Het doel van een harmonic balancer is het dempen van de torsietrillingen van de krukas. Deze torsietrillingen komen voort uit het buigen en draaien van de krukas door de powerstrokes van de motor. De meeste balancers beperken of brengen deze schadelijke trillingen in balans door gebruik te maken van de dempende materiaaleigenschappen van het elastomeer waarmee de binnen- en buitenring van de balancer.
Door de jaren heen zijn er verschillende typen balancers ontwikkeld:
- Elastomeren
- Vloeistof gevuld
Het verschil tussen Elastomeren (rubber) en vloeistof gevulde balancers
Harmonic balancers zijn ontwikkeld door de auto industrie om de krukastrillingen te dempen. Deze krukastrillingen beinvloeden ook de klepgeometrie en onstekings timing. De twee meest gebruikte typen balancers zijn de Elastomeren (rubber) en de vloeistof gevulde balancers.
Rubber balancers bestaan een kern en een inertia-ring die zijn verbonden door een energieabsorberend materiaal. Dit materiaal is of rubber, of een ander synthetisch materiaal. Een vloeistof gevulde balancer gebruikt een siliconen-gel waarin een inertia-ring beweegt.
Helaas kan de wrijving tussen de siliconen-gel en de inertia-ring veel warmte genereren die de dempende eigenschappen kan beinvloeden. Bij race motoren kan deze warmteontwikkeling er toe resulteren dat de inertia-ring helemaal niet meer kan bewegen en veranderd de balancer in een tegengewicht die de krukas kan doen breken.
Ook komt het bij de goedkopere soorten voor dat de siliconen-gel kan weglekken met alle schadelijke gevolgen van dien.
Het is ook dat een vloeistof gevulde balancer in de regel zwaarder is dan het conventionele type.
Het ontwerp en het lagere gewicht van een (Hi-Performance) elastomeren balancer hebben zich ruimschoots bewezen in vele race vormen.
Elastomeer (rubber) Technologie
Veel balancers, en zeker de goedkopere, gebruiken sythtetisch rubber. Het nadeel hiervan is dat dit soort rubber minder goed bestand is tegen hitte, chemicalien, olie en benzine dan welke op natuurlijk rubber zijn gebaseerd. Ook heeft synthetisch rubber een minder goed “geheugen”. Dat wil zeggen “het vermogen om terug te komen in zijn oorspronkelijke vorm en het behouden van de initiële eigenschappen”
Productie methode
De meest gebruikte methode is het gebruik van voor-gextrudeerde strips of O-ringen als dempingsmateriaal die veelal worden ingeperst of gemonteerd door “cold-bonding” (lijmen). Het lijmproces (vulcanisatie) wordt versneld door het rubber in een oven te plaatsen. Deze manier heeft een hechtingslimiet en kan een hoog vermogen (koppel) minder goed aan. Een andere methode om de rubber ring vast te zetten is “knurlen”. Dit is het vervormen van het oppervlak (zoals een vijl) waardoor het materiaal niet meer weg kan. Het nadeel hiervan is dat bij een wisselend vermogen en toerental dit oppervlak het rubber kan beschadigen.
Pioneer bijvoorbeeld, zet de kern en de inertie-ring vast in een voorverwarmde mal waarna het rubber er onder een druk van 100ton in wordt gespoten. Op deze manier wordt een zeer hoge hechtingsgraad bereikt. De balancers worden vervolgens getest op het vermogen om 1,000 ft/lbs te weerstaan zonder breuk.
Het kan ook nog wel eens voorkomen dat een slecht gemonteerde balancer NA fabricage wordt afgedraaid om eventuele concentriciteit te maskeren. Kijk dus altijd goed naar de inertia-ring.
