- Δημοσιεύσεις
- 26.526
- Ηλικία
- 62
- Περιοχή
- Αγρινιο
- Μοτοσυκλέτα
-
KAWASAKI ΖΧR 900 1999
MODENAS X CITE 135 2009
- Όνομα
- ΜΙΧΑΛΗΣ
- Περιοχή
- ΑΓΡΙΝΙΟ
Συστήματα κίνησης εκκεντροφόρων και βαλβίδων: Η ανωτερότητα των γραναζιών και η απόλυτη κυριαρχία της αλυσίδας
Όταν τα μέταλλα συμπεριφέρονται ως λάστιχαΣε έναν τετράχρονο κινητήρα, για κάθε δύο πλήρεις περιστροφές του στροφάλου πρέπει να έχουμε μια πλήρη περιστροφή του εκκεντροφόρου (2:1). Για να το πετύχουμε αυτό χρειαζόμαστε ένα σύστημα υποπολλαπλασιασμού, δηλαδή έναν μηχανισμό που να μειώνει στο μισό τις στροφές που περιστρέφεται ο εκκεντροφόρος σε σχέση με τον στρόφαλο.
Η απλούστερη λύση είναι να βάλουμε στην άκρη του στροφάλου ένα μικρό γρανάζι και στην άκρη του εκκεντροφόρου ένα γρανάζι με διπλάσιο μέγεθος από εκείνο του στροφάλου.
Αυτό θα ήταν πολύ εύκολο να γίνει αν η απόσταση μεταξύ στροφάλου και εκκεντροφόρου ήταν πολύ μικρή, ώστε τα δύο γρανάζια να έχουν άμεση επαφή μεταξύ τους.
Στην πραγματικότητα όμως η απόσταση που χωρίζει τον εκκεντροφόρο από τον στρόφαλο είναι πολύ μεγαλύτερη απ’ όσο θα μας βόλευε για να κάνουμε την δουλειά μας μόνο με δύο γρανάζια.
Έτσι οι σχεδιαστές κινητήρων είναι αναγκασμένοι να φτιάξουν έναν πιο περίπλοκο μηχανισμό για την μεταφορά της κίνησης από τον στρόφαλο προς τον εκκεντροφόρο.
Έως σήμερα, έχουμε δει στον κόσμο της μοτοσυκλέτας κινητήρες με ωστήρια, κινητήρες με άξονα, κινητήρες με ιμάντα, κινητήρες με αλυσίδα, κινητήρες με γρανάζια και κινητήρες που έχουν και αλυσίδα και γρανάζια ταυτόχρονα!
Από όλα αυτά τα διαφορετικά συστήματα κίνησης των εκκεντροφόρων, η αλυσίδα έχει κυριαρχήσει απόλυτα στους κινητήρες παραγωγής μοτοσυκλετών, με τους ιμάντες, τα γρανάζια και τα ωστήρια να αποτελούν σπάνιες εξαιρέσεις του κανόνα σε έναν σύγχρονο κινητήρα παραγωγής.
Κατασκευαστικά, ο φτηνότερος και ταχύτερος τρόπος για να μεταφέρεις την κίνηση από τον στρόφαλο στον εκκεντροφόρο και τις βαλβίδες είναι η χρήση ωστηρίων.
Τοποθετώντας τον εκκεντροφόρο πολύ κοντά στο στρόφαλο (μέσα στα κάρτερ) μεταφέρεις την κίνηση με τη βοήθεια μιας μικρής αλυσίδας. Από τον εκκεντροφόρο στα κάρτερ, μεταφέρεις την παλινδρομική πλέον κίνηση στην κεφαλή του κινητήρα χρησιμοποιώντας μεταλλικές ράβδους (ωστήρια). Εκεί στην κεφαλή έχεις μία “τραμπάλα” δηλαδή ένα “κοκκοράκι” όπου στη μία άκρη το σπρώχνει προς τα πάνω το ωστήριο και στην άλλη άκρη πιέζει προς τα κάτω την βαλβίδα και το ελατήριο επαναφοράς.
Τα βασικά μειονεκτήματα αυτού του είδους μηχανισμού έχει να κάνει κυρίως με το φαινόμενο διαστολής των μετάλλων όταν ζεσταίνονται και το βάρος των μεγάλων εξαρτημάτων που παλινδρομούν.
Καθώς τα ωστήρια έχουν μεγάλο μήκος για να καλύψουν την απόσταση από τα κάρτερ έως την κεφαλή, το μήκος τους μεταβάλλεται έντονα όταν ο κινητήρας έρχεται σε θερμοκρασία λειτουργίας. Οπότε σχεδιάζοντας έναν κινητήρα με ωστήρια για την κίνηση των βαλβίδων, θα πρέπει να υπολογίσεις πολύ μεγάλα διάκενα.
Τα πολύ μεγάλα διάκενα δημιουργούν έντονους μηχανικούς θορύβους μέχρι να έρθει σε θερμοκρασία λειτουργίας ο κινητήρας. Έτσι στους κινητήρες με ωστήρια που προορίζονται για καθημερινή χρήση, χρησιμοποιούν μεταξύ του εκκεντροφόρου και του ωστηρίου “μεταλλικές κάψουλες” που περιέχουν λάδι κινητήρα ή για να είμαστε πιο ακριβείς στην περιγραφή θα μπορούσαμε να τα αποκαλέσουμε φυσίγγια με λάδι.
Η πίεση λαδιού (η οποία μεταβάλλεται από τις στροφές του κινητήρα και ελαφρώς από την θερμοκρασία, η οποία επηρεάζει και την ρευστότητα του λαδιού) μέσα σε αυτές τις μεταλλικές κάψουλες/φυσίγγια δημιουργεί ένα “μαξιλαράκι” που “μαζεύει” τα διάκενα σε όλο το φάσμα των στροφών. Τέτοιες “κάψουλες” χρησιμοποιούνται και σε κινητήρες με επικεφαλής εκκεντροφόρους, οπότε όπου διαβάζετε πως ένας κινητήρας έχει “υδραυλικές, αυτορυθμιζόμενες βαλβίδες” σημαίνει πως τα διάκενα μεταξύ εκκεντροφόρου και βαλβίδας διατηρούνται στο επιθυμητό επίπεδο χάρη σε αυτές τις κάψουλες με λάδι (hydraulic lifters).
Όλα σχεδόν τα σύγχρονα αυτοκίνητα έχουν τέτοιες “κάψουλες”, ενώ στις μοτοσυκλέτες τις χρησιμοποίησε η Honda στις αρχές των 90ies στο Pacific Coast 800 (V2 κινητήρας βασισμένος στον κινητήρα του XLV 750) και τώρα η Harley Davidson στον νέο υγρόψυκτο κινητήρα του Panamerica 1250.
Πρακτικά αυτοί οι κινητήρες δεν χρειάζονται ποτέ ρύθμιση βαλβίδων, όμως καλό είναι να γίνεται ένας έλεγχος, διότι πάντα υπάρχει η πιθανότητα κάποια από αυτές τις κάψουλες να μην μπορεί να διατηρήσει τη σωστή πίεση λαδιού.
Οι κινητήρες με ωστήρια και υδραυλικά αυτορυθμιζόμενες βαλβίδες μπορούν να ανεβάσουν χωρίς ιδιαίτερο πρόβλημα έως και τις 8.000 στροφές. Όμως στους αγωνιστικούς κινητήρες με ωστήρια που χρησιμοποιούνται στους αμερικάνικους αγώνες dragster και NASCAR (οι κανονισμοί επιβάλουν τη χρήση ωστηρίων) οι οποίοι έχουν κόφτη στις 10.000-11.000 στροφές, οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν συμπαγείς “καψουλες” με καπελότα ή συμπαγείς “κάψουλες” με τη ρύθμιση του διάκενου να γίνεται πάνω στην κεφαλή μεταξύ κοκκοράκι/βαλβίδας με κόντρα-παξιμάδι.
Συνεχιζεται....