Πώς λειτουργεί: Στροφαλοφόρος άξονας

• Διαβάστηκε από 9056 αναγνώστες
• Ημερομηνία δημοσίευσης: 9/10/2012

O στροφαλοφόρος άξονας είναι από τα βασικά λειτουργικά στοιχεία ενός κινητήρα, αφού σε αυτόν μετατρέπεται η παλινδρομική κίνηση των εμβόλων σε περιστροφική.

Tweet

Ένας κινητήρας, όπως δηλώνει και το όνομά του, πρέπει να παρέχει κίνηση. Αυτή η κίνηση, τη στιγμή που βγαίνει από τον κινητήρα είναι σχεδόν πάντα περιστροφική. Σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, όπως των μοτοσικλετών, ο άξονας που δίνει προς τα έξω αυτήν την περιστροφική κίνηση είναι ο στροφαλοφόρος. Βέβαια, η κίνηση, τη στιγμή της δημιουργίας της στα έμβολα είναι παλινδρομική, οπότε πρέπει να μετατραπεί. Αυτό γίνεται στο στροφαλοφόρο άξονα, με το συνδυασμό διωστήρα (μπιέλας)-στροφάλου (κομβίου).

Το στρόφαλο είναι ένα προεκβάλλον τμήμα (εξόγκωμα) του στροφαλοφόρου, στην άκρη του οποίου εδράζεται ο διωστήρας, έτσι ώστε κάθε φορά που ασκείται δύναμη σε αυτόν να δημιουργείται ροπή που να περιστρέφει τον στροφαλοφόρο, όπως ακριβώς γίνεται στα πετάλια του ποδηλάτου ή σε μια μανιβέλα. Από τα παραπάνω φαίνεται ότι σε κάθε διωστήρα αντιστοιχεί ένα κομβίο, δηλαδή σε έναν στροφαλοφόρο όσα είναι τα κομβία τόσοι είναι και οι κύλινδροι. Τουλάχιστον αυτό συμβαίνει συνήθως, γιατί υπάρχει και περίπτωση σε ένα κομβίο να εδράζονται περισσότεροι του ενός διωστήρες, όπως στους κινητήρες V. Η γωνία που σχηματίζουν δύο κομβία που αντιστοιχούν σε κυλίνδρους διαδοχικών αναφλέξεων, ονομάζεται γωνία σφηνώσεως. Προσοχή: σε κυλίνδρους διαδοχικών αναφλέξεων και όχι γειτονικών κυλίνδρων.

Σε έναν τετράχρονο κινητήρα, ο κύκλος πραγματοποιείται σε δύο περιστροφές, δηλαδή σε 720 μοίρες. Αν κ είναι ο αριθμός των κυλίνδρων, η γωνία σφηνώσεως είναι 720/κ όταν επιθυμητή είναι η πιο ομαλή απόδοση της ροπής. Αντίστοιχα, σε ένα δίχρονο κινητήρα, η γωνία σφηνώσεως είναι 360/κ. Τα παραπάνω όμως ισχύουν μόνο σε γενικές γραμμές, καθώς υπάρχουν και εξαιρέσεις, όπως για παράδειγμα σε κινητήρες V ή σε κινητήρες Big Bang. Πρακτικά, η γωνία σφηνώσεως μπορεί να έχει τιμές από 360 μοίρες μέχρι και λιγότερο από 90. Για να εξισορροπηθούν τα φορτία που δημιουργούνται από τους διωστήρες και κατ επέκταση οι κραδασμοί, απέναντι από κάθε κομβίο υπάρχουν αντίβαρα, τα οποία επιπλέον αυξάνουν τη μάζα του στροφαλοφόρου.

Μην ξεχνάμε ότι ο στροφαλοφόρος παίζει και το ρόλο του σφονδύλου, που διατηρεί με την αδράνειά του την περιστροφή των μηχανικών μερών στους τρεις χρόνους του κύκλου που δεν παράγεται έργο. Κατασκευαστικά, οι στροφαλοφόροι άξονες μπορεί να είναι είτε μονοκόμματοι είτε με πρεσαριστά τα τμήματά τους. Η έδρασή τους στο κάρτερ γίνεται με κουζινέτα στους τετράχρονους και με ρουλεμάν στους δίχρονους.

Αντίστοιχα, η έδραση των διωστήρων μπορεί να γίνεται επίσης με κουζινέτα ή ρουλεμάν. Σε μονοκόμματους στροφαλοφόρους, οι διωστήρες είναι διαιρούμενοι, ενώ σε πρεσαριστούς είναι μονοκόμματοι και για να αφαιρεθούν πρέπει να ξεπρεσαριστούν.