken. Hij is afkomstig van een Caterpillar 3306-motor. Duidelijk zichtbaar de stalen ring waar de zuigerveren in zitten, in de verder uit aluminium vervaardigde zuiger.

  • DRIEVOUDIGE BREUK NOKKENAS
De gebroken nokkenas, doormidden geslagen door de rondslingerende drijfstang. Verderop in het blok brak de nokkenas nog twee keer, en hij zat muurvast. Als gevolg van de verstoorde timing zijn bij meerdere cilinders kromme kleppen ontstaan.

    DRIEVOUDIGE BREUK NOKKENAS De gebroken nokkenas, doormidden geslagen door de rondslingerende drijfstang. Verderop in het blok brak de nokkenas nog twee keer, en hij zat muurvast. Als gevolg van de verstoorde timing zijn bij meerdere cilinders kromme kleppen ontstaan.

  • METAALSCHROOT
Het big end van de drijfstang zit nog op de krukas en draait soepel rond. Het small-end rukte de zuigerpen uit de zuiger en is rond gaan slingeren. Na het gaten slaan in beide zijden van het blok, het ruineren van de nokkenas en het losbreken van de oliepomp, is de drijfstang zelf uiteindelijk ook gesneuveld. Het middenstuk lag als metaalschroot onder in de carterpan.

    METAALSCHROOT Het big end van de drijfstang zit nog op de krukas en draait soepel rond. Het small-end rukte de zuigerpen uit de zuiger en is rond gaan slingeren. Na het gaten slaan in beide zijden van het blok, het ruineren van de nokkenas en het losbreken van de oliepomp, is de drijfstang zelf uiteindelijk ook gesneuveld. Het middenstuk lag als metaalschroot onder in de carterpan.

  • NIEUW BLOK BOUWEN
Het is hard werken om een nieuw blok op te bouwen. Om zo’n kostbare schade in het vervolg te voorkomen, freest het team nu een kleppendeksel uit massief aluminium. Dat geeft extra steun aan de uiteinden van de tuimelaaras. Het team krijgt veel medewerking van sponsoren die specialistische bewerkingen voor de heren uitvoeren. Met Koningsdag in Wekerom, bij het begin van de competitie, probeert het team er weer te staan. “Maar wij kunnen geen ijzer met handen breken, daar is de trekker veel beter in!”

    NIEUW BLOK BOUWEN Het is hard werken om een nieuw blok op te bouwen. Om zo’n kostbare schade in het vervolg te voorkomen, freest het team nu een kleppendeksel uit massief aluminium. Dat geeft extra steun aan de uiteinden van de tuimelaaras. Het team krijgt veel medewerking van sponsoren die specialistische bewerkingen voor de heren uitvoeren. Met Koningsdag in Wekerom, bij het begin van de competitie, probeert het team er weer te staan. “Maar wij kunnen geen ijzer met handen breken, daar is de trekker veel beter in!”

Of registreer je om te kunnen reageren.