Zuigerveren - Cornelis schetst

Om verbrandingsgassen boven de zuiger te houden moet de ruimte tussen de zuiger en de cilinderwand afgedicht worden. En om de zuiger soepel door de cilinder te laten bewegen is een dun olielaagje van levensbelang. Zowel dat afdichten als het regelen van de smering gebeurt met zuigerveren. Dat klinkt ingewikkeld, maar is het dat ook?

Zuigerveren zien er op het eerste gezicht uit als vrij simpele ringen, toch zijn ze voor het functioneren van een verbrandingsmotor van essentieel belang. Ongeacht of het een diesel- of benzinemotor is, in de verbrandingsmotor draait het er om dat de zuiger naar beneden wordt geperst doordat er bovenop die zuiger druk ontstaat ten gevolge van een verbranding. Voor het grootste effect is het zaak dat er geen verbrandingsgassen ontsnappen tussen de cilinder- en zuigerwand. Nu zou je kunnen zeggen: “Maak de zuiger dan zo groot dat er geen gassen kunnen ontsnappen”. Maar dat gaat helaas niet: mede doordat de zuiger en de cilinderwand bij hoge temperaturen niet evenveel uitzetten moet er tussen beiden voldoende ruimte zitten, anders loopt de boel vast en/of ontstaat er te veel wrijving.

Bij de meeste motoren zien we per zuiger drie veren. De bovenste wordt de compressieveer genoemd en is primair bedoeld om geen gas door te laten. De onderste van de drie is de olieschraapveer en die moet er voor zorgen dat er precies genoeg olie op de cilinderwand zit om er nog net lekker langs te kunnen glijden en dat te veel olie wordt afgevoerd. Dit laatste is niet alleen van belang voor het olieverbruik, maar ook voor de samenstelling van het uitlaatgas. Verbrande olie zorgt namelijk voor schadelijke stoffen in de uitlaatgassen. De middelste veer draagt zowel bij aan het afdichten als aan het afvoeren van te veel olie.

Voor hun respectievelijke taken hebben de veren elk een eigen vorm. Om zo goed mogelijk te kunnen afdichten is de buitenkant van de compressieveer glad en recht zodat er een zo groot mogelijk contactvlak is waarmee hij als het ware over het dunnen oliefilmpje heen surft. Dit moet voor een optimale afdichting zorgen. Daarnaast zorgt het relatief grote contactvlak ook voor warmteafvoer van de zuiger richting de cilinderwand. Het buitenprofiel van de olieschraapveer is juist vrij puntig (vaak is deze veer opgebouwd uit meerdere losse delen): hier wordt het contactoppervlak bewust zo klein mogelijk gehouden zodat de veer makkelijk door een eventuele te dikke oliefilm heen kan drukken en de olie die te veel is weg kan schrapen. De vorm van de middelste veer is vaak een combinatie van een rechte zijkant met een scherpe onderkant zodat er zowel afgedicht als geschraapt kan worden. O, en niet onbelangrijk: de vorm van de veren is ook van belang om te zorgen dat de veren zelf niet vast gaan zitten ten gevolge van onverhoopte koolstofafzettingen, met name bij diesels. Daarnaast speelt ook de materiaalkeuze van de veren een rol, met name voor de wrijvingsweerstand en de levensduur.