Om de werking van de nokkenas goed te begrijpen is het noodzakelijk eerst te weten wat er precies in de motor gebeurd.
We beginnen als de zuiger in TDC (Top Dead Center) staat en alle kleppen van deze cylinder gesloten zijn. Een paar (krukas) graden geleden vonkte de bougie en onstak hiermee het benzine/luchtmengsel. De enorme druk die ontstaat na ontbranding duwt de zuiger naar beneden. Deze slag noemen we de “Power stroke”
Elke stroke duurt een ½ krukas rotatie. Omdat de nokkenas precies half zo snel draait is dit gelijk aan ¼ nokkenas rotatie.
Bij het naderen van BDC (bottom Dead Center) begint de uitlaatklep te openen. Nu is het benzine/luchtmengsel volledig verbrand en begint de restdruk de uitlaatgassen via de uitlaatkleppen naar buiten te duwen. Nadat de zuiger het BDC heeft gepasseerd begint de zuiger aan de “exhaust stroke”. De nog aanwezige gassen worden de cylinder uit geduwd om vervolgens weer plaats te maken voor het nieuwe benzine/luchtmengsel. Tijdens deze slag is de uitlaatklep snel geopend, komt tot volledige lift en begint te sluiten.
Op dit punt doet zich een uniek moment voor!
Net voordat de zuiger het TDC bereikt is de uitlaatklep nog niet volledig gesloten. De “exhaust stroke” van de zuiger heeft bijna al de verbrande gassen de cylinder uit geduwd wanneer de inlaatkleppen al beginnen te openen. Nu doet zich het “scavenge-effect” voor. Zowel inlaatklep als uitlaatklep staan nu open.
De snelheid waarmee de uitlaatgassen de via de uitlaatkleppen de cylinder verlaten is zo groot dat deze een zuigende werking hebben op het nieuwe benzine/luchtmengsel die via de inlaatkleppen de cylinder instromen. Op deze manier worden alle gassen verwijdert. Zelfs een gedeelte van het nieuwe mengsel wordt direct geloost via de uitlaatpoorten.
Nadat de zuiger het TDC heeft gepasseerd en weer naar beneden gaat wordt het benzine/luchtmengsel snel naar binnen gezogen. Het is nu belangrijk dat de uitlaatklep precies op het juiste moment wordt gesloten zodat er geen uitlaat gassen mee naar binnen worden gezogen. Dit gedeelte waarbij zowel inlaat- als uitlaatkleppen gelijktijdig geopend zijn wordt “overlap” genoemd.
Na de “overlap” wordt de uitlaatklep gesloten. En wordt nog meer mengsel naar binnen gezogen. Deze slag heet de “Intake stroke”. De inlaatklep bereikt zijn maximum lift op een bepaald punt (rond 106 ATDC). Dit punt heet de “Intake Centerline” en geeft aan op welke wijze de nokkenas is getimed ten opzichte van de krukas.
De zuiger vervolgt zijn weg naar BDC.
Tijdens de opgaande beweging van de zuiger wordt de inlaatklep snel gesloten. De zuiger bevindt zich nu in de “compression stroke” waarin het mengsel wordt gecomprimeerd. Nog voordat de zuiger TDC bereikt wordt het mengsel door de bougie tot ontbranding gebracht en begint het proces weer opnieuw.
