Διανομή τετράχρονων κινητήρων

εκκεντροφόρος για έλεγχο βαλβίδας

Αποτελούμενη από βαλβίδες και έναν ή περισσότερους εκκεντροφόρους, η διανομή είναι η καρδιά ενός τετράχρονου κινητήρα. Σε αυτό βασίζεται η απόδοση της μοτοσυκλέτας.

Για τον έλεγχο του συγχρονισμένου ανοίγματος και κλεισίματος των βαλβίδων χρησιμοποιείται ένας εκκεντροφόρος άξονας, δηλαδή ένας περιστρεφόμενος άξονας στον οποίο έχουν τοποθετηθεί έκκεντροι, ο οποίος θα σπρώξει τις βαλβίδες ώστε να βυθιστούν και να ανοίξουν όταν έρθει η ώρα. Η βαλβίδα δεν ελέγχεται πάντα απευθείας από τον εκκεντροφόρο (ασφάλειες). Πράγματι, όλα εξαρτώνται από τη σχετική τους θέση. Στους πρώτους 4χρονους κινητήρες, οι βαλβίδες εμφυτεύτηκαν στο πλάι, με το κεφάλι προς τα πάνω, στο πλάι του κυλίνδρου. Στη συνέχεια λειτουργούσαν απευθείας από τον εκκεντροφόρο, ο οποίος βρισκόταν κοντά στον άξονα του στροφαλοφόρου άξονα.

Το φυσικό αέριο παρουσιάστηκε στο Μιλάνο το 2007, μια πρωτότυπη μοτοσυκλέτα εξοπλισμένη με δοκιμαστικό κινητήρα πλευρικής βαλβίδας. Μια εξαιρετικά απλή και συμπαγής λύση, που θυμίζει το παρελθόν, που ελάχιστα ή καθόλου έχει δει σε μοτοσυκλέτα από τότε που σταμάτησε το «Flathead» της Harley το 1951.

Από τα πλαϊνά πτερύγια μέχρι τα επάνω πτερύγια…

Το σύστημα, πολύ απλό, είχε το μειονέκτημα του «παραμορφωμένου» θαλάμου καύσης, αφού οι βαλβίδες έφταναν δίπλα στον κύλινδρο. Αυτό επηρεάστηκε από την απόδοση του κινητήρα και εγκαταστάθηκαν γρήγορα "βαλβίδες στο μολύβδινο". Ένας όρος από μετάφραση, αφού η κυλινδροκεφαλή ονομάζεται "κεφαλή" σε πολλές ξένες γλώσσες: για παράδειγμα, αγγλικά, γερμανικά, ιταλικά. Στις προδιαγραφές, και μερικές φορές απευθείας στους στροφαλοθαλάμους, μπορείτε να δείτε την αγγλική συντομογραφία «OHV», που σημαίνει «Βαλβίδες κεφαλής», βαλβίδες στην κεφαλή. Η συντομογραφία είναι πλέον ξεπερασμένη, η οποία βρίσκεται μόνο στα χλοοκοπτικά ως σημείο πώλησης…

Μπορεί καλύτερα...

Επομένως, για να γίνει ο θάλαμος καύσης πιο συμπαγής, οι βαλβίδες γέρνονταν για να τις επαναφέρουν στην κατακόρυφο του κυλίνδρου και του εμβόλου. Μετά μιλήσαμε για «γαμ» κινητήρες. Η καύση αυξάνει την απόδοση. Ωστόσο, δεδομένου ότι ο εκκεντροφόρος παρέμεινε στην ίδια θέση, χρειάστηκε να εμφυτευθούν μακριές ράβδοι για τον έλεγχο των βαλβίδων και στη συνέχεια rockers (scalmers) για να αντιστρέψουν την ανοδική ώθηση των έκκεντρων, που κατέβαζαν τις βαλβίδες.

Στο σχετικά μακρινό παρελθόν, αυτός ο τύπος διανομής εξακολουθούσε να χρησιμοποιείται κυρίως σε αγγλικές (δεκαετίες 60-70) και ιταλικές (Moto Guzzi) μοτοσυκλέτες.

OHV μετά OHC

Η λύση κινητήρα μονού ACT (εκκεντροφόρος κεφαλής) εξακολουθεί να λειτουργεί καλά για μονοκύλινδρους που δεν λειτουργούν σε πολύ υψηλές ταχύτητες, όπως το 650 XR εδώ.

Ωστόσο, το βάρος και ο αριθμός των κινούμενων μερών βλάπτουν διπλά την αναζήτηση ισχύος. Πράγματι, όσο πιο γρήγορα ανοίγουν και κλείνουν οι βαλβίδες, τόσο περισσότερο μπορούν να παραμείνουν ανοιχτές, γεγονός που συμβάλλει στο γέμισμα του κινητήρα, άρα και στη ροπή και την ισχύ του. Ομοίως, όσο πιο γρήγορα λειτουργεί ένας κινητήρας, τόσο περισσότερες «εκρήξεις» παρέχει και επομένως τόσο πιο δυνατός είναι. Αλλά η μάζα, όντας ο εχθρός της επιτάχυνσης, αυτά τα βαριά και πολύπλοκα συστήματα ήταν ελάχιστα αποτελεσματικά για κινήσεις μπρος-πίσω. Στην πραγματικότητα, είχαμε την ιδέα να σηκώσουμε τον εκκεντροφόρο στην κυλινδροκεφαλή («στην κεφαλή» άρα...) για να εξαφανίσουμε τα μακριά και βαριά στελέχη του rocker. Στα αγγλικά μιλάμε για "Inverted Camshaft" που γράφεται εν συντομία OHC. Η τεχνολογία είναι τελικά ακόμα σχετική καθώς η Honda (και η Aprilia) εξακολουθούν να τη χρησιμοποιούν με συνέπεια, με ορισμένες προσαρμογές που ονομάζονται "Unicam".

Unicam

Η Unicam Honda έχει μόνο ένα ACT που ελέγχει άμεσα τις βαλβίδες εισαγωγής, ενώ οι μικρότερες, επομένως ελαφρύτερες, βαλβίδες εξαγωγής χρησιμοποιούν κλίσεις.

Την επόμενη εβδομάδα θα ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο διπλό ACT...

Κουτί: τι είναι ο πανικός βαλβίδων;

Αυτό το φαινόμενο είναι συγκρίσιμο με αυτό που συμβαίνει όταν ένας στρατός πατάει πίσω από μια γέφυρα. Η συχνότητα των βημάτων διεγείρει τη δομή της γέφυρας με ρυθμό που αντιστοιχεί στη δική της λειτουργία συντονισμού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια πολύ μεγάλη μετατόπιση της γέφυρας και τελικά την καταστροφή της. Το ίδιο συμβαίνει και με τη διανομή. Όταν η συχνότητα κίνησης του εκκεντροφόρου φτάσει τη συχνότητα του μηχανισμού ανοίγματος και κλεισίματος της βαλβίδας, το σύστημα ανταποκρίνεται. Αυτό οδηγεί στη συνέχεια σε ανεξέλεγκτες κινήσεις της βαλβίδας που δεν ακολουθούν πλέον το προφίλ του εκκεντροφόρου. Στην πραγματικότητα, δεν κλείνουν πλέον όταν το έμβολο ανεβαίνει... και bing, χτυπάει, προκαλώντας καταστροφή του κινητήρα. Όσο μικρότερη είναι η μάζα κατανομής, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα συντονισμού της και επομένως αποκλίνει από τις στροφές του κινητήρα (δηλαδή την ταχύτητα με την οποία μπορεί να περιστραφεί). CQFD.