Η Ιταλική εταιρεία αποφάσισε να ακολουθήσει διαφορετικό δρόμο από τους υπόλοιπους κατασκευαστές για την κίνηση των βαλβίδων στους κινητήρες της. Τι ακριβώς όμως είναι το δεσμοδρομικό σύστημα και τι διαφορές έχει από ένα συμβατικό σύστημα με ελατήρια;
Όπως είναι γνωστό, σε έναν τετράχρονο κινητήρα οι βαλβίδες επιτρέπουν στο μείγμα αέρα / καυσίμου να εισχωρήσει στον κύλινδρο και τα καυσαέρια να απομακρυνθούν από αυτόν. Σε έναν συμβατικό κινητήρα, το άνοιγμα των βαλβίδων γίνεται από εκκεντροφόρους, ενώ το κλείσιμο από ελατήρια. Ένας κινητήρας όμως με δεσμοδρομικό σύστημα έχει δυο έκκεντρα στον εκκεντροφόρο τα οποία ανοίγουν και κλείνουν τις βαλβίδες, μέσω ενός συστήματος μοχλών, ενώ τα παραδοσιακά ελατήρια απουσιάζουν. Έτσι, οι βαλβίδες είναι ουσιαστικά μόνιμα συνδεδεμένες στον εκκεντροφόρο.
Τα ελατήρια είχαν ικανοποιητική απόδοση σε κινητήρες μαζικής παραγωγής που δεν λειτουργούσαν σε υψηλούς ρυθμούς περιστροφής, καθώς στις υψηλές στροφές είχαν την τάση να σπάνε από την καταπόνηση του μετάλλου. Τη δεκαετία του `50 η βελτίωση στις μεθόδους κατεργασίας του ατσαλιού έκανε τα ελατήρια πιο ανθεκτικά, αλλά και πάλι η συνεχείς λειτουργία ενός κινητήρα πάνω από τις 8.000 σ.α.λ. οδηγούσε συχνά σε προβλήματα. Το δεσμοδρομικό σύστημα εξελίχθηκε ως απάντηση στα ελατήρια, καθώς οι ρυθμοί περιστροφής των κινητήρων όλο και αυξάνονταν. Επίσης, με την αύξηση του ορίου περιστροφής απαιτούνται όλο και πιο σκληρά ελατήρια, καθώς σε κάποιες περιπτώσεις οι βαλβίδα δεν μπορεί να ακολουθήσει την κίνηση του έκκεντρου, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη απόδοση, μεγαλύτερες εκπομπές ρύπων ή ακόμα και σοβαρή μηχανική βλάβη, αν η βαλβίδα έρθει σε επαφή με το πιστόνι.
Ιστορία του δεσμοδρομικού συστήματος
Η εξέλιξη του συστήματος, ώστε να επιτευχθεί η απαραίτητη αξιοπιστία πήρε αρκετό καιρό. Πρωτοεμφανίστηκε σε πατέντες του Gustav Mees το 1896, ενώ ο κινητήρας της Austin που τοποθετήθηκε σε ταχύπλοο το 1910, διέθετε δεσμοδρομικό σύστημα κίνησης των βαλβίδων και απέδιδε 300 ίππους. Το 1914, το αγωνιστικό αυτοκίνητο της Γαλλικής Delage διέθετε επίσης δεσμοδρομικό σύστημα, ενώ παρόμοιο σύστημα, που χρησιμοποιούσε ξεχωριστό εκκεντροφόρο για το κλείσιμο των βαλβίδων, είχαν και οι δικύλινδροι κινητήρες των 173 και 348 κυβικών που παρήγαγε η Ιταλική Azzariti την περίοδο 1933 – 1934.
Το αγωνιστικό μονοθέσιο W196 της Mercedes-Benz που έτρεχε στο πρωτάθλημα της F1 το 1954 – 1955 είχε δεσμοδρομικό σύστημα κίνησης των βαλβίδων, όπως και η 300SLR του 1955. O Fabio Taglioni που εργαζόταν ως μηχανικός της Ducati το 1956 εξέλιξε ένα δεσμοδρομικό σύστημα για την Ducati 125 Grand Prix, με στόχο οι βαλβίδες να ακολουθούν το διάγραμμα χρονισμού όσο το δυνατόν πιο πιστά, η ενέργεια που χάνεται να είναι αμελητέα, οι καμπύλες απόδοσης να είναι πιο ομαλές και να αυξηθεί η αξιοπιστία. Οι μηχανικοί που ακολούθησαν το βελτίωσαν ακόμη περισσότερο και πλέον η Ducati έχει κατοχυρώσει μια σειρά από πατέντες σχετικά με το δεσμοδρομικό σύστημα, το οποίο εφαρμόζεται στις κορυφαίες μοτοσυκλέτες της γκάμας της από το 1968 έως σήμερα.
Μειονεκτήματα
Το δεσμοδρομικό σύστημα κίνησης των βαλβίδων δεν έχει επικρατήσει επειδή έχει κάποια μειονεκτήματα που αποτρέπουν τους περισσότερους κατασκευαστές από το να το χρησιμοποιήσουν. Τα συστήματα αυτά έχουν να αντιμετωπίσουν τη μεγαλύτερη αδράνεια των δυο οδηγών ανά βαλβίδα που μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη φθορά και μειωμένη απόδοση. Επίσης, πρόκειται για ένα πολύπλοκο σύστημα με πολλά κινούμενα μέρη τα οποία κάνουν τον κινητήρα πιο θορυβώδη, εξαιτίας της τριβής μεταξύ των εξαρτημάτων και απαιτούν προσεκτική συντήρηση και ρύθμιση.
Στο βίντεο που ακολουθεί μπορείτε να δείτε τη λειτουργία του συστήματος:
Τα ελατήρια είχαν ικανοποιητική απόδοση σε κινητήρες μαζικής παραγωγής που δεν λειτουργούσαν σε υψηλούς ρυθμούς περιστροφής, καθώς στις υψηλές στροφές είχαν την τάση να σπάνε από την καταπόνηση του μετάλλου. Τη δεκαετία του `50 η βελτίωση στις μεθόδους κατεργασίας του ατσαλιού έκανε τα ελατήρια πιο ανθεκτικά, αλλά και πάλι η συνεχείς λειτουργία ενός κινητήρα πάνω από τις 8.000 σ.α.λ. οδηγούσε συχνά σε προβλήματα. Το δεσμοδρομικό σύστημα εξελίχθηκε ως απάντηση στα ελατήρια, καθώς οι ρυθμοί περιστροφής των κινητήρων όλο και αυξάνονταν. Επίσης, με την αύξηση του ορίου περιστροφής απαιτούνται όλο και πιο σκληρά ελατήρια, καθώς σε κάποιες περιπτώσεις οι βαλβίδα δεν μπορεί να ακολουθήσει την κίνηση του έκκεντρου, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη απόδοση, μεγαλύτερες εκπομπές ρύπων ή ακόμα και σοβαρή μηχανική βλάβη, αν η βαλβίδα έρθει σε επαφή με το πιστόνι.
Ιστορία του δεσμοδρομικού συστήματος
Η εξέλιξη του συστήματος, ώστε να επιτευχθεί η απαραίτητη αξιοπιστία πήρε αρκετό καιρό. Πρωτοεμφανίστηκε σε πατέντες του Gustav Mees το 1896, ενώ ο κινητήρας της Austin που τοποθετήθηκε σε ταχύπλοο το 1910, διέθετε δεσμοδρομικό σύστημα κίνησης των βαλβίδων και απέδιδε 300 ίππους. Το 1914, το αγωνιστικό αυτοκίνητο της Γαλλικής Delage διέθετε επίσης δεσμοδρομικό σύστημα, ενώ παρόμοιο σύστημα, που χρησιμοποιούσε ξεχωριστό εκκεντροφόρο για το κλείσιμο των βαλβίδων, είχαν και οι δικύλινδροι κινητήρες των 173 και 348 κυβικών που παρήγαγε η Ιταλική Azzariti την περίοδο 1933 – 1934.
Το αγωνιστικό μονοθέσιο W196 της Mercedes-Benz που έτρεχε στο πρωτάθλημα της F1 το 1954 – 1955 είχε δεσμοδρομικό σύστημα κίνησης των βαλβίδων, όπως και η 300SLR του 1955. O Fabio Taglioni που εργαζόταν ως μηχανικός της Ducati το 1956 εξέλιξε ένα δεσμοδρομικό σύστημα για την Ducati 125 Grand Prix, με στόχο οι βαλβίδες να ακολουθούν το διάγραμμα χρονισμού όσο το δυνατόν πιο πιστά, η ενέργεια που χάνεται να είναι αμελητέα, οι καμπύλες απόδοσης να είναι πιο ομαλές και να αυξηθεί η αξιοπιστία. Οι μηχανικοί που ακολούθησαν το βελτίωσαν ακόμη περισσότερο και πλέον η Ducati έχει κατοχυρώσει μια σειρά από πατέντες σχετικά με το δεσμοδρομικό σύστημα, το οποίο εφαρμόζεται στις κορυφαίες μοτοσυκλέτες της γκάμας της από το 1968 έως σήμερα.
Μειονεκτήματα
Το δεσμοδρομικό σύστημα κίνησης των βαλβίδων δεν έχει επικρατήσει επειδή έχει κάποια μειονεκτήματα που αποτρέπουν τους περισσότερους κατασκευαστές από το να το χρησιμοποιήσουν. Τα συστήματα αυτά έχουν να αντιμετωπίσουν τη μεγαλύτερη αδράνεια των δυο οδηγών ανά βαλβίδα που μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη φθορά και μειωμένη απόδοση. Επίσης, πρόκειται για ένα πολύπλοκο σύστημα με πολλά κινούμενα μέρη τα οποία κάνουν τον κινητήρα πιο θορυβώδη, εξαιτίας της τριβής μεταξύ των εξαρτημάτων και απαιτούν προσεκτική συντήρηση και ρύθμιση.
Στο βίντεο που ακολουθεί μπορείτε να δείτε τη λειτουργία του συστήματος:
Πηγή: mototriti
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου