Μάθε το αυτοκίνητό σου #1: Κινητήρας
Με την βοήθεια των μηχανικών της Spotmechanic ξεκινάμε μια σειρά άρθρων για να συνθέσουμε το παζλ του αυτοκινήτου σου! Ο σκοπός είναι απλός: Κατά πρώτον να μάθεις πως λειτουργεί και κατά δεύτερον να μπορείς να “διαβάζεις” τη συμπεριφορά του, να προλάβεις μια πιθανή ζημιά και εν τέλη… όταν το αποφασίσεις, να πουλήσεις ένα άριστα διατηρημένο όχημα!
Ένας κυβερνήτης ξέρει τα πάντα για το αεροσκάφος του, έτσι δεν είναι; Το ίδιο πρέπει να ισχύει για σένα και το αυτοκίνητό σου!
Ξεκινάμε με τον κινητήρα!
Οι σημερινοί κινητήρες είναι στην ουσία ένα σύνολο από εξελιγμένα μέρη και συστήματα που τροφοδοτούν το αυτοκίνητο με κινητήρια δύναμη ώστε να ταξιδεύει με άνεση στο δρόμο. Αν και τα σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα και τα υλικά που χρησιμοποιούνται μπορεί να κάνουν τη δουλειά των μηχανικών λίγο πιο σύνθετη, η βασική διάταξη ενός κινητήρα έχει παραμείνει ίδια για πάνω από έναν αιώνα.
Με τη σωστή φροντίδα και λίπανση της μηχανής σου, μπορείς να παρατείνεις τη ζωή της για εκατομμύρια χιλιόμετρα ακόμα. Στην κυριολεξία εκατομμύρια! O καλύτερος τρόπος για να μάθεις τι συμβαίνει στον κινητήρα σου, είναι να τον “σπάσουμε” σε κομμάτια.
Πιστόνια ή έμβολα
Οι πιο δημοφιλείς κινητήρες έχουν 4, 6 ή 8 πιστόνια τα οποία κινούνται παλινδρομικά πάνω και κάτω, το καθένα μέσα σε έναν δικό του κύλινδρο. Η περιοχή πάνω από το πιστόνι ονομάζεται θάλαμος καύσης και στο μέρος αυτό αναφλέγεται το μείγμα καυσίμου-αέρα με την βοήθεια ενός σπινθήρα που προκαλείται από το μπουζί. Από την κάτω μεριά βρίσκεται ο θάλαμος του στροφαλοφόρου άξονα (ή στροφαλοθάλαμος), ο οποίος είναι γεμάτος λάδι.
Τα πιστόνια είναι κατασκευασμένα από κράμα αλουμινίου και είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε η πλαϊνή τους επιφάνεια να μην εφάπτεται με τα τοιχώματα του κυλίνδρου στον οποίο κινούνται κατακόρυφα. Πάνω σε κάθε έμβολο υπάρχουν 3 δαχτυλίδια τα οποία έχουν ως στόχο να κρατήσουν το λάδι έξω από τον θάλαμο καύσης. Μέσα στο θάλαμο, μόνο το εύφλεκτο μείγμα αέρα-καυσίμου επιτρέπεται!
Αν τα δαχτυλίδια φθαρούν ή είναι προβληματικά, τότε το λάδι θα διαρρεύσει στον θάλαμο καύσης και η εξάτμισή σου θα βγάζει από πίσω γκρι-άσπρο καπνό.
Αν τα δαχτυλίδια φθαρούν ή υπάρχει έλλειψη λαδιού στον κινητήρα, τα τοιχώματα του κυλίνδρου δεν θα προστατεύονται από το στρώμα λαδιού που υπάρχει για να μειώνει τις τριβές και τα πιστόνια θα τον γρατζουνίσουν, προκαλώντας σοβαρή ζημιά στη μηχανή!
Στροφαλοφόρος άξονας
Ο στροφαλοφόρος άξονας συνδέεται με το πιστόνι μέσω της μπιέλας (connecting rod). Καθώς το πιστόνι κινείται παλινδρομικά στον κύλινδρο, μέσω της μπιέλας περιστρέφει και τον στροφαλοφόρο άξονα και μετατρέπει την ευθεία του κίνηση σε περιστροφική.
Σύστημα βαλβίδων
Το σύστημα βαλβίδων αποτελείται από τις ίδιες τις βαλβίδες, τα “κοκοράκια” (rocker arms), τα ωστήρια, τα ελατήρια ανύψωσης και τον εκκεντροφόρο άξονα. Το καθήκον του συστήματος των βαλβίδων σε έναν κινητήρα είναι παρόμοιο με αυτό ενός τροχονόμου: να επιτρέψει στο μείγμα αέρα και καυσίμου να εισέλθει και να εξέλθει από τον κύλινδρο για μια, πολύ συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Ο χρονισμός τους ελέγχεται από τον εκκεντροφόρο άξονα, ο οποίος είναι συγχρονισμένος με τον στροφαλοφόρο άξονα μέσω ενός ιμάντα ή μιας καδένας.
Τώρα που έχουμε μια γενική εικόνα από τα μέρη που εμπλέκονται, ας δούμε τι συμβαίνει όταν ο κινητήρας βρίσκεται σε λειτουργία. Οι περισσότεροι κινητήρες σήμερα είναι 4-χρονοι, πράγμα που σημαίνει ότι για να πραγματοποιηθεί ένας κύκλος, πρέπει να προηγηθούν 4 συγκεκριμένες χρονικές “φάσεις”. Για να πραγματοποιηθεί ένας κύκλος, ο στροφαλοφόρος άξονας μιας 4-χρονης μηχανής, περιστρέφεται δύο φορές. Ακολουθούν οι 4 φάσεις ενός 4-χρονου κύκλου.
- Eισαγωγή
Ο εκκεντροφόρος με την περιστροφή του ανοίγει την βαλβίδα εισαγωγής, ενώ το πιστόνι κινείται προς τα κάτω αφήνοντας χώρο για να μπει στο θάλαμο καύσης το εύφλεκτο μείγμα. - Συμπίεση
Το πιστόνι ανεβαίνει από το πιο χαμηλό σημείο (ΚΝΣ: κάτω νεκρό σημείο) προς τα πάνω, η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει και σφραγίζει τον θάλαμο καύσης και πραγματοποιείται η συμπίεση του μείγματος αέρα-καυσίμου. - Εκτόνωση
Όσο το μείγμα είναι συμπιεσμένο και το πιστόνι φτάνει το πάνω νεκρό σημείο (ΠΝΣ) του κυλίνδρου, το μπουζί που βρίσκεται ανάμεσα από τις δύο βαλβίδες, παράγει έναν σπινθήρα και αναφλέγει το μείγμα! Η έκρηξη πιέζει το πιστόνι πάλι προς τα κάτω και ως αποτέλεσμα αυτή η ενέργεια κινεί και τον στροφαλοφόρο άξονα. - Εξαγωγή
Αφού το πιστόνι φτάσει το κάτω σημείο του κυλίνδρου, η βαλβίδα εξαγωγής ανοίγει και τα καυσαέρια που απέμειναν από το μείγμα στέλνονται κατευθείαν έξω από τον θάλαμο καύσης, στο σύστημα εξαγωγής.
Πιθανά προβλήματα από…
Τα πιστόνια
Θυμάσαι που αναφερθήκαμε πιο πάνω στα δαχτυλίδια που σφραγίζουν τον θάλαμο καύσης από το στροφαλοθάλαμο που είναι γεμάτος με λάδι; Τα δαχτυλίδια με τον καιρό φθείρονται και όταν φθείρονται επιτρέπουν στο μείγμα αέρα-καυσίμου να περάσουν στον στροφαλοθάλαμο, να αναμειχθούν με το λάδι και να το αραιώσουν. Αυτή η αραίωση μειώνει την ικανότητα του λαδιού να λιπάνει σωστά τον κινητήρα και μπορεί να του προκαλέσει πρόωρη φθορά.
Παρομοίως, αν τα δαχτυλίδια του πιστονιού φθαρούν, μπορεί να επιτρέψουν στα λάδια από το θάλαμο του στροφαλοφόρου να εισέλθουν στο θάλαμο καύσης και ως αποτέλεσμα ο κινητήρας να “καίει λάδια”. Θα το καταλάβεις από τον γκρι-άσπρο καπνό που θα βγάζει η εξάτμιση.
Τον στροφαλοφόρο άξονα
Ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται πάνω σε ρουλεμάν τα οποία όπως είναι λογικό, με τον καιρό φθείρονται. Σημαντικό ρόλο στην καλή λειτουργία του στροφαλοφόρου και των ρουλεμάν παίζει η σωστή λίπανση. Για να αποτρέψεις οποιοδήποτε πρόβλημα χρησιμοποίησε το ενδεδειγμένο λιπαντικό σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Έλεγξε το manual για τα διαστήματα αλλαγής λαδιών!
Το σύστημα βαλβίδων
Προληπτική συντήρηση
Άλλαζε τα λάδια τακτικά! Τσέκαρε στο manual του αυτοκινήτου ή κάτω από το καπό για το λιπαντικό που προτείνει ο κατασκευαστής του αυτοκινήτου σου. Όσο είναι δυνατόν, δώσε στη μηχανή την ευκαιρία να ζεσταθεί πριν ξεκινήσεις. Ζεσταίνοντας τη μηχανή, το λάδι θα κυκλοφορήσει σε όλα τα μέρη του κινητήρα και έτσι δεν θα την πιέσεις να “κουβαλήσει” απροετοίμαστη ένα βαρύ φορτίο. Η διαδικασία του ζεστάματος είναι ακόμα πιο απαραίτητη σε περιοχές με ψυχρότερο κλίμα.
Άλλαζε την καδένα χρονισμού ή τον ιμάντα χρονισμού σύμφωνα με τα χρονικά διαστήματα που ορίζει ο κατασκευαστής.
Απόφυγε τα προσθετικά λαδιού που μπορεί να δεις σε “τηλεμάρκετινγκ”, αργά το βράδυ στην TV. Η συχνή αλλαγή λαδιών και η καλή συντήρηση θα κρατήσει τη μηχανή σου στην καλύτερη φόρμα! Δεν χρειάζεσαι κανένα προσθετικό!
Αν ο κινητήρας έχει τούρμπο, καλό θα ήταν πριν φτάσεις στον προορισμό σου να χαλαρώσεις τους ρυθμούς οδήγησης ώστε να πέσει η θερμοκρασία της τουρμπίνας και να μην μείνουν κατάλοιπα λαδιού πάνω της. Αν υιοθετήσεις αυτή τη συνήθεια, μπορείς εύκολα να αυξήσεις τη μακροζωία του κινητήρα σου.
