Mye i bilen drives av reimer. Det ser du godt i motorrommet. Og reimer er slitedeler. Dette vet fabrikken, derfor må du følge serviceheftet!
Bildet øverst: Motorer med ekstra høyt dreiemoment trenger sterk, fiberarmert tannreim eller kjede for drift av kamaksler og pumper. Her i Sierra Cosworth. (Foto: Ford)
Av Stein Bekkevold
Stakkars drivreimer: Etter at bilen har stått ute en real vinternatt og all gummi er stiv som stål skal de på et øyeblikk være sterke og elastiske – og brått overføre drøssevis av newtonmeter uten å fuske, slure eller ryke. Ryker de, så ryker også ventiler og stempler og pumper stanser – og løpet er kjørt. Reparasjonen koster fort 100 000. Eller det dobbelte. Så hva er en drivreim? Egentlig?
Kilereimer med dypt V-tverrsnitt er effektive, men krever knusktørre hjul. (Foto: Yamaha)
Aller først
Når en reim skal drive en maskindel og overføre kraft er jo høy friksjon eller fast inngrep avgjørende. Friksjon er greit om du har stramme reimer og tørre hjul og skiver, men slitasje, polering og oljesøl ødelegger.
Derfor drives utsatte maskindeler ofte med tannreimer. Bilens registerreim er en slik; registerkjedet, eller kambeltet, er jo en helt avgjørende motordel, og samkjører turtallet på veivaksel og kamaksler så ventiler åpnes og lukkes til riktig tid, under innsuging og utblåsning. I motorer med lavt forbrenningsrom er dette også helt avgjørende for å hindre at ventilene treffer stemplene. Eller omvendt…
Lettere, rimeligere og stillere
En tannreim har tenner på innsiden. En annen type innretning for kamaksel og lignende er rullekjedet. Moderne bilmotorer har tannreim som avstemmer veivaksel og kamakselrotasjon; noen har brukt tannhjul for å drive kamakselen, dette gikk fint da motorene hadde lav kamaksel – og støtstenger opp til ventilene, men det ble jo verre med overliggende kam.
Tannreim eller kjede gjør at vi kan legge kamakslene på motortoppen – OHC (Overhead camshaft) – langt fra veivakselen. Registerkjeder var vanlige gjennom 1970- og 1980-tallet, men så ble stillegående tannreim normen, men kjedene kan nok få et comeback. De er gjerne mer holdbare – men ikke noe er jo like driftssikkert som tannhjul i inngrep.
Et godt poeng er at moderne kamreimer er lettere, rimeligere og jobber stillere. Tøff kunstgummi styrket med robuste fibre gjør susen.
Og så kan man jo gjøre som Ferrari, og glemme alt som heter reimer – en drøss tannhjul i fast inngrep er best – vakkert og enormt dyrt… (Foto: Ferrari)
V-formet kilereim
Et problem med tannløse reimer er tap av friksjon pga slitasje, strekking, eller søl av olje og drivstoff. Bruken av V-formet kilereim kan løse litt av problemet. Disse er nå vanlige i mange typer kraftoverføring. De gir god kombinasjon av trekkraft, turtall og lang levetid.
Tverrsnittet er trapesformet, og den dype V-formen i reimskiven gjør at beltet ikke glir av. Båndet vil kile seg dypere ned i sporet når momentet øker – større last gir økt friksjon – dette forbedrer overføringen, og gjør kilereimer til en effektiv løsning – som trenger mindre bredde og spenning enn flate belter.
For overføring av høyere momenter kan to eller flere kilereimer kobles side om side i en fler-V, med dobbeltskiver. V-belter kan være oppbygde av robust gummi eller spesialpolymer, med innbakte fibre for økt styrke og sikkerhet. Fibrene kan være bomull, polyamid (nylon) eller polyester eller, og for ekstra styrke og sikkerhet stål eller aramid/Kevlar. Gummien må være robust og kuldemyk, ofte SBR omtrent som i vinterhjulene. Det samme gjelder slangene …
Før
Lær fra ku var vanlig beltemateriale før (den endeløse) V-reimen av gummi kom. Den var av naturgummi (kautsjuk) og ble utviklet i 1917 av Gates Rubber Co.
Lenge etter – påvirket av 1. verdenskrigs stadig mer avanserte flymotorer – kom tannreimene. De løp i matchende tannhjul, og kunne overføre enorme krefter; riktig strammet slurte de ikke og kunne overføre direkte bevegelse også for timing, tennings- og ventilinnstilling og -drift.
De brukes jo nå ofte i stedet for kjeder eller gir, og skaper mindre støy – og smørebad er ikke lenger nødvendig. Moderne belter lages som nevnt av syntetisk gummi, som er kuldemyk og mer oljetålig enn naturgummi – polyisopren, nitril, silikongummi, neopren, butan, styren-butadien (SBR) og andre – dyre og flotte. Akkurat som i dekk og slanger … Og gummien er som regel forsterket (armert) med avanserte kunstfibre.
Skal vi skifte tannreim uten å måtte justere hele motoren på nytt, lærte vi heldige – som gikk mekanikerlære – å ta en skarp kniv og dele reima på langs, dra av den ytterste, dytte inn den nye og klippe av den gamle, indre halvparten – vi følte oss SÅ lure. (Foto: Ford)
Elektromotor
Tannreim med sersjantvinklet design (chevron) finnes også. Dette er et mønster som lar tennene gripe mykt og stille. De er selvjusterende og uten ulyd, noe kilereimer kan avgi ved visse turtall. Chevron-mønsteret er bedre på å overføre kraft – det tar ofte 98 prosent av momentet. Ulempene er høyere pris, behov for spesialtannhjul, redusert sikkerhet mot overbelastning, og risiko for fast-kjøring og/eller vibrasjon med for kraftig stramming.
Det er denne måten å forme girkassens drev på som ga Citroën deres logo – Le Double Chevron… Andre Citroën skal selv ha sett dette i en polsk maskinfabrikk på 1920-tallet, og tenkt at slik skulle tannhjul se ut, for å få mykt inngrep og stillegående gir. Lurt.
Reimdrift i verksteder avløste jo hånddrift, og bak reimene snurret – så fort strøm ble vanlig – en enslig elektromotor og drev hele greia, før hver maskin fikk sin egen motor, og reimene og hjulene og akslene i taket forsvant.
Sersjantvinkler er en type tannform i belter og tannhjul, kalt double chevron (fransk). Da glir tennene lett i inngrep, og Citroën var først med slike i girkassen – dette er fortsatt fabrikkens logo. (Foto: Forsvaret)
Strøm
H C Ørsted var dansk fysiker og kjemiker. I 1820 så han at strøm i en kobberleder liggende langs en magnetnål, dreide nålen. Slik startet faget elektrodynamikk. Og elektroteknikken. Tunge jobber ble erstattet av elmotorer, hver motor drev hjul og reimer, reimdrift var et faktum. Og alle skulle bygge elektriske ting, også i Norge: NEBB lå på Skøyen i Oslo og var først et gammelt elektroteknisk selskap – grunnlagt 1873 som Frognerkilens Fabrik. Så ble det Norsk Elektrisk Aktiebolag. I 1908 ble navnet NEBB da Norsk Elektrisk ble forlovet med Brown Boveri. Bare så du vet det.
