Πώς λειτουργεί: Τετράχρονος κινητήρας

• Διαβάστηκε από 3401 αναγνώστες
• Ημερομηνία δημοσίευσης: 31/10/2012

Ο τετράχρονος κινητήρας βρίσκει πλέον εφαρμογή στη συντριπτική πλειονότητα των μοτοσικλετών και ειδικά σε αυτές με μεγάλο κυβισμό. Βασικό του προτέρημα έναντι του δίχρονου είναι οι μειωμένες εκπομπές ρύπων.

Tweet

Συχνά, όταν αναφερόμαστε σε μια μοτοσικλέτα, είναι απαραίτητη η διευκρίνιση για το αν πρόκειται για τετράχρονη ή δίχρονη. Τα επίθετα αυτά έχουν να κάνουν φυσικά με τον τύπο του κινητήρα της και συνήθως αρκούν για να φανερώσουν κάποια ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της. Τι ακριβώς συμβαίνει όμως μέσα σε έναν τετράχρονο κινητήρα εσωτερικής καύσης; Τι είναι τελικά αυτοί οι τέσσερις χρόνοι για τους οποίους όλοι μιλάνε; Επειδή, όπως καταλαβαίνετε, το θέμα είναι τεράστιο, λόγω των πάρα πολλών παραμέτρων που περιέχει, στο κείμενο που ακολουθεί θα προσπαθήσουμε να το κάνουμε όσο πιο απλό γίνεται.

Ο τετράχρονος κινητήρας βρίσκει πλέον εφαρμογή στην πλειονότητα των μοτοσικλετών και ειδικά σε αυτές με μεγάλο κυβισμό. Βασικό του προτέρημα έναντι του δίχρονου είναι η "καθαρή" λειτουργία του, δηλαδή οι μειωμένες εκπομπές ρύπων. Αν αναλογιστεί κανείς την έξαρση της οικολογικής συνείδησης στις μέρες μας, θα καταλάβει γιατί οι τετράχρονοι κινητήρες χρησιμοποιούνται σήμερα στις περισσότερες μοτοσικλέτες και μάλιστα με τάση να παραγκωνίσουν τελείως τους δίχρονους, κάτι το οποίο έχει ήδη ξεκινήσει να συμβαίνει. Τι ακριβώς σημαίνει όμως τετράχρονος κινητήρας;

Αρχικά, θα πρέπει να διευκρινίσουμε τι είναι ο χρόνος. Ως ένας χρόνος, λοιπόν, ορίζεται μία διαδρομή του εμβόλου μέσα στον κύλινδρο, προς μία κατεύθυνση. Δηλαδή όταν το έμβολο κινηθεί από το ανώτερο σημείο που μπορεί να βρεθεί (Άνω Νεκρό Σημείο ή Α.Ν.Σ.) μέχρι το κατώτερο (Κάτω Νεκρό Σημείο ή Κ.Ν.Σ.), η διαδρομή αυτή ορίζεται ως ένας χρόνος. Αντίστοιχα, ως ένας χρόνος ορίζεται και μία διαδρομή από το Κ.Ν.Σ. στο Α.Ν.Σ. Από τα παραπάνω, εύκολα κάποιος μπορεί να καταλάβει ότι σε έναν τετράχρονο κινητήρα, ο κύκλος λειτουργίας συμπληρώνεται σε 4 διαδρομές του εμβόλου.

1ος χρόνος: Αρχίζει με το έμβολο στο A.N.Σ. Η βαλβίδα εισαγωγής έχει αρχίσει να ανοίγει. Καθώς το έμβολο κινείται προς τα κάτω, δημιουργεί διαφορά πιέσεως ανάμεσα στον κύλινδρο και την ατμόσφαιρα (υποπίεση). Αυτή η υποπίεση αναγκάζει το καύσιμο μείγμα να κινηθεί προς τον κύλινδρο και να τον γεμίσει. Όταν το έμβολο φτάσει στο Κ.Ν.Σ., ο κύλινδρος είναι γεμάτος με καύσιμο. Τότε η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει και το μείγμα παγιδεύεται μέσα στον κύλινδρο. Έτσι, το έμβολο βρίσκεται στο κατώτερο σημείο του κυλίνδρου (Κ.Ν.Σ.), όλες οι βαλβίδες είναι κλειστές και ο κύλινδρος γεμάτος με καύσιμο.

2ος χρόνος: Το έμβολο από το Κ.Ν.Σ. αρχίζει και κινείται προς το A.N.Σ. Οι βαλβίδες είναι κλειστές, οπότε το μείγμα δεν μπορεί να διαφύγει και συμπιέζεται. Με τη συμπίεση αναπτύσσεται θερμότητα και το μείγμα αναμειγνύεται καλύτερα. Τώρα, οι βαλβίδες παραμένουν κλειστές, το καύσιμο συνεχίζει να βρίσκεται παγιδευμένο μέσα στον κύλινδρο, αλλά το έμβολο έχει φτάσει κοντύτερα στο ανώτερο μέρος του κυλίνδρου (Α.Ν.Σ.) και έχει συμπιέσει το καύσιμο.

3ος χρόνος: Το ηλεκτρικό σύστημα τροφοδοτεί με ρεύμα το μπουζί, που δημιουργεί σπινθήρα, ο οποίος αναφλέγει το συμπιεσμένο μείγμα. Με την ανάφλεξη του μείγματος δημιουργείται έκρηξη, η εκτόνωση της οποίας σπρώχνει το έμβολο προς τα κάτω, το οποίο και παράγει έργο. Τώρα, το έμβολο βρίσκεται (οι θέσεις που περιγράφουμε είναι πάντα θεωρητικές) στο Κ.Ν.Σ., το καύσιμο αφού κάηκε έχει μετατραπεί σε αέρια και η βαλβίδα εξαγωγής ξεκινά να ανοίγει.

4ος χρόνος: Ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής. Το έμβολο, κινούμενο προς τα πάνω, σπρώχνει τα καυσαέρια έξω από τον κύλινδρο, προς την εξάτμιση. Μόλις φτάσει στο Α.Ν.Σ., κλείνει η βαλβίδα εξαγωγής και ανοίγει η εισαγωγής. Ο κύλινδρος είναι άδειος από καυσαέρια και ένας νέος κύκλος είναι έτοιμος να αρχίσει, καθώς το έμβολο θα ξεκινήσει και πάλι την πορεία του προς το Κ.Ν.Σ., τραβώντας μαζί του φρέσκο καύσιμο μέσω της υποπίεσης.