Λύσεις — Ενότητα 17: Χαρακτηριστικά λειτουργίας – Τροφοδοσία/έγχυση καυσίμου μηχανών diesel (σελ. 280) – ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Ενότητα 17: Χαρακτηριστικά λειτουργίας - Τροφοδοσία/έγχυση καυσίμου μηχανών diesel

Λύσεις στις 10 ερωτήσεις της Ενότητας 17 (Κεφ.5 Ενότητα 3): τρόποι έγχυσης και τύποι θαλάμων καύσης diesel, ρύθμιση παροχής καυσίμου στην αντλία τύπου Bosch, σημασία της βαλβίδας παροχής, συνέπειες κακού βασικού φίλτρου, λόγοι της πολύ υψηλής πίεσης ψεκασμού, στόχοι ελέγχου εγχυτήρα, και υπολογισμοί κυβισμού, λόγου συμπίεσης και σχέσης μετάδοσης εκκεντροφόρου.

Τρόποι έγχυσης καυσίμου στις μηχανές diesel

Ερώτηση: Πόσοι τρόποι έγχυσης υπάρχουν στις μηχανές diesel;

Απάντηση:

• Πόσοι τρόποι έγχυσης υπάρχουν στις μηχανές diesel;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στις μηχανές diesel υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι έγχυσης του καυσίμου, ανάλογα με τη θέση όπου γίνεται ο ψεκασμός μέσα στο θάλαμο καύσης. Ο πρώτος τρόπος είναι η άμεση έγχυση (ή άμεσος ψεκασμός), στην οποία το καύσιμο ψεκάζεται κατευθείαν μέσα στον ενιαίο θάλαμο καύσης, ο οποίος σχηματίζεται συνήθως από μια κοιλότητα στην κεφαλή του εμβόλου (π.χ. σχήματος «Ω») και την επίπεδη επιφάνεια της κυλινδροκεφαλής. Ο δεύτερος τρόπος είναι η έμμεση έγχυση (ή έμμεσος ψεκασμός), στην οποία ο ψεκασμός γίνεται σε έναν δευτερεύοντα χώρο καύσης, τον προθάλαμο, ο οποίος επικοινωνεί με τον κύριο θάλαμο καύσης μέσω ενός ή περισσότερων ανοιγμάτων — στην περίπτωση αυτή μιλάμε για θάλαμο καύσης «διαιρούμενου τύπου», με δύο επιμέρους παραλλαγές: τον στροβιλοθάλαμο και τον προθάλαμο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Δύο τρόποι: άμεση έγχυση (ψεκασμός στον ενιαίο θάλαμο καύσης) και έμμεση έγχυση (ψεκασμός σε προθάλαμο/στροβιλοθάλαμο)

Τύποι θαλάμων καύσης και τα πλεονεκτήματά τους

Ερώτηση: Πόσοι τύποι θαλάμων καύσης υπάρχουν στις μηχανές diesel και ποια τα πλεονεκτήματά τους;

Απάντηση:

• Πόσοι τύποι θαλάμων καύσης υπάρχουν στις μηχανές diesel και ποια τα πλεονεκτήματά τους;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στις μηχανές diesel υπάρχουν, ουσιαστικά, δύο βασικές κατηγορίες θαλάμων καύσης, με τους θαλάμους έμμεσης έγχυσης να χωρίζονται περαιτέρω σε δύο τύπους — συνολικά, δηλαδή, τρεις τύποι θαλάμου. Πρώτον, ο θάλαμος άμεσης έγχυσης, ένας ενιαίος χώρος όπου ο ψεκασμός γίνεται κατευθείαν στην κοιλότητα του εμβόλου· τα πλεονεκτήματά του είναι η ομοιόμορφη ανάμιξη καυσίμου-αέρα, οι μικρότερες απώλειες θερμότητας λόγω του περιορισμένου χώρου συμπίεσης, ο υψηλός βαθμός απόδοσης και η μικρή ειδική κατανάλωση καυσίμου, η πολύ καλή συμπεριφορά σε ψυχρή εκκίνηση και η απλούστερη, πιο οικονομική κατασκευή της κυλινδροκεφαλής. Δεύτερον, ο στροβιλοθάλαμος (τύπος έμμεσης έγχυσης, με όγκο περίπου το 50% του συνολικού όγκου συμπίεσης), όπου ο έντονος στροβιλισμός του αέρα κατά τη συμπίεση εξασφαλίζει πολύ καλή ανάμιξη με το ψεκαζόμενο καύσιμο· είναι κατάλληλος για πολύστροφες μηχανές (έως 5.000 rpm) και παρουσιάζει χαμηλά επίπεδα καπνού στα καυσαέρια. Τρίτον, ο προθάλαμος (τύπος έμμεσης έγχυσης, με όγκο περίπου 25%-35% του συνολικού όγκου συμπίεσης), που επικοινωνεί με τον κύριο θάλαμο μέσω πολλών μικρών ανοιγμάτων. Γενικά, οι μηχανές έμμεσης έγχυσης (στροβιλοθάλαμος ή προθάλαμος) έχουν ως κοινά πλεονεκτήματα την πιο «στρωτή» και λιγότερο θορυβώδη λειτουργία, τα μικρότερα φορτία στα μέρη της μηχανής (άρα ελαφρύτερη κατασκευή) και τη δυνατότητα λειτουργίας σε υψηλό αριθμό στροφών — γι' αυτό χρησιμοποιούνται κυρίως σε επιβατικά αυτοκίνητα — έναντι όμως αυξημένης κατανάλωσης κατά 10-15% σε σχέση με την άμεση έγχυση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Άμεση έγχυση: απόδοση/κατανάλωση/ψυχρή εκκίνηση· Στροβιλοθάλαμος & προθάλαμος (έμμεση): «στρωτή» λειτουργία, μικρότερα φορτία, υψηλές στροφές

Ρύθμιση ποσότητας καυσίμου στην αντλία Bosch

Ερώτηση: Πώς ρυθμίζεται η ποσότητα του καυσίμου, που θα σταλεί από την εμβολοφόρο αντλία έγχυσης, τύπου Bosch;

Απάντηση:

• Πώς ρυθμίζεται η ποσότητα του καυσίμου, που θα σταλεί από την εμβολοφόρο αντλία έγχυσης, τύπου Bosch;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην εμβολοφόρο αντλία έγχυσης τύπου Bosch, κάθε αντλητικό στοιχείο αποτελείται από ένα έμβολο που παλινδρομεί μέσα στον κύλινδρό του, κινούμενο από ένα έκκεντρο του εκκεντροφόρου της αντλίας, ενώ ταυτόχρονα μπορεί και να περιστρέφεται, μέσω ενός οδοντωτού κανόνα κοινού για όλα τα έμβολα. Κάθε έμβολο φέρει μια ελικοειδή εγκοπή (ελικοτομή): όσο το έμβολο ωθείται προς τα πάνω, κλείνουν οι οπές εισαγωγής του κυλίνδρου και παγιδεύεται μια ποσότητα καυσίμου, η οποία συμπιέζεται μέχρι να ανοίξει η βαλβίδα παροχής και το καύσιμο να σταλεί προς τους εγχυτήρες. Καθώς το έμβολο συνεχίζει να ανεβαίνει, η ελικοειδής εγκοπή του αποκαλύπτει, σε μια δεδομένη στιγμή, την οπή επιστροφής του καυσίμου στα τοιχώματα του κυλίνδρου· η πίεση πέφτει απότομα, η βαλβίδα παροχής κλείνει ακαριαία και η κατάθλιψη σταματά. Η ρύθμιση της ποσότητας καυσίμου γίνεται ακριβώς μετακινώντας τον οδοντωτό κανόνα: αυτή η μετακίνηση περιστρέφει τα έμβολα των αντλητικών στοιχείων, μεταβάλλοντας τη σχετική θέση της ελικοειδούς εγκοπής ως προς την οπή επιστροφής. Έτσι αλλάζει η στιγμή κατά την οποία η οπή επιστροφής αποκαλύπτεται (δηλαδή η διαδρομή κατά την οποία το καύσιμο παραμένει παγιδευμένο και συμπιέζεται) και, συνεπώς, η ποσότητα καυσίμου που συμπιέζεται και τελικά ψεκάζεται σε κάθε κύλινδρο της μηχανής. Ο οδοντωτός κανόνας ελέγχεται από τον ρυθμιστή στροφών, ο οποίος συνδέεται με το πεντάλ του γκαζιού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Περιστροφή του εμβόλου (μέσω οδοντωτού κανόνα) → μεταβάλλει τη θέση της ελικοειδούς εγκοπής ως προς την οπή επιστροφής → καθορίζει την ποσότητα καυσίμου που ψεκάζεται

Η σημασία της βαλβίδας παροχής καυσίμου

Ερώτηση: Ποια η σημασία της βαλβίδας παροχής καυσίμου στις αντλίες έγχυσης (ανεξάρτητα από τον τύπο της αντλίας);

Απάντηση:

• Ποια η σημασία της βαλβίδας παροχής καυσίμου στις αντλίες έγχυσης (ανεξάρτητα από τον τύπο της αντλίας);

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η βαλβίδα παροχής καυσίμου είναι μια βαλβίδα ανεπίστροφης ροής, που υπάρχει στην έξοδο κάθε αντλητικού στοιχείου, ανεξάρτητα από τον τύπο της αντλίας έγχυσης (τόσο στην εμβολοφόρο αντλία τύπου Bosch, όσο και στην περιστροφική αντλία τύπου διανομέα, όπου βρίσκεται στην κεφαλή της αντλίας). Η σημασία της είναι διπλή. Πρώτον, ανοίγει μόνο όταν η πίεση του καυσίμου, που δημιουργείται από τη συμπίεσή του μέσα στο αντλητικό στοιχείο, ξεπεράσει μια συγκεκριμένη τιμή, επιτρέποντας έτσι την κατάθλιψη (αποστολή) του καυσίμου προς τον εγχυτήρα τη σωστή στιγμή. Δεύτερον, και σημαντικότερο, κλείνει ακαριαία, μόλις η πίεση μέσα στο αντλητικό στοιχείο πέσει απότομα στο τέλος της κατάθλιψης (π.χ. όταν η ελικοειδής εγκοπή του εμβόλου αποκαλύψει την οπή επιστροφής, στην αντλία τύπου Bosch). Αυτό το ακαριαίο κλείσιμο διακόπτει απόλυτα τη ροή καυσίμου προς τον εγχυτήρα και αποτρέπει τη διαρροή ή το «στάξιμο» καυσίμου στο θάλαμο καύσης μετά το τέλος της κανονικής έγχυσης — κάτι που θα χαλούσε τον σωστό χρονισμό και τη μορφή του ψεκασμού. Έτσι, η βαλβίδα παροχής εξασφαλίζει την ακριβή στιγμή έναρξης και λήξης της παροχής καυσίμου σε κάθε κύλινδρο, διατηρώντας παράλληλα την υψηλή πίεση απομονωμένη μέσα στο κύκλωμα ανάμεσα σε δύο διαδοχικές εγχύσεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Βαλβίδα ανεπίστροφης ροής: ανοίγει σε συγκεκριμένη πίεση (σωστή στιγμή έγχυσης) και κλείνει ακαριαία στο τέλος → αποτρέπει διαρροή/στάξιμο καυσίμου στον εγχυτήρα

Συνέπειες κακής λειτουργίας του βασικού φίλτρου καυσίμου

Ερώτηση: Ποιες συνέπειες μπορεί να προκαλέσει σε μια μηχανή diesel το γεγονός ότι το βασικό φίλτρο καυσίμου δεν λειτουργεί σωστά;

Απάντηση:

• Ποιες συνέπειες μπορεί να προκαλέσει σε μια μηχανή diesel το γεγονός ότι το βασικό φίλτρο καυσίμου δεν λειτουργεί σωστά;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το σύστημα τροφοδοσίας των μηχανών diesel είναι ευαίσθητο και πολύπλοκο, αφού τα υποσυστήματά του (ιδίως η αντλία και οι εγχυτήρες υψηλής πίεσης) δουλεύουν με πολύ μεγάλη ακρίβεια κατασκευής, με ανοχές της τάξης του 1,5 μm. Το βασικό φίλτρο έχει ως αποστολή να καθαρίζει πολύ καλά το καύσιμο από ξένα σωματίδια και ακαθαρσίες (συγκρατεί σωματίδια έως και 8 μm), πριν αυτό φτάσει στην αντλία έγχυσης και τους εγχυτήρες. Αν το βασικό φίλτρο δεν λειτουργεί σωστά -λόγω φθοράς, έμφραξης ή παράλειψης αντικατάστασής του- τα ξένα σωματίδια που περνούν μαζί με το καύσιμο μπορούν να προκαλέσουν σοβαρά προβλήματα: να φράξουν τις πολύ μικρές οπές των ακροφυσίων των εγχυτήρων, να καταστρέψουν τη στεγανοποίηση των εδρών τους (βελόνα-έδρα) και να επηρεάσουν την ακριβή ποσότητα καυσίμου που παρέχει η αντλία υψηλής πίεσης (έγχυσης). Οι άμεσες συνέπειες στη λειτουργία της μηχανής είναι μείωση της απόδοσής της, δυσκολίες στην εκκίνηση, αυξημένη κατανάλωση καυσίμου, ανεπιθύμητες διαρροές καυσίμου στους εγχυτήρες, καθώς και ανωμαλίες στον ρυθμό περιστροφής της ίδιας της μηχανής (π.χ. ασταθής λειτουργία ή «τρέμουλο»). Γι' αυτό η τακτική επιθεώρηση, ο καθαρισμός ή η αντικατάσταση των φίλτρων του συστήματος καυσίμου, μετά από ορισμένο αριθμό ωρών λειτουργίας, είναι απαραίτητη για τη σωστή, αδιάκοπη λειτουργία της μηχανής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κακό φιλτράρισμα → φράξιμο οπών εγχυτήρων, χαλασμένη στεγανότητα εδρών, λάθος παροχή αντλίας → μείωση απόδοσης, δυσκολία εκκίνησης, αυξημένη κατανάλωση, διαρροές, ανωμαλίες περιστροφής

Γιατί η πίεση ψεκασμού είναι πολύ μεγάλη στις μηχανές diesel

Ερώτηση: Γιατί η πίεση ψεκασμού του καυσίμου είναι πολύ μεγάλη στις μηχανές diesel;

Απάντηση:

• Γιατί η πίεση ψεκασμού του καυσίμου είναι πολύ μεγάλη στις μηχανές diesel;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η πίεση ψεκασμού του καυσίμου στις μηχανές diesel είναι πολύ μεγάλη -φτάνει και τα 2.000 bar στις μηχανές έμμεσης έγχυσης και ξεπερνά ακόμη και τα 2.800 bar στις μηχανές άμεσης έγχυσης- για δύο βασικούς λόγους. Πρώτον, το καύσιμο πρέπει να περάσει, με τη μορφή υγρού, μέσα από τις πολύ μικρές οπές του ακροφυσίου του εγχυτήρα και να διασπαστεί σε πάρα πολύ μικρά σταγονίδια, ώστε να δημιουργηθεί ένα νέφος (σπρέι) που να μπορεί να ατμοποιηθεί και να καεί πλήρως μέσα στον ελάχιστο διαθέσιμο χρόνο του κύκλου λειτουργίας -όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση, τόσο πιο λεπτά είναι τα σταγονίδια που παράγονται. Δεύτερον, το καύσιμο πρέπει να ψεκαστεί μέσα σε αέρα που βρίσκεται ήδη υπό πολύ υψηλή πίεση, λόγω της μεγάλης συμπίεσης που έχει προηγηθεί μέσα στον κύλινδρο (μέχρι και 50 bar) -η πίεση ψεκασμού του καυσίμου πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή την πίεση του αέρα, ώστε το καύσιμο να μπορεί να διεισδύσει και να διασκορπιστεί σε όλο τον θάλαμο καύσης, δημιουργώντας ένα όσο το δυνατόν πιο ομοιογενές μίγμα καυσίμου-αέρα, ανεξάρτητα από το σημείο του θαλάμου όπου αυτό θα καεί. Χωρίς την πολύ υψηλή αυτή πίεση, ο ψεκασμός θα ήταν ασθενής, το καύσιμο δε θα διασπόταν αρκετά και η καύση θα ήταν ατελής, με συνέπειες όπως χαμηλή απόδοση, καπνό στα καυσαέρια και αυξημένη κατανάλωση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Πολύ μικρές οπές ακροφυσίου + διάσπαση σε λεπτά σταγονίδια σε ελάχιστο χρόνο, και ανάγκη διείσδυσης μέσα σε ήδη συμπιεσμένο (υψηλής πίεσης) αέρα για ομοιόμορφο μίγμα

Στόχοι ελέγχου/ρύθμισης/δοκιμής ενός εγχυτήρα

Ερώτηση: Ποιοι πρέπει να είναι οι στόχοι του μηχανικού, όταν ελέγχει, ρυθμίζει και δοκιμάζει έναν εγχυτήρα;

Απάντηση:

• Ποιοι πρέπει να είναι οι στόχοι του μηχανικού, όταν ελέγχει, ρυθμίζει και δοκιμάζει έναν εγχυτήρα;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν ένας μηχανικός ελέγχει, ρυθμίζει και δοκιμάζει έναν εγχυτήρα (μπεκ), σε ειδικό δοκιμαστήριο ή επί της μηχανής, πρέπει να έχει ως στόχους τα εξής σημεία, που καθορίζουν τη σωστή λειτουργία του: πρώτον, να επαληθεύσει και, αν χρειάζεται, να ρυθμίσει τη σωστή πίεση ανοίγματος της βελονοειδούς βαλβίδας του ακροφυσίου (τυπικά 80-125 bar στους εγχυτήρες με ακροφύσιο στραγγαλισμού βελόνας, 150-250 bar στους εγχυτήρες τύπου οπής) -ώστε ο ψεκασμός να ξεκινά και να σταματά την ακριβή στιγμή που απαιτεί ο κύκλος λειτουργίας της μηχανής. Δεύτερον, να ελέγξει ότι ο ψεκασμός γίνεται με τη σωστή μορφή δέσμης και γωνία -καλός διασκορπισμός σε πολύ λεπτά σταγονίδια (νέφος), χωρίς συνεχή ροή ή χονδρές σταγόνες- ώστε να δημιουργείται ένα όσο το δυνατόν πιο ομοιογενές μίγμα καυσίμου-αέρα σε όλο τον θάλαμο καύσης. Τρίτον, να διαπιστώσει ότι το ακροφύσιο δεν παρουσιάζει διαρροή ή «στάξιμο» καυσίμου μετά το τέλος της έγχυσης, δηλαδή ότι η βελονοειδής βαλβίδα κλείνει απόλυτα στεγανά στην έδρα της. Τέταρτον, να εντοπίσει και να απομακρύνει τυχόν εξανθρακώματα ή επικαθίσεις που μπορεί να φράζουν, μερικώς ή ολικά, τις οπές του ακροφυσίου. Όλα αυτά έχουν σημασία, γιατί ο αριθμός, η διάμετρος και η γωνία των οπών ψεκασμού επηρεάζουν άμεσα την ισχύ που αποδίδει η μηχανή, την ποιότητα της καύσης, τον θόρυβο λειτουργίας, την κατανάλωση καυσίμου και τις εκπομπές των καυσαερίων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Σωστή πίεση ανοίγματος βελόνας, σωστή μορφή/γωνία ψεκασμού, καμία διαρροή/στάξιμο, απομάκρυνση εξανθρακωμάτων από τις οπές του ακροφυσίου

Όγκος εμβολισμού κυλίνδρου και συνολικός κυβισμός (d=75mm, l=73mm, 4 κύλινδροι)

Ερώτηση: Σε μια τετρακύλινδρη μηχανή η διάμετρος των κυλίνδρων είναι 75 mm και η διαδρομή 73 mm. Πόσος είναι ο όγκος εμβολισμού του κάθε κυλίνδρου και πόσος ο συνολικός κυβισμός της μηχανής;

Απάντηση:

• Σε μια τετρακύλινδρη μηχανή η διάμετρος των κυλίνδρων είναι 75 mm και η διαδρομή 73 mm. Πόσος είναι ο όγκος εμβολισμού του κάθε κυλίνδρου και πόσος ο συνολικός κυβισμός της μηχανής;

Σύνοψη: Ο όγκος εμβολισμού (κυβισμός) ενός κυλίνδρου δίνεται από τον τύπο Vs = (π·d²/4)·l, όπου d η διάμετρος του κυλίνδρου και l η διαδρομή του εμβόλου. Εδώ d = 75 mm = 7,5 cm και l = 73 mm = 7,3 cm. Υπολογίζουμε πρώτα το εμβαδόν της κυκλικής διατομής του κυλίνδρου: π·d²/4 = π·(7,5)²/4 = π·56,25/4 = π·14,0625 ≈ 3,1416 × 14,0625 ≈ 44,18 cm². Στη συνέχεια, ο όγκος εμβολισμού του κάθε κυλίνδρου είναι: Vs = 44,18 cm² × 7,3 cm ≈ 322,5 cm³. Αφού η μηχανή είναι τετρακύλινδρη (έχει 4 όμοιους κυλίνδρους), ο συνολικός κυβισμός της μηχανής προκύπτει πολλαπλασιάζοντας τον όγκο εμβολισμού ενός κυλίνδρου επί τον αριθμό των κυλίνδρων: Vολ = 322,5 cm³ × 4 ≈ 1.290 cm³, δηλαδή περίπου 1,29 λίτρα (1.290 cc). Άρα ο όγκος εμβολισμού κάθε κυλίνδρου είναι περίπου 322,5 cm³ και ο συνολικός κυβισμός της μηχανής περίπου 1.290 cm³ (≈1,29 L).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Vs = (π·d²/4)·l = (π·7,5²/4)·7,3 ≈ 44,18×7,3 ≈ 322,5 cm³ ανά κύλινδρο· ×4 κύλινδροι ≈ 1.290 cm³ (≈1,29 L) συνολικός κυβισμός

Λόγος συμπίεσης εξακύλινδρης μηχανής (κυβισμός 3.500 cm³, Vc=32,9 cm³)

Ερώτηση: Σε μια εξακύλινδρη μηχανή με κυβισμό 3.500 cm3 και χώρο συμπίεσης σε κάθε κύλινδρο 32,9 cm3, πόσος είναι ο λόγος συμπίεσης;

Απάντηση:

• Σε μια εξακύλινδρη μηχανή με κυβισμό 3.500 cm3 και χώρο συμπίεσης σε κάθε κύλινδρο 32,9 cm3, πόσος είναι ο λόγος συμπίεσης;

Σύνοψη: Ο λόγος (σχέση) συμπίεσης δίνεται από τον τύπο ε = (Vc + Vs) / Vc, όπου Vc είναι ο χώρος συμπίεσης (clearance) και Vs ο όγκος εμβολισμού (swept volume), και οι δύο μετρημένοι ανά κύλινδρο. Ο συνολικός κυβισμός της μηχανής (3.500 cm³) αναφέρεται σε όλους τους 6 κυλίνδρους, οπότε ο όγκος εμβολισμού ανά κύλινδρο είναι Vs = 3.500 cm³ / 6 ≈ 583,33 cm³. Ο χώρος συμπίεσης ανά κύλινδρο δίνεται ήδη: Vc = 32,9 cm³. Εφαρμόζοντας τον τύπο: ε = (Vc + Vs) / Vc = (32,9 + 583,33) / 32,9 = 616,23 / 32,9 ≈ 18,73. Άρα ο λόγος συμπίεσης της μηχανής είναι περίπου 18,7:1 -τιμή που βρίσκεται μέσα στο αναμενόμενο εύρος (16:1 έως 22:1) για μηχανή diesel, όπως σημειώνει και η ίδια η άσκηση, σε αντίθεση με τις πολύ μικρότερες τιμές (~9:1) των βενζινομηχανών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Vs ανά κύλινδρο = 3.500/6 ≈ 583,33 cm³ · ε = (Vc+Vs)/Vc = (32,9+583,33)/32,9 ≈ 616,23/32,9 ≈ 18,7:1

Σχέση μετάδοσης εκκεντροφόρου (δίχρονες/τετράχρονες) και άλλος μηχανισμός με την ίδια σχέση

Ερώτηση: α) Πόση είναι η σχέση μετάδοσης του εκκεντροφόρου στις δίχρονες και πόση στις τετράχρονες μηχανές diesel; β) Σε ποιο άλλο βασικό μηχανισμό τέτοιων μηχανών χρησιμοποιείται η ίδια σχέση μετάδοσης;

Απάντηση:

• α) Πόση είναι η σχέση μετάδοσης του εκκεντροφόρου στις δίχρονες και πόση στις τετράχρονες μηχανές diesel; β) Σε ποιο άλλο βασικό μηχανισμό τέτοιων μηχανών χρησιμοποιείται η ίδια σχέση μετάδοσης;

Σύνοψη: α) Στις μηχανές diesel, ο εκκεντροφόρος άξονας -είτε πρόκειται για τον εκκεντροφόρο της αντλίας έγχυσης, είτε για τον κύριο εκκεντροφόρο που ανοίγει τις βαλβίδες εισαγωγής-εξαγωγής της μηχανής- παίρνει κίνηση από τον στροφαλοφόρο άξονα μέσω οδοντωτών τροχών, ιμάντα ή αλυσίδας, με μια καθορισμένη σχέση μετάδοσης. Στις τετράχρονες μηχανές diesel η σχέση μετάδοσης είναι 1:2, δηλαδή μία πλήρης στροφή του εκκεντροφόρου αντιστοιχεί σε δύο πλήρεις στροφές του στροφαλοφόρου άξονα (ο εκκεντροφόρος γυρίζει με τις μισές στροφές του στροφαλοφόρου). Στις δίχρονες μηχανές diesel, αντίθετα, η σχέση μετάδοσης είναι 1:1, δηλαδή ο εκκεντροφόρος γυρίζει με την ίδια ταχύτητα (τις ίδιες στροφές) με τον στροφαλοφόρο άξονα. β) Η ίδια ακριβώς σχέση μετάδοσης (1:2 στις τετράχρονες, 1:1 στις δίχρονες μηχανές diesel) χρησιμοποιείται και στον άλλο βασικό εκκεντροφόρο άξονα της μηχανής, δηλαδή σε αυτόν που είναι υπεύθυνος για το άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής (ή, στις δίχρονες μηχανές, των βαλβίδων εξαγωγής-σάρωσης). Αυτό συμβαίνει επειδή και οι δύο εκκεντροφόροι -αυτός της αντλίας έγχυσης και αυτός των βαλβίδων- πρέπει να εκτελούν από μία μόνο πλήρη περιστροφή για κάθε πλήρη κύκλο λειτουργίας της μηχανής (δηλαδή για κάθε δύο στροφές του στροφαλοφόρου στις τετράχρονες, ή για κάθε μία στροφή στις δίχρονες), ώστε η στιγμή της έγχυσης του καυσίμου να είναι πάντα συγχρονισμένη με τη θέση των βαλβίδων και του εμβόλου στον κύλινδρο -τον λεγόμενο εσωτερικό χρονισμό της μηχανής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• α) Τετράχρονες: 1:2 (μισές στροφές εκκεντροφόρου) · Δίχρονες: 1:1 (ίδιες στροφές) — β) Ο κύριος εκκεντροφόρος βαλβίδων εισαγωγής-εξαγωγής της μηχανής χρησιμοποιεί την ίδια σχέση, για συγχρονισμό (εσωτερικό χρονισμό) με τη λειτουργία της αντλίας έγχυσης