Kleppen in de automotor laten vers gas in de cilinders stromen of leiden uitlaatgassen naar buiten. Tegelijkertijd sluit de klep de verbrandingskamer betrouwbaar af als dat nodig is. Ontdek alles wat je moet weten over kleppen, hoe ze werken en wat je moet doen als een klep defect is.

Functie van de kleppen in de motor

De kleppen in de verbrandingsmotor zorgen voor een soepele gasuitwisseling. Elke cilinder heeft ten minste één inlaatklep waardoor lucht of een gas-luchtmengsel als vers gas de verbrandingskamer binnenstroomt. De restgassen die tijdens de verbranding ontstaan, verlaten de motor als uitlaatgassen via ten minste één uitlaatklep. Afhankelijk van de motor worden de kleppen aangestuurd via een of meer nokkenassen.

Kleppen in de viertaktmotor

Inlaat- en uitlaatkleppen zijn essentieel voor de werking van de viertaktmotor. In de eerste slag, de inlaatslag, staat de inlaatklep open en de uitlaatklep dicht. Het verse gas dat via kanalen binnenstroomt, wordt uiteindelijk samengeperst en in de tweede slag door de zuiger ontstoken. In de derde slag, de powerslag, verbranden de gassen in de cilinder en werkt de vrijgekomen kracht op de zuiger. In de vierde slag, de zogenaamde uitlaatslag, worden de uitlaatgassen uit de cilinder gedreven. Dit gebeurt via de uitlaatklep, die nu open staat. Afhankelijk van de motor opent de inlaatklep aan het einde van deze cyclus nog voordat de uitlaatklep gesloten is.

De klepregeling

Een betrouwbare klepregeling is nodig om ervoor te zorgen dat de kleppen op het juiste moment openen en sluiten. De kleppen worden door de motor zelf aangestuurd via de kleppentrein. Hiertoe is de krukas via een tandriem of distributieketting verbonden met de nokkenas en drijft deze aan. De nokken op de as werken meestal via klepstoters in op de klepsteeleinden en openen de klep. De kleppen worden gesloten door klepveren.

Structuur van de kleppen

De kleppen in de motor zijn gemaakt van speciale legeringen vanwege de belastingen waaraan ze worden blootgesteld. In moderne viertaktmotoren worden bijna altijd schijfkleppen gebruikt. Deze kleppen hebben een klepschijf die in de klepzitting of klepzittingring van de cilinderkop past. De klepsteel is voorzien van een klepsteeldichting die de verbrandingskamer afsluit van de cilinderkop. Tegelijkertijd zorgt de afdichting ervoor dat de klepgeleiders gesmeerd worden.

Klepdefecten en diagnose

De kleppen staan tijdens het gebruik van de motor bloot aan hoge belastingen. Bij hoge toerentallen openen en sluiten de in- en uitlaatkleppen zich vele malen per seconde. De optredende temperaturen en agressieve verbrandingsresten veroorzaken ook een voortdurende slijtage van de onderdelen. Als de kleppen defect zijn, is betrouwbare gasuitwisseling niet meer mogelijk. Een betrouwbare diagnose van defecte kleppen is niet altijd eenvoudig. Professionele werkplaatsen beschikken over apparatuur waarmee defecte kleppen kunnen worden opgespoord. Een endoscopie met een video-endoscoop kan bijvoorbeeld snel de toestand van de kleppen en de verbrandingskamer verduidelijken. Het is ook mogelijk om de compressie van de motor te meten.

Symptomen van een defecte klep

Als een of meer kleppen beschadigd zijn, is de verbrandingskamer niet langer betrouwbaar afgesloten. Als gevolg daarvan kunnen gassen ongecontroleerd ontsnappen en de motor slecht doen functioneren. Defecte kleppen leiden vaak tot symptomen zoals een onregelmatige motorloop of verminderde motorprestaties. De compressie van een cilinder is vaak sterk verminderd.

Daarom zijn de kleppen defect

Een klepdefect kan vele oorzaken hebben. Naast de typische slijtage leidt onvoldoende smering van de motor tot verhoogde wrijving en dus tot het defect. Ontoelaatbaar hoge motortoerentallen of verbrandingsfouten kunnen de klep ook beschadigen. Last but not least, kapotte distributiekettingen of distributieriemen veroorzaken vaak verbogen kleppen.

Defecte kleppen repareren en vervangen

Defecte en versleten kleppen moeten worden vervangen om ervoor te zorgen dat de motor goed functioneert. Het vervangen van kleppen is echter niet eenvoudig en vereist vaak gespecialiseerd gereedschap. Alleen deskundige monteurs kunnen de reparatie zelf uitvoeren. De procedure verschilt afhankelijk van het motortype.

1. Kleppendeksel verwijderen: Om toegang te krijgen tot de nokkenas en de kleppen moet het kleppendeksel worden verwijderd. Het beschermt de onderdelen en voorkomt dat er olie ontsnapt.
2. De cilinderkop verwijderen: Om de kleppen te vervangen, is het meestal nodig om de kop van het motorblok te verwijderen. Het onderdeel wordt dan stabiel op een werkbank gelegd.
3. De nokkenas verwijderen: Bij moderne motoren is het vaak nodig om de nokkenas te verwijderen om bij de kleppen te kunnen komen. Hetzelfde geldt voor nokkenaslagers en hydraulische klepstoters.
4. Klepveer verwijderen: Voordat de kleppen worden verwijderd, moeten eerst de klepveren en hun veerhouders worden verwijderd. De onderdelen kunnen het beste met speciaal gereedschap worden verwijderd.
5. Demontage van de kleppen: Zodra de andere onderdelen zijn losgemaakt, kunnen de kleppen gemakkelijk worden verwijderd. Het is raadzaam om de kleppen te ordenen of te markeren volgens positie en cilinder.
6. De kleppen controleren: Na demontage moeten de kleppen afzonderlijk en met bijzondere zorg worden gecontroleerd. Een verbogen klepsteel of een gebroken klepschijf zal vaak worden opgemerkt.
7. Maak de cilinderkop schoon: Nadat alle onderdelen zijn verwijderd, is het raadzaam om de oppervlakken van de cilinderkop schoon te maken. Hetzelfde geldt voor de resterende kleppen die opnieuw worden geïnstalleerd.
8. Kleppen plaatsen: Na reiniging en inspectie of vervanging worden de kleppen in de kop geïnstalleerd. Het is noodzakelijk om elke klep vooraf in de klepzitting te slijpen.
9. Zet de cilinderkop in elkaar: De resterende onderdelen kunnen na grondige inspectie opnieuw worden geïnstalleerd of gemonteerd. Klepsteelafdichtingen moeten worden vervangen.

De klep is niet altijd defect

Als symptomen duiden op een klepdefect, zijn het niet altijd de kleppen zelf die defect zijn. Soms zijn een defect in de klepaandrijving of andere defecte onderdelen de oorzaak van het niet goed functioneren van de motor. Bij reparatie van de kleppen moeten naast de klep zelf ook de klepveer en de klepzitting worden gecontroleerd. Het is ook raadzaam om de nokken van de nokkenas te inspecteren en te controleren op slijtage.

Reserveonderdelen en klepaccessoires kopen

Afhankelijk van de motor varieert het aantal geïnstalleerde kleppen en hun ontwerp. De diameter van de klepsteel of de lengte van de kleppen kan bijvoorbeeld verschillen afhankelijk van het motortype. Hetzelfde geldt voor de klepgeleider en klepbedieningsonderdelen. Vaak is het raadzaam om voor de zekerheid nieuwe onderdelen zoals afzonderlijke kleppen te kopen. Soms kan het echter de moeite waard zijn om een complete cilinderkop als gebruikt origineel onderdeel te kopen. Het gebruikte onderdeel bevat meestal alle onderdelen zoals kleppen en nokkenas.