Τι είναι ο στροφαλοφόρος άξονας: λειτουργίες, προβλήματα, συμπτώματα

Τι είναι ο στροφαλοφόρος άξονας: λειτουργίες, προβλήματα, συμπτώματα

Ο στροφαλοφόρος άξονας είναι ένα από βασικότερα και πιο άγνωστα τμήματα του κινητήρα, που σχεδόν κανένας οδηγός δεν έχει δει ποτέ. Για να τον δει ο οδηγός, θα πρέπει να έχει τη μεγάλη ατυχία να του βγάλει κάποια ζημιά. Λέμε μεγάλη ατυχία γιατί σε ορισμένες περιπτώσεις, το κόστος της επισκευής του ενδέχεται να ξεπερνά ακόμη και το κόστος αντικατάστασης του ίδιου του κινητήρα. Για να μπορέσουμε να γνωρίσουμε αυτόν τον σημαντικό άγνωστο λοιπόν, ας δούμε κάποια βασικά στοιχεία που τον αφορούν.

Η δομή και η λειτουργία του στροφαλοφόρου άξονα

Ο στροφαλοφόρος άξονας, αποτελεί το μεγαλύτερο σε μήκος τμήμα του κινητήρα. Ο τρόπος λειτουργίας του θα μπορούσαμε να πούμε πως μοιάζει με τον τρόπο που λειτουργούν τα πετάλια με το γρανάζι κίνησης που έχουν ενσωματωμένο τα ποδήλατα. Για να καταλάβουμε τη σημαίνει αυτό, θα υποθέσουμε πως τα πόδια του ποδηλάτη είναι τα έμβολα και τα πετάλια οι μπιέλες. Με την κατακόρυφη κίνηση των ποδιών, τα πετάλια μεταφέρουν την ενέργεια που γίνεται περιστροφική στον άξονα που πατάει επάνω σε ρουλεμάν. Ουσιαστικά, η ίδια κίνηση γίνεται και στον κινητήρα με τη δύναμη κάθε κυλίνδρου να μεταφέρεται σε ένα από τα άκρα του στροφαλοφόρου που ονομάζονται σφόνδυλοι.

Κινητήρες τύπου V: στροφαλοφόρος άξονας

Τα πιο πάνω ισχύουν για τους εν σειρά κινητήρες, με ελαφρές διαφορές στους κινητήρες τύπου V, των οποίων τα έμβολα δε είναι στη σειρά, αλλά σε γωνία. Σε αυτήν την περίπτωση, σε κάθε σφόνδυλο εφαρμόζουν δύο μπιέλες. Έτσι λοιπόν, κατανοούμε με απλό τρόπο, πως ο στροφαλοφόρος άξονα είναι το μέσο που μεταδίδει το έργο της παλινδρομικής κίνησης των εμβόλων, τα οποία με τη σειρά τους κινούνται από τα αέρια που δημιουργούνται στο θάλαμο καύσης. Ο άξονας αυτός, στηρίζεται στα κομβία βάσης, τα οποία είναι ουσιαστικά λιπαινόμενα ρουλεμάν μεγάλης αντοχής.

Τα τμήματά του στα οποία «πατούν» οι μπιέλες λέγονται κομβία στροφάλων, τα οποία διαθέτουν εξογκώματα σε σχήμα κιθάρας και κάνουν τη λειτουργία των αντίβαρων που επιτυγχάνουν τη στατική και δυναμική ζυγοστάθμιση του άξονα. Η παραγωγή του στροφαλοφόρου άξονα γίνεται συνήθως από χυτό ή επεξεργασμένο χάλυβα υψηλής αντοχής, με αυτούς των αγωνιστικών αυτοκινήτων να είναι σφυρήλατοι.

Ο στροφαλοφόρος άξονας και τα υψηλά φορτία

Στις ημέρες μας, τα έδρανα στήριξης του στροφαλοφόρου είναι πάντα κατά ένα περισσότερα από τους κυλίνδρους του κινητήρα, δηλαδή για παράδειγμα κάθε τετρακύλινδρος κινητήρας διαθέτει πέντε έδρανα στήριξης. Παλαιότερα, από τη δεκαετία του 1970 και μετά, οι κινητήρες διέθεταν τρία μόλις ρουλεμάν. Ακόμη πιο παλιά, στα ξεκινήματα του αυτοκινήτου, ο στροφαλοφόρος άξονας πατούσε στις άκρες του επάνω σε δύο ρουλεμάν. Από τότε λοιπόν και μέχρι και σήμερα (βέβαια σε μικρότερο βαθμό πλέον), ο άξονας κάμπτεται έντονα, αλλά παράλληλα δέχεται και κραδασμούς. Αν αναλογιστούμε ότι οι κύλινδροι των σύγχρονων κινητήρων ντίζελ πιέζουν ο καθένας με 10000 κιλά τον άξονα ανά κύκλο εργασίας – δηλαδή σε μια στιγμή πρεσάρεται ο άξονας με δέκα τόνους – κατανοούμε το γιατί απαιτείται να κατασκευάζεται από σφυρήλατο χάλυβα υψηλής ποιότητας. Ο απλός χυτοσίδηρος χρησιμοποιείται κυρίως στους μικρούς κινητήρες βενζίνης με υπερσυμπιεστή, μιας και η τουρμπίνα θα καταστραφεί πολύ πριν δημιουργηθεί οποιαδήποτε ζημιά στον στροφαλοφόρο άξονα.

Οι ζημιές του στροφαλοφόρου άξονα: τα αίτια και τα συμπτώματα

Οι ζημιές του στροφαλοφόρου άξονα: τα αίτια και τα συμπτώματα

Ο στροφαλοφόρος άξονας στις ημέρες μας παρουσιάζει μάλλον σπάνια ζημιές, οι οποίες είναι σε κάθε περίπτωση λάθος του ιδιοκτήτη του οχήματος. Υπάρχουν δύο περιπτώσεις για τις οποίες θα «βγάλει» ζημιά ο στροφαλοφόρος: έλλειψη λαδιού ή οι υπερβολικές στροφές λειτουργίας. Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, η δεύτερη περίπτωση είναι ουσιαστικά αδύνατη, μιας και υπάρχουν οι ηλεκτρονικοί περιοριστές στροφών, οι γνωστοί σε όλους μας «κόφτες» που μόλις οι σ.α.λ. μπουν στην κόκκινη περιοχή, κόβουν την παροχή καυσίμου. Υπάρχει πάντα όμως, η περίπτωση κακής επιλογής σχέσεων – όταν παραδείγματος χάρη, ο οδηγός αντί για τετάρτη κατεβάσει δευτέρα – που όταν υπάρχουν υψηλές στροφές, τις περισσότερες φορές επιφέρει το σπάσιμο κάποιας μπιέλας ή του στροφαλοφόρου άξονα.

Η μη έγκαιρη αντικατάσταση λαδιού με συνέπεια τη μικρότερη από το κανονικό ποσότητά του στον κινητήρα, είναι η συνηθέστερη αιτία ζημιάς. Η έλλειψη λαδιού φθείρει αρχικά τα ρουλεμάν (έδρανα) των μπιελών και στη συνέχεια, τα κομβία βάσης του άξονα. Φυσικά, για να παρουσιαστεί η ζημιά, θα απαιτηθεί αρκετός χρόνος.

Κόστος επισκευής του στροφαλοφόρου άξονα

Οι επισκευές του στροφαλοφόρου άξονα είναι πανάκριβες. Γεγονός λογικό μιας και η διαδικασία επισκευής είναι χρονοβόρα και απαιτεί εξειδίκευση, μιας και δεν υπάρχουν εργαλεία που να τις κάνουν αυτόματα.

Για να μπορέσει να γίνει η επισκευή, θα πρέπει αρχικά να λυθεί ο κινητήρας για να βγει ο στροφαλοφόρος άξονας. Στην συνέχεια, θα πρέπει να τριφτούν τα σημεία στα οποία βρίσκονται τα χαλασμένα ρουλεμάν, για να μικρύνουν σε μέγεθος. Φυσικά, δεν τελειώνουμε εδώ. Θα πρέπει να γίνει έλεγχος της σκληρότητας και ίσως «πύρωμα» των αντίστοιχων οπών, μιας και αν είναι ιδιαίτερα μαλακές, τα ρουλεμάν θα έχουν πρόωρη φθορά.

Αφού λοιπόν γίνει η θερμική επεξεργασία, απαιτείται ο έλεγχος της περιστροφικής κίνησης του άξονα, για τον εντοπισμό στραβώματος ή παραμορφώσεων εξαιτίας της διαδικασία της σκλήρυνσης. Αν εντοπιστούν στρεβλώσεις ή παραμορφώσεις, απαιτείται η ευθυγράμμιση του στροφαλοφόρου άξονα. Από μόνη της, η συγκεκριμένη εργασία είναι ιδιαίτερα ακριβή, μιας και μπορεί να γίνει αποκλειστικά από ειδικούς.

Μόλις τελειώσει και η ευθυγράμμιση, θα πρέπει να «δεθεί» και πάλι ο κινητήρας με καινούρια ρουλεμάν. Για να μη μακρηγορούμε, η επισκευή του στροφαλοφόρου δεν αξίζει οικονομικά τον κόπο, εκτός και αν ο κινητήρας σας είναι είτε σπάνιος, είτε ιδιαίτερα ακριβός. Αν το μοτέρ του αυτοκινήτου σας είναι κάποιο απλό τετρακύλινδρο, συμφέρει καλύτερα η αγορά κάποιου μεταχειρισμένου. Και πάλι όμως, η αγορά του θα πρέπει να γίνει από κάποιο φερέγγυο και αξιόπιστο κατάστημα.

Επίλογος

Όπως και σχεδόν σε όλα τα τμήματα του κινητήρα, θα πρέπει να ήμαστε πάντα προσεκτικοί τόσο στη συντήρηση, όσο και στην αντικατάσταση των αναλωσίμων του κινητήρα μας. Δεν θα πρέπει σε καμία περίπτωση να καθυστερούμε τα προτεινόμενα από τον κατασκευαστή διαστήματα των αλλαγών. Ακόμη και η μικρότερη καθυστέρηση ενδέχεται, με την πάροδο του χρόνου, να επιφέρει ζημιές πολύ ακριβότερες από αυτές στις οποίες είχε ενδεχομένως πάει το μυαλό μας.

Παράλληλα, θα πρέπει να αγοράζουμε μόνο τα αναγραφόμενα από τον κατασκευαστή στο εγχειρίδιο του οχήματος υλικά και ανταλλακτικά και μόνο από αξιόπιστα, εξειδικευμένα καταστήματα. Αν τηρούμε τα παραπάνω, το αυτοκίνητό μας θα βγάλει πολύ δύσκολα κάποια σοβαρή ζημιά.

    Το προφίλ σας είναι ο προσωπικός σας βοηθός.

    Παρακολούθηση εξόδων, μητρώο αυτοκινήτου, πρόγραμμα αντικατάστασης, αποθήκευση αγαπημένων υλικών, σημειώσεων & εγγράφων