Λύσεις — Ενότητα 08: Εκκεντροφόρος άξονας – Βαλβίδες (σελ. 117) – ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Ενότητα 08: Εκκεντροφόρος άξονας - Βαλβίδες

Λύσεις στις 10 ερωτήσεις της §4.5: προορισμός, θέση, υλικό και τρόποι κίνησης του εκκεντροφόρου άξονα (γρανάζια, αλυσίδα, οδοντωτός ιμάντας, σχέση μετάδοσης 2:1), μέρη και υλικά κατασκευής των βαλβίδων, τύποι βαλβίδων, στεγανότητα κλεισίματος, εσωτερικός χρονισμός κινητήρα και εξαρτήματα του μηχανισμού κίνησης (ωστήριο, ωστική ράβδος, ζύγωθρο, πληκτροφορέας).

Προορισμός και κύρια μέρη του εκκεντροφόρου άξονα

Ερώτηση: Ποιος είναι ο προορισμός του εκκεντροφόρου άξονα και ποια είναι τα κύρια μέρη του;

Απάντηση:

• Ποιος είναι ο προορισμός του εκκεντροφόρου άξονα και ποια είναι τα κύρια μέρη του;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο εκκεντροφόρος άξονας, μαζί με τις βαλβίδες, αποτελεί ένα από τα κύρια μέρη του συστήματος διανομής του καυσίμου μίγματος και απαγωγής των καυσαερίων προς και από τον κάθε κύλινδρο. Ο προορισμός του είναι να ανοίγει τις βαλβίδες την κατάλληλη στιγμή (και να καθορίζει το κλείσιμό τους), εξασφαλίζοντας ότι η διαδοχική σειρά των χρόνων εισαγωγής, συμπίεσης, εκτόνωσης και εξαγωγής γίνεται ακριβώς όταν πρέπει, σε αρμονία με τη θέση του εμβόλου. Τα κύρια μέρη του είναι: ο ίδιος ο άξονας, ο οποίος στηρίζεται επάνω σε στροφείς (ο αριθμός τους εξαρτάται από τον αριθμό των κυλίνδρων του κινητήρα), και τα έκκεντρα, μια σειρά προεξοχών επάνω στον άξονα, που συνήθως είναι τόσα, όσες και οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής του καυσίμου και των καυσαερίων — κάθε έκκεντρο, περιστρεφόμενο, «σπρώχνει» το αντίστοιχο εξάρτημα του μηχανισμού κίνησης (απευθείας ή έμμεσα) και ανοίγει τη δική του βαλβίδα. Ο εκκεντροφόρος κατασκευάζεται από σφυρήλατο χάλυβα υψηλής αντοχής, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται και χυτοί εκκεντροφόροι, κατασκευασμένοι με μεγάλη ακρίβεια και με κατάλληλη σκλήρυνση των έκκεντρων τους, ώστε να αντέχουν στη συνεχή τριβή/κρούση με τα εξαρτήματα του μηχανισμού κίνησης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Προορισμός: ανοίγει τις βαλβίδες την κατάλληλη στιγμή
• Μέρη: άξονας με στροφείς στήριξης + έκκεντρα (τόσα όσες οι βαλβίδες)
• Υλικό: σφυρήλατος χάλυβας υψηλής αντοχής (ή χυτός, με σκλήρυνση έκκεντρων)

Θέση του εκκεντροφόρου άξονα

Ερώτηση: Ποια είναι η θέση του εκκεντροφόρου άξονα και από τι εξαρτάται αυτή;

Απάντηση:

• Ποια είναι η θέση του εκκεντροφόρου άξονα και από τι εξαρτάται αυτή;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η θέση του εκκεντροφόρου άξονα εξαρτάται από τη σχεδίαση του κινητήρα και από τη θέση που έχουν οι βαλβίδες. Ανάλογα με τον συνδυασμό αυτό, υπάρχουν τρεις βασικές περιπτώσεις. Στην πρώτη, οι βαλβίδες βρίσκονται στην κυλινδροκεφαλή (επικεφαλής) και ο εκκεντροφόρος στα πλάγια του κινητήρα — πρόκειται για τους κινητήρες με επικεφαλής βαλβίδες (OHV), όπου για να κινηθούν οι βαλβίδες χρησιμοποιείται πλήρης μηχανισμός κίνησης: ωστήριο (ποτηράκι), ωστική ράβδος (καλάμι), ζύγωθρο (κοκοράκι) και πληκτροφορέας (πιανόλα). Στη δεύτερη περίπτωση, τόσο οι βαλβίδες όσο και ο εκκεντροφόρος βρίσκονται στην κυλινδροκεφαλή — κινητήρες με επικεφαλής εκκεντροφόρο (OHC), ή, όταν υπάρχουν δύο εκκεντροφόροι επικεφαλής, DOHC· εδώ ο εκκεντροφόρος τοποθετείται επάνω από τους κυλίνδρους και οι βαλβίδες κινούνται είτε από ζύγωθρα που παίρνουν κίνηση απευθείας από τον εκκεντροφόρο, είτε απευθείας από τον εκκεντροφόρο μέσω του ωστηρίου. Στην τρίτη περίπτωση, τόσο οι βαλβίδες όσο και ο εκκεντροφόρος βρίσκονται στα πλάγια του κινητήρα, με τον εκκεντροφόρο τοποθετημένο κάτω από τις βαλβίδες· ο μηχανισμός κίνησης εδώ αποτελείται από το ωστήριο, τη βίδα ρύθμισης, το ελατήριο της βαλβίδας και τον οδηγό. Σήμερα οι κατασκευαστές προτιμούν, στους περισσότερους κινητήρες, τη διάταξη με επικεφαλής εκκεντροφόρο, ώστε να υπάρχουν λιγότερα εξαρτήματα και λιγότερες αδρανειακές μάζες στο σύστημα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Εξαρτάται από τη σχεδίαση του κινητήρα και τη θέση των βαλβίδων
• 3 περιπτώσεις: (α) βαλβίδες επικεφαλής/εκκεντροφόρος πλάγια (OHV)
• (β) βαλβίδες+εκκεντροφόρος επικεφαλής (OHC/DOHC)
• (γ) βαλβίδες+εκκεντροφόρος πλάγια

Τρόποι μετάδοσης κίνησης στροφαλοφόρου-εκκεντροφόρου

Ερώτηση: Με ποιους τρόπους μεταδίδεται η κίνηση από το στροφαλοφόρο άξονα στον εκκεντροφόρο;

Απάντηση:

• Με ποιους τρόπους μεταδίδεται η κίνηση από το στροφαλοφόρο άξονα στον εκκεντροφόρο;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η κίνηση μεταδίδεται από το στροφαλοφόρο στον εκκεντροφόρο άξονα με τρεις κυρίως τρόπους. Ο πρώτος είναι η μετάδοση με γρανάζια, που χρησιμοποιείται όταν ο εκκεντροφόρος είναι στα πλάγια του κινητήρα· έχει σχετικά υψηλό κόστος κατασκευής και χρειάζεται λίπανση, παρέχει όμως μεγάλη ασφάλεια μεταφοράς της κίνησης και προσφέρει ήσυχη λειτουργία. Ο δεύτερος τρόπος είναι η μετάδοση με αλυσίδα (καδένα), που χρησιμοποιείται είτε όταν ο εκκεντροφόρος είναι στα πλάγια είτε όταν είναι επικεφαλής· έχει και αυτή σχετικά υψηλό κόστος κατασκευής και χρειάζεται λίπανση, παρέχει μεγάλη ασφάλεια μεταφοράς της κίνησης, αλλά παρουσιάζει σχετικά θορυβώδη λειτουργία, που γίνεται πιο έντονη μετά από πολλά χιλιόμετρα. Ο τρίτος τρόπος είναι η μετάδοση με οδοντωτό ιμάντα, που χρησιμοποιείται και αυτή είτε με εκκεντροφόρο στα πλάγια είτε επικεφαλής· έχει χαμηλό κόστος κατασκευής και συντήρησης και δεν χρειάζεται λίπανση, αλλά για να διασφαλιστεί η ασφάλεια της μεταφοράς κίνησης και η αθόρυβη λειτουργία, πρέπει να τηρούνται αυστηρά οι προδιαγραφές του κατασκευαστή (π.χ. διάστημα αλλαγής). Σε όλες τις περιπτώσεις, η σχέση μετάδοσης στους 4χρονους κινητήρες είναι 2:1, δηλαδή στις δύο περιστροφές του στροφαλοφόρου ο εκκεντροφόρος κάνει μία στροφή, με τη σχέση αυτή να εξασφαλίζεται είτε από τη διαφορά διαμέτρου/δοντιών των γραναζιών, είτε από την αντίστοιχη διαφορά διαμέτρου των τροχών αλυσίδας ή ιμάντα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• 3 τρόποι: γρανάζια, αλυσίδα (καδένα), οδοντωτός ιμάντας
• Γρανάζια/αλυσίδα: υψηλό κόστος + λίπανση, μεγάλη ασφάλεια — αλυσίδα πιο θορυβώδης
• Ιμάντας: χαμηλό κόστος, χωρίς λίπανση, αλλά τήρηση προδιαγραφών κατασκευαστή

Γιατί το γρανάζι του εκκεντροφόρου έχει διπλάσια διάμετρο (σχέση μετάδοσης 2:1)

Ερώτηση: Γιατί το γρανάζι που κινεί τον εκκεντροφόρο άξονα έχει διπλάσια διάμετρο από το γρανάζι του στροφαλοφόρου άξονα που μεταδίδει την κίνηση;

Απάντηση:

• Γιατί το γρανάζι που κινεί τον εκκεντροφόρο άξονα έχει διπλάσια διάμετρο από το γρανάζι του στροφαλοφόρου άξονα που μεταδίδει την κίνηση;

Σύνοψη: Η σχέση μετάδοσης από το στροφαλοφόρο στον εκκεντροφόρο άξονα, στους 4χρονους κινητήρες, είναι ρητά 2:1: στις δύο περιστροφές του στροφαλοφόρου άξονα, ο εκκεντροφόρος περιστρέφεται κατά μία μόνο στροφή. Αυτή η σχέση 2:1 είναι απαραίτητη επειδή, σε κάθε πλήρη κύκλο λειτουργίας ενός 4χρονου κινητήρα (εισαγωγή-συμπίεση-εκτόνωση-εξαγωγή), κάθε βαλβίδα πρέπει να ανοίξει και να κλείσει μόνο μία φορά, ενώ ο στροφαλοφόρος άξονας εκτελεί δύο πλήρεις περιστροφές (720°) για να ολοκληρωθεί ο κύκλος αυτός· έτσι, ο εκκεντροφόρος (που «ανοίγει» τη βαλβίδα κάθε φορά που περνά το έκκεντρο) πρέπει να γυρίζει με τις μισές στροφές του στροφαλοφόρου. Στα συστήματα μετάδοσης με γρανάζια (ή με αλυσίδα), η σχέση 2:1 εξασφαλίζεται ακριβώς με τη διαφορά διαμέτρου: το γρανάζι που είναι τοποθετημένο στον εκκεντροφόρο έχει διπλάσια διάμετρο —άρα και διπλάσιο αριθμό δοντιών— από το γρανάζι του στροφαλοφόρου που μεταδίδει την κίνηση. Επειδή, σε δύο εμπλεκόμενα γρανάζια, το μεγαλύτερο (με διπλάσια δόντια) περιστρέφεται πάντα με τις μισές στροφές του μικρότερου που το κινεί, η διπλάσια διάμετρος του γραναζιού του εκκεντροφόρου εξασφαλίζει ακριβώς την απαιτούμενη σχέση μετάδοσης 2:1, χωρίς να χρειάζεται κανένας άλλος ενδιάμεσος μηχανισμός μείωσης στροφών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Σχέση μετάδοσης 4χρονου κινητήρα = 2:1 (ρητά αναφερόμενη στο βιβλίο)
• 2 περιστροφές στροφαλοφόρου = 1 περιστροφή εκκεντροφόρου (κάθε βαλβίδα ανοίγει/κλείνει 1 φορά ανά κύκλο 720°)
• Διπλάσια διάμετρος γραναζιού εκκεντροφόρου = διπλάσια δόντια → μισές στροφές σε σχέση με το γρανάζι του στροφαλοφόρου

Ο ρόλος των βαλβίδων

Ερώτηση: Ποιος ο ρόλος των βαλβίδων;

Απάντηση:

• Ποιος ο ρόλος των βαλβίδων;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ρόλος (προορισμός) των βαλβίδων είναι να ανοίγουν και να κλείνουν την κατάλληλη στιγμή του κύκλου λειτουργίας του κινητήρα, ώστε να εξασφαλίζεται η διαδοχική σειρά των χρόνων εισαγωγής, συμπίεσης, εκτόνωσης και εξαγωγής. Πιο συγκεκριμένα, η βαλβίδα εισαγωγής ανοίγει την κατάλληλη στιγμή για να επιτρέψει την είσοδο του καύσιμου μίγματος (ή του αέρα, σε πετρελαιοκινητήρες) μέσα στον κύλινδρο και κλείνει στεγανά πριν αρχίσει η συμπίεση, ενώ η βαλβίδα εξαγωγής παραμένει κλειστή κατά τους χρόνους εισαγωγής, συμπίεσης και εκτόνωσης (ώστε ο θάλαμος καύσης να είναι στεγανός και η πίεση της καύσης να αποδίδεται πλήρως στο έμβολο) και ανοίγει μόνο στο τέλος της εκτόνωσης, για να επιτρέψει την απαγωγή των καυσαερίων προς τα έξω κατά τον χρόνο της εξαγωγής. Χωρίς τη σωστή, χρονικά ακριβή λειτουργία των βαλβίδων —σε συνδυασμό με τον εσωτερικό χρονισμό που εξασφαλίζει ο εκκεντροφόρος άξονας— ο κινητήρας δεν θα μπορούσε να «αναπνεύσει» σωστά (δηλαδή να γεμίσει με καινούργιο μίγμα και να αδειάσει από καυσαέρια) και η διαδοχική σειρά των χρόνων λειτουργίας θα διαταρασσόταν πλήρως.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ανοίγουν/κλείνουν την κατάλληλη στιγμή
• Εξασφαλίζουν τη διαδοχική σειρά: εισαγωγή → συμπίεση → εκτόνωση → εξαγωγή

Τα μέρη μιας βαλβίδας

Ερώτηση: Ποια είναι τα μέρη από τα οποία αποτελείται μια βαλβίδα;

Απάντηση:

• Ποια είναι τα μέρη από τα οποία αποτελείται μια βαλβίδα;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα μέρη από τα οποία αποτελείται μια βαλβίδα είναι τέσσερα: η κεφαλή, η έδρα, το στέλεχος και η ουρά. Η κεφαλή είναι το πλατύ, δισκοειδές τμήμα της βαλβίδας, που κλείνει το άνοιγμα προς τον κύλινδρο (ή προς την πολλαπλή εισαγωγής/εξαγωγής)· η έδρα είναι η κωνική επιφάνεια στην περιφέρεια της κεφαλής, η οποία εφαρμόζει (πατάει) πάνω στην υποδοχή έδρας της κυλινδροκεφαλής, όταν η βαλβίδα είναι κλειστή, εξασφαλίζοντας τη στεγανότητα· το στέλεχος είναι το επιμήκες, κυλινδρικό τμήμα της βαλβίδας, που οδηγείται μέσα στον οδηγό της κυλινδροκεφαλής και εξασφαλίζει την αξονική κίνησή της κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο· η ουρά, τέλος, βρίσκεται στο άλλο άκρο του στελέχους και έχει διαμόρφωση κατάλληλη (διαφορετική ανάλογα με τον κατασκευαστή) ώστε να συγκρατείται σε αυτή η ασφάλεια των ελατηρίων της βαλβίδας. Πέρα από την ίδια τη βαλβίδα, το σύστημα στήριξης, κίνησης και λειτουργίας της περιλαμβάνει επιπλέον την υποδοχή της έδρας, τον οδηγό, το εσωτερικό και το εξωτερικό ελατήριο, την ασφάλεια, τη ροδέλα, το διάκενο, τη βίδα ρύθμισης του διάκενου και το ζύγωθρο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• 4 μέρη: κεφαλή, έδρα, στέλεχος, ουρά
• Σύστημα στήριξης/κίνησης (όχι μέρη της ίδιας βαλβίδας): υποδοχή έδρας, οδηγός, ελατήρια, ασφάλεια, ροδέλα, διάκενο, βίδα ρύθμισης, ζύγωθρο

Πώς εξασφαλίζεται η στεγανότητα κατά το κλείσιμο των βαλβίδων

Ερώτηση: Πώς εξασφαλίζεται η καλή στεγανότητα κατά το κλείσιμο των βαλβίδων;

Απάντηση:

• Πώς εξασφαλίζεται η καλή στεγανότητα κατά το κλείσιμο των βαλβίδων;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η καλή στεγανότητα κατά το κλείσιμο της βαλβίδας εξασφαλίζεται με τρεις κύριους παράγοντες. Πρώτον, με τις υποδοχές της έδρας, που είναι διαμορφωμένες μέσα στην κυλινδροκεφαλή (από το ίδιο υλικό ή, σε πολλές περιπτώσεις, από πρόσθετα τμήματα διαφορετικού υλικού, π.χ. κράματα αλουμινίου ή ορείχαλκου, για καλύτερη λειτουργία): αυτές είναι το «κάθισμα» στο οποίο εφαρμόζει η έδρα της βαλβίδας, όταν αυτή κλείνει. Δεύτερον, με τη γωνία κωνικότητας έδρασης: οι έδρες των βαλβίδων και οι υποδοχές των εδρών στην κυλινδροκεφαλή έχουν συνήθως την ίδια γωνία κωνικότητας, ή —πολύ συχνά— μια διαφορά μέχρι 2° ανάμεσά τους, ειδικά για να επιτυγχάνεται καλύτερο πάτημα (εφαρμογή) της βαλβίδας πάνω στην υποδοχή της. Τρίτον, με τη σωστή ρύθμιση του διάκενου της βαλβίδας: αν δεν υπάρχει το κατάλληλο διάκενο, η θερμική διαστολή των εξαρτημάτων του μηχανισμού κίνησης (λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας κατά τη λειτουργία) μπορεί να «κρατά» τη βαλβίδα ελαφρώς ανοιχτή, εμποδίζοντας τη στεγανή εφαρμογή της· γι' αυτό το διάκενο ρυθμίζεται με ακρίβεια από τον κατασκευαστή (και είναι συνήθως μεγαλύτερο για τις βαλβίδες εξαγωγής, που θερμαίνονται περισσότερο).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Υποδοχές έδρας στην κυλινδροκεφαλή (κατάλληλο «κάθισμα»)
• Ίδια γωνία κωνικότητας έδρασης έδρας-υποδοχής (ή διαφορά έως 2° για καλύτερο πάτημα)
• Σωστή ρύθμιση διάκενου βαλβίδας (αντισταθμίζει τη θερμική διαστολή)

Υλικό κατασκευής και τύποι βαλβίδων

Ερώτηση: Από ποιο υλικό κατασκευάζονται οι βαλβίδες και ποιοι τύποι βαλβίδων χρησιμοποιούνται;

Απάντηση:

• Από ποιο υλικό κατασκευάζονται οι βαλβίδες και ποιοι τύποι βαλβίδων χρησιμοποιούνται;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι βαλβίδες κατασκευάζονται από διάφορα κράματα χάλυβα. Οι βαλβίδες εισαγωγής, που δέχονται μικρότερη θερμική καταπόνηση, κατασκευάζονται από νικελιούχα, χρωμιονικελιούχα ή χρωμιομολυβδαινιούχα κράματα χάλυβα. Οι βαλβίδες εξαγωγής, αντίθετα, που έρχονται σε επαφή με τα πολύ θερμά καυσαέρια, κατασκευάζονται από χάλυβες υψηλής αντοχής, όπως πυριτιοχρωμιούχους ή κοβαλτιοχρωμιούχους χάλυβες, ή ωστενιτικούς χάλυβες με μεγάλη περιεκτικότητα νικελίου, χρωμίου κ.λπ. Για επιπλέον αντοχή στη διάβρωση, οι κεφαλές τους επικαλύπτονται με ειδικό κράμα μετάλλων (νικέλιο 80% - χρώμιο 20%) ή με κράμα αλουμινίου· οι οδηγοί των βαλβίδων κατασκευάζονται συνήθως από λεπτόκοκκο φαιό χυτοσίδηρο και τοποθετούνται πρεσαριστά. Όσο για τους τύπους βαλβίδων, οι κυριότεροι που χρησιμοποιούνται είναι: οι απλές βαλβίδες· οι βαλβίδες με επικάλυψη· οι βαλβίδες που ψύχονται με νάτριο, όπου η κεφαλή και το στέλεχος είναι κοίλα και μέρος της κοιλότητάς τους είναι γεμάτο με νάτριο ή άλατα, για καλύτερη ψύξη· οι δεσμοδρομικές βαλβίδες, που δεν έχουν καθόλου ελατήρια για το κλείσιμό τους, αλλά ανοίγουν και κλείνουν με τη βοήθεια των έκκεντρων (χρησιμοποιούνται κυρίως σε πολύστροφους κινητήρες)· οι περιστρεφόμενες βαλβίδες, που περιστρέφονται κατά μία μικρή γωνία σε κάθε άνοιγμα και κλείσιμο (μέσω ειδικών ωστηρίων), ώστε να καθαρίζονται οι έδρες τους και να επιτυγχάνεται καλύτερη στεγανοποίηση για μεγαλύτερο χρόνο· και οι αυτορρυθμιζόμενες βαλβίδες με υδραυλικά ωστήρια, όπου δεν υπάρχει καθόλου διάκενο ανάμεσα σε ωστήριο και βαλβίδα, αφού οι θερμικές διαστολές εξουδετερώνονται αυτόματα από το υδραυλικά ρυθμιζόμενο ωστήριο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κράματα χάλυβα: εισαγωγή νικελιούχα/χρωμιονικελιούχα/χρωμιομολυβδαινιούχα· εξαγωγή πυριτιοχρωμιούχοι/κοβαλτιοχρωμιούχοι/ωστενιτικοί
• Επικάλυψη κεφαλής (νικέλιο-χρώμιο ή αλουμίνιο) κατά διάβρωσης
• 6 τύποι: απλές, με επικάλυψη, ψυχόμενες με νάτριο, δεσμοδρομικές, περιστρεφόμενες, αυτορρυθμιζόμενες με υδραυλικά ωστήρια

Ο εσωτερικός χρονισμός του κινητήρα

Ερώτηση: Τι είναι ο εσωτερικός χρονισμός του κινητήρα και πώς αυτός γίνεται;

Απάντηση:

• Τι είναι ο εσωτερικός χρονισμός του κινητήρα και πώς αυτός γίνεται;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο εσωτερικός χρονισμός του κινητήρα είναι ο συγχρονισμός λειτουργίας μεταξύ του εκκεντροφόρου και του στροφαλοφόρου άξονα, ώστε οι βαλβίδες να ανοίγουν και να κλείνουν την κατάλληλη στιγμή, ανάλογα με τη θέση του εμβόλου. Είναι, με άλλα λόγια, η ακριβής χρονική (γωνιακή) σχέση ανάμεσα στην περιστροφή του στροφαλοφόρου (που καθορίζει τη θέση του εμβόλου μέσα στον κύλινδρο) και στην περιστροφή του εκκεντροφόρου (που καθορίζει πότε θα ανοίξει ή θα κλείσει κάθε βαλβίδα). Ο συγχρονισμός αυτός γίνεται πρακτικά μέσω των σημαδιών χρονισμού, που υπάρχουν επάνω στα γρανάζια της μετάδοσης (ή αντίστοιχα στην αλυσίδα/καδένα ή στον οδοντωτό ιμάντα και στους τροχούς τους): κατά τη συναρμολόγηση του κινητήρα, τα σημάδια αυτά πρέπει να ευθυγραμμιστούν με ακρίβεια, ώστε η σχέση μετάδοσης 2:1 (δύο περιστροφές στροφαλοφόρου για μία περιστροφή εκκεντροφόρου, στους 4χρονους κινητήρες) να εξασφαλίζεται στη σωστή σχετική θέση των δύο αξόνων. Αν ο εσωτερικός χρονισμός χαθεί (π.χ. λόγω λάθους στη συναρμολόγηση ή φθοράς/σπασίματος του ιμάντα ή της αλυσίδας χρονισμού), οι βαλβίδες θα ανοίγουν και θα κλείνουν σε λάθος στιγμή σε σχέση με τη θέση του εμβόλου, με αποτέλεσμα σοβαρή δυσλειτουργία του κινητήρα ή και σύγκρουση εμβόλου-βαλβίδων σε πολλούς τύπους κινητήρων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ορισμός: συγχρονισμός εκκεντροφόρου-στροφαλοφόρου, ώστε βαλβίδες να ανοίγουν/κλείνουν στη σωστή στιγμή σε σχέση με τη θέση του εμβόλου
• Επιτυγχάνεται με σημάδια χρονισμού στα γρανάζια/αλυσίδα/ιμάντα, ευθυγραμμιζόμενα στη συναρμολόγηση

Τα εξαρτήματα του μηχανισμού κίνησης

Ερώτηση: Ποια είναι τα εξαρτήματα του μηχανισμού κίνησης;

Απάντηση:

• Ποια είναι τα εξαρτήματα του μηχανισμού κίνησης;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο μηχανισμός κίνησης περιλαμβάνει όλα τα εξαρτήματα που χρειάζονται, για να φθάσει η κίνηση από τον εκκεντροφόρο άξονα μέχρι τις βαλβίδες. Στην πληρέστερη μορφή του, όταν ο εκκεντροφόρος βρίσκεται στα πλάγια και οι βαλβίδες είναι επικεφαλής, ο μηχανισμός αυτός αποτελείται από τέσσερα κύρια εξαρτήματα. Το ωστήριο (ποτηράκι) είναι ένας κύλινδρος κλειστός από τη μία πλευρά και ανοιχτός από την άλλη, σχήματος μικρού κυλινδρικού ποτηριού (διάμετρος περίπου 1,5-2,5 cm, ύψος 4-6 cm), του οποίου η βάση έρχεται σε άμεση επαφή με τον εκκεντροφόρο, ενώ στο εσωτερικό του τοποθετείται η ωστική ράβδος. Η ωστική ράβδος (καλάμι) είναι μια κυλινδρική ράβδος με πεπλατυσμένες τις άκρες —η άκρη μέσα στο ωστήριο είναι συνήθως σφαιρική, ενώ η άλλη, που έρχεται σε επαφή με το ζύγωθρο, είναι κοίλη— και ο ρόλος της είναι να μεταφέρει την κίνηση από το ωστήριο στο ζύγωθρο. Το ζύγωθρο (κοκοράκι) είναι ένας μικρός μεταλλικός μοχλός (πλήκτρο), στερεωμένος επάνω σε έναν άξονα (τον πληκτροφορέα), γύρω από τον οποίο μπορεί να περιστρέφεται· δέχεται στη μία πλευρά την κίνηση από την ωστική ράβδο και από την άλλη πιέζει τη βαλβίδα να ανοίξει. Τέλος, ο πληκτροφορέας (πιανόλα) είναι ο άξονας στον οποίο στερεώνονται όλα τα ζύγωθρα των βαλβίδων· φέρει τους αντίστοιχους αγωγούς για τη λίπανσή τους, καθώς και ελατήρια «αποστάτες», που κρατούν τα ζύγωθρα στη σωστή θέση μεταξύ τους. Όταν ο εκκεντροφόρος είναι επικεφαλής, ο μηχανισμός κίνησης απλοποιείται σημαντικά, αφού παρεμβάλλεται συχνά μόνο το ωστήριο, χωρίς τα υπόλοιπα εξαρτήματα — αν και οι διατάξεις με πλήρες ζύγωθρο-πληκτροφορέα εφαρμόζονται ακόμη και σήμερα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• 4 εξαρτήματα (εκκεντροφόρος πλάγια/βαλβίδες επικεφαλής): ωστήριο (ποτηράκι)
• ωστική ράβδος (καλάμι) — μεταφέρει κίνηση ωστηρίου→ζύγωθρου
• ζύγωθρο (κοκοράκι) — πιέζει τη βαλβίδα να ανοίξει
• πληκτροφορέας (πιανόλα) — στηρίζει όλα τα ζύγωθρα