Motoren · Zuiger · Demo
De stem van een motor is zijn ontstekingsritme — hoor de rekenkunde van de krukas.
Geluid start pas als je op de knop drukt — daarna loopt de kruk op de klok van het geluid zelf, zodat elke flits precies op zijn stoot valt.
De gedeelde ontstekingsvolgorde 1-3-4-2 van de I4 (lijnvier) — elke 180° een stoot, kaarsrecht gelijkmatig.
Van stationair tot de toerenlimiet voor deze motor. De toonhoogte klimt mee met het toerental omdat de stootfrequentie dat doet — het karakter (gelijkmatig of ongelijkmatig) verandert nooit.
Gelijke tussenpozen: elke stoot is inwisselbaar, dus de grondtoon die je hoort IS de stootfrequentie — één zuivere toon die stijgt met het toerental.
In gewone taal
Elke arbeidsslag duwt een homp heet gas de uitlaat uit — één stoot. Een viertaktcilinder doet dat één keer per 720° krukhoek, dus een motor is gewoon een drumcomputer: n tikken verspreid over een lus van 720°, sneller afgespeeld naarmate het toerental stijgt. Verdeel de tikken gelijkmatig en je hoort één zuivere toon. Verdeel ze ongelijkmatig — een 90°-V-twin kan niet anders, en elke cilinderbank van een V8 met crossplanekrukas hoort het in haar eigen uitlaatpijp — en je hoort een ritme boven op de toon: de galop, het geborrel. Dezelfde natuurkunde, andere rekensom.
Een cilinder vuurt eens per twee krukomwentelingen, dus een viercilinder op 3.000 tpm vuurt honderd keer per seconde — een gezoem van 100 Hz. Daarom klimt de toonhoogte van een motor mee met het toerental, en daarom klinkt een zescilinder bij hetzelfde toerental 1,5× hoger dan een viercilinder: meer stoten per cyclus, meer stoten per seconde.
Als elke tussenpoos gelijk is, vervagen de stoten tot één gelijkmatige toon. Bij de 90°-V-twin dwingt de gedeelde krukpen tussenpozen van 450° en dan 270° af: twee knallen dicht op elkaar, een lange pauze, en dan opnieuw. Je oor grijpt zich vast aan het herhalende PATROON, waardoor de waargenomen toon zakt naar het patroonritme — de sloffende galop.
Zowel de V8 met crossplanekrukas als die met flatplanekrukas vuurt kaarsrecht elke 90°. Het verschil zit in via welke cilinderbank elke stoot naar buiten gaat. De flatplane-versie wisselt af L-R-L-R, dus elk spruitstuk hoort een gelijke 180° — het harde, exotische gehuil. De crossplane-versie springt onregelmatig tussen de banken, dus elk spruitstuk hoort 180-270-180-90 — het typische Amerikaanse V8-geborrel, ook al draait de motor als geheel volkomen soepel.
Formeel is de uitlaat een reeks stoten met een periode van 720° krukhoek: grondtoon f₀ = tpm⁄120 Hz, met energie op de boventonen n·f₀. Bij gelijkmatige ontsteking komt alle energie op elke N-de boventoon terecht (N stoten per cyclus), wat klinkt als één zuivere toon op N·f₀; bij ongelijkmatige ontsteking verspreidt de energie zich over de boventonen ertussenin — zijbanden die je oor als ruwheid hoort. Echte motorgeluiden voegen daar nog inlaatgeruis, mechanisch lawaai en pijpresonanties aan toe; deze demo simuleert alleen het ontstekingsritme waarop die andere geluiden rusten.