Reprofiling camshafts - Reprofiling εκκεντροφόρων

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε πώς μπορείς με μια "απλή" μηχανουργική κατεργασία να "αγριέψεις" τον εκκεντροφόρο του κινητήρα σου, δίνονται του τα επιθυμητά χαρακτηριστικά διάρκειας ανοίγματος, overlap και βυθίσματος (ή αλλιώς ανύψωσης) βαλβίδων.

Αρχής γενομένης

Τι είναι το reprofiling? Ας ρίξουμε μια κοντινή και προσεκτική ματιά σε ένα τυπικό έκκεντρο, σαν αυτά που έχουν οι εκκεντροφόροι του αυτοκινήτου σας.

Βλέποντας το έκκεντρο (ή το λοβό) από το πλάι, δηλαδή από το προφίλ του, διακρίνουμε ότι αποτελείται από το συνδυασμό ενός κύκλου και μιας έλλειψης ("οβάλ") που ενώνονται και συνθέτουν το εικονιζόμενο σχήμα.

Το προφίλ διαιρείται σε τέσσερις περιοχές, οι οποίες είναι υπεύθυνες για τα διάφορα χαρακτηριστικά του εκκεντροφόρου. Οι εν λόγω περιοχές είναι:

Ο βασικός κύκλος, οι ράμπες, οι πλευρές και η κορυφή.

Πάμε λοιπόν να δούμε συνοπτικά "τι παίζει" με κάθε μια από αυτές τις περιοχές.

Βασικός κύκλος: Είναι το τμήμα του εκκεντροφόρου το οποίο αφήνει τη βαλβίδα να εφάπτεται με την
έδρα της. Με απλά λόγια, όσο ο μηχανισμός κίνησης της βαλβίδας (κοκοράκι ή
ωστήριο, αναλόγως του μοτέρ) εφάπτεται με το βασικό κύκλο του εκκεντροφόρου, η
βαλβίδα παραμένει κλειστή. Στην πραγματικότητα ωστόσο, όταν η βαλβίδα είναι
κλειστή, δεν εφάπτεται στο βασικό κύκλο.

Μεταξύ ωστηρίου/ κοκοριού και βασικού κύκλου υπάρχει πάντα ένα μικρό διάκενο που συνήθως κυμαίνεται από 0,1-0,4mm βάσει προδιαγραφών κατασκευαστή, εκτός αν ο κινητήρας διαθέτει υδραυλικά ωστήρια που εφάπτονται μονίμως με τον εκκεντροφόρο. Αν δεν υπάρχει διάκενο στους κινητήρες με μηχανικά ωστήρια, όταν η βαλβίδα ζεσταθεί και διασταλεί γραμμικά το στέλεχός της, θα παραμένει (ελάχιστα μεν, αλλά καταστροφικά) ανοιχτή, με αποτέλεσμα αφενός την απώλεια στεγανότητας στο θάλαμο καύσης και αφετέρου την καταστροφή της βαλβίδας από υπερθέρμανση και τήξη της κεφαλής της.

Ράμπα: Ο μηχανισμός κίνησης της βαλβίδας εφάπτεται με τη ράμπα όταν η βαλβίδα πρόκειται να ανοίξει, δηλαδή στην αρχή της ανύψωσής της, ή λίγο πριν κλείσει, δηλαδή στο τέλος της επαναφοράς της προς την έδρα της. Ο ρόλος της ράμπας είναι να εξασφαλίζει την ομαλή εκκίνηση και ακινητοποίηση της βαλβίδας δίνοντας της μικρή αρχική και τελική ταχύτητα. Αυτός ο παράγοντας είναι κρίσιμος για την αθόρυβη λειτουργία του μηχανισμού κίνησης των βαλβίδων και το μετριασμό των καταπονήσεων που δέχεται, συνεισφέροντας στη μακροζωία του.

Πλευρά: Είναι το τμήμα του έκκεντρου το οποίο δίνει στη βαλβίδα τη μέγιστη επιτάχυνση (και ταχύτητα) και επίσης το μεγαλύτερο μέρος της ανύψωσής της.

Η επιτάχυνση της βαλβίδας εξαρτάται και από την κλίση της πλευράς, δηλαδή τη γωνία που εμφανίζει με το οριζόντιο επίπεδο όταν το έκκεντρο είναι τοποθετημένο όπως στο διάγραμμα που εξετάζουμε.

Κορυφή: Είναι το τμήμα του έκκεντρου που η βαλβίδα κυμαίνεται γύρω από ή ακριβώς στη μέγιστη ανύψωση της. 0πως και η ράμπα, έτσι και η κορυφή είναι υπεύθυνη για την ομαλή επιβράδυνση της βαλβίδας κατά την ανύψωση της, την ακινητοποίηση της στο σημείο μέγιστης ανύψωσης (full lift) και την επιτάχυνση της κατά την επαναφορά της προς την έδρα. Η καμπυλότητα της κορυφής επηρεάζει αυτές τις επιταχύνσεις και τις επιβραδύνσεις, και καθορίζει για πόσες μοίρες η βαλβίδα θα βρίσκεται σε θέση full lift ή πολύ κοντά σε αυτή. Όταν η βαλβίδα είναι πλήρως ανυψωμένη, η ροϊκή ικανότητα του αντίστοιχου αυλού είναι μέγιστη, και φυσικά αυτός είναι ο προς επίτευξη στόχος.

Άλλο κρίσιμο χαρακτηριστικό του προφίλ είναι η τιμή της μέγιστης ανύψωσης, δηλαδή η απόσταση της βαλβίδας από την έδρα της στη θέση αυτή. Η τιμή αυτή συνήθως αναφέρεται ως "βύθισμα", μετριέται σε mm και προκύπτει από την απόσταση που έχει η αιχμή της κορυφής από το κέντρο του βασικού κύκλου. Υπάρχουν δύο περιπτώσεις συσχετισμού μεταξύ αυτής της απόστασης και της ανύψωσης της βαλβίδας: η πρώτη περίπτωση αφορά σε κινητήρες που το έκκεντρο έρχεται σε άμεση επαφή με τη βαλβίδα (ή με το ωστήριο, όταν αυτό αποτελεί ουσιαστικά προέκταση της βαλβίδας), οπότε η ανύψωση του έκκεντρου και της βαλβίδας είναι ταυτόσημες. Στην άλλη περίπτωση, όπου μεταξύ βαλβίδας και εκκεντροφόρου μεσολαβεί κάποιο κοκοράκι, η απόσταση πολλαπλασιαζόμενη επί τη σχέση μοχλισμού του κοκοριού δίνει την ολική ανύψωση
της βαλβίδας.

Οι επεμβάσεις

Το reprofiling, όπως προδίδει και το όνομα του, αναδιαμορφώνει το προφίλ του εκκεντροφόρου για να μεταβάλλει τα χαρακτηριστικά του (βύθισμα, διάρκεια, ανύψωση, ταχύτητα ανύψωσης, overlap μεταξύ βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής). Με το reprofiling μπορούμε να επέμβουμε κατά το δοκούν είτε μεμονωμένα σε κάποιο από τα χαρακτηριστικά του εκκεντροφόρου (π.χ. ανύψωση βαλβίδας), είτε σε κάποιο συνδυασμό χαρακτηριστικών (π.χ. ανύψωση και επιτάχυνση βαλβίδας), είτε ακόμα και σε όλα τα χαρακτηριστικά μαζί. Καίριο σημείο της εργασίας είναι η αναδιαμόρφωση του βασικού κύκλου του εκκεντροφόρου.

Το μηχάνημα του reprofiling αφαιρεί μέταλλο από την περιοχή του βασικού κύκλου, μικραίνοντας τη διάμετρο του. Κατ' αυτόν τον τρόπο έχουμε αποτελέσματα ανάλογα με αυτά που θα είχαμε αν μετατοπίζαμε το κέντρο του βασικού κύκλου. Η "μετατόπιση" αυτή φυσικά μεταβάλλει τη συνολική γεωμετρία του έκκεντρου. Έτσι "επεκτείνονται" και οι ράμπες, πράγμα που μας αφήνει περιθώρια αύξησης τής διάρκειας του εκκεντροφόρου και της επιτάχυνσης που δέχονται οι βαλβίδες κατά το άνοιγμα και κλείσιμο τους.

Τα αποτελέσματα (Μέρος Ι)

Αφαιρώντας υλικό από τη βασική διάμετρο του εκκεντροφόρου και αντισταθμίζοντας τη διαφορά μέσω της ρύθμισης του διακένου των βαλβίδων, αυξάνουμε την ανύψωση των βαλβίδων. Στη συνέχεια διαμορφώνοντας τις ράμπες, ώστε να "σβήνουν" ομαλά μέσα στη βασική διάμετρο του εκκεντροφόρου (και πάλι αφαιρώντας υλικό), έχουμε τη δυνατότητα να αυξήσουμε (αν γουστάρουμε) τη διάρκεια ανοίγματος των βαλβίδων ή να μετατοπίσουμε το άνοιγμα και κλείσιμο τους. Μπορούμε να μεταβάλλουμε επίσης την ταχύτητα ανοίγματος των βαλβίδων, ώστε κατά τις πρώτες μοίρες της ράμπας η βαλβίδα να ανυψώνεται περισσότερο, αυξάνοντας τη ροή των αερίων από και προς τον κύλινδρο. Μπορούμε επίσης να επέμβουμε στη γεωμετρία της πλευράς, αυξάνοντας ακόμη περισσότερο την ταχύτητα κίνησης της βαλβίδας, και να διαμορφώσουμε την κορυφή, κρατώντας τη βαλβίδα σε full lift για περισσότερες μοίρες περιστροφής του στροφαλοφόρου.

Όλες αυτές οι κατεργασίες δε γίνονται τμηματικά, αλλά είναι λεπτομέρειες της μηχανουργικής κατεργασίας που εκτελεί η ειδική εργαλειομηχανή για το reprofiling, αντιγράφοντας ένα πρότυπο προφίλ - "πατρόν" που διαθέτει τα χαρακτηριστικά που θέλουμε να έχει ο δικός μας εκκεντροφόρος.

Boubis Cams

Παίρνουμε λοιπόν τον αγαπημένο μας νορμάλ εκκεντροφόρο και τον πάμε βόλτα subito στον ξακουστό Χρήστο "Boubis" Βαλασόπουλο, γνωστό στην Ελλάδα και όχι μόνο ως "Camshaft guru". Η εταιρία του, η ΕΚΚΕΝΤΡΟΝ, δραστηριοποιείται full time από το 1979 στον τομέα της κατασκευής, επισκευής, ανακατασκευής, εξέλιξης και βελτίωσης εκκεντροφόρων. Με μια τεράστια εμπειρία, απόσταγμα όχι μόνο των θεωρητικών του γνώσεων αλλά και της πρακτικής εφαρμογής σε αγώνες και δρόμο όπως και της έρευνας στο ιδιόκτητο δυναμόμετρο πάγκου, ο "Boubis" είναι σε θέση να σας προτείνει και προμηθεύσει εγγυημένα τον εκκεντροφόρο που θα καλύψει πλήρως τις ανάγκες ή/και προσδοκίες σας.

Το πλήρως εξοπλισμένο & οργανωμένο μηχανουργείο, οι τεχνικοί με εικοσαετή και πλέον εμπειρία και αποκλειστική απασχόληση με το αντικείμενο, τα δεκάδες διπλώματα ευρεσιτεχνίας και η διεθνής παραδοχή του έργου του, θέτουν τις βάσεις της επιτυχίας και φήμης της ΕΚΚΕΝΤΡΟΝ. Να σημειωθεί ότι τα ίδια ακριβώς μηχανήματα που χρησιμοποιεί η εταιρία για το reprofiling και για την εξ αρχής κατασκευή εκκεντροφόρων (καλά διαβάσατε, υπάρχει και αυτή η δυνατότητα στην Ελλάδα! ), χρησιμοποιούνται κατά κόρον από τους ξένους οίκους κατασκευής εκκεντροφόρων.

Avanti Maestro

Το "θύμα" μας είναι ένας εργοστασιακός εκκεντροφόρος από τετρακύλινδρο οκταβάλβιδο κινητήρα ΒΜW, χωρητικότητας 1.778cc και απόδοσης 105 ονομαστικών ίππων. Το ζητούμενο, πέρα από την κάλυψη των αναγκών αυτού του KNOW HOW, είναι η τόνωση της ροπής στις μεσαίες στροφές, όπου ο συγκεκριμένος κινητήρας πάσχει αισθητά, και η δυνατότητα παραγωγής ισχύος μέχρι τις 7.000rpm χωρίς ο κινητήρας να "κρεμάει". Ο εκκεντροφόρος αυτός από κατασκευής έχει διάρκεια 262 μοιρών, ανύψωση βαλβίδων 8,8mm και μέγιστη ανύψωση στις 108 μοίρες ΜΑΝΣ.

Μέσα από ένα μενού 12 διαφορετικών προφίλ για το συγκεκριμένο κινητήρα (στις φωτό βλέπετε ένα μικρό δείγμα των εκατοντάδων διαφορετικών προφίλ που υπάρχουν διαθέσιμα για τη συντριπτική πλειοψηφία των κινητήρων που κατασκευάστηκαν τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες), ο αρχιμηχανικός της ΕΚΚΕΝΤΡΟΝ μας προτείνει ένα προφίλ με διάρκεια 285 μοιρών και μέγιστη ανύψωση βαλβίδας 10,5mm στις 114 ΜΑΝΣ. Βάσει δυναμομέτρησης που έχει γίνει κατά το παρελθόν από την ΕΚΚΕΝΤΡΟΝ στο συγκεκριμένο κινητήρα, ο εκκεντροφόρος αυτός θα δώσει 8-10 ίππους επιπλέον χωρίς άλλες μετατροπές στον κινητήρα, ο οποίος πλέον θα έχει μια ωφέλιμη περιοχή από τις 2.700 ως τις 6.900rpm.

Τα προκαταρκτικά

Δεν έχει νόημα να επέμβουμε σε έναν εκκεντροφόρο με κάποιο ελάττωμα, όπως πχ υπερβολική φθορά στα έδρανα κύλισής του, στράβωμα κλπ. Γι'αυτό εκτελούνται πρώτα κάποιοι σχολαστικοί και ακριβείς έλεγχοι.

Η πρώτη εκτίμηση γίνεται οπτικά. Ακολουθεί η μικρομέτρηση των εδράνων και κατόπιν ο έλεγχος ευθυγράμμισης, δηλαδή "στραβάδας". Ο εκκεντροφόρος τοποθετείται σε ειδική βάση και περιστρέφεται με το χέρι, ενώ ένα ειδικό ωρολογιακό μικρόμετρο απεικονίζει πόσο παράκεντρο είναι κάθε έδρανο.

Σε περίπτωση που ο εκκεντροφόρος είναι στραβός, υπάρχει η δυνατότητα ευθυγράμμισής του. Φυσικά μην περιμένετε να δείτε κανέναν εκκεντροφόρο σα στραβόμπαρα: ακόμη κι αν είναι παράκεντρος κατά 0,1 mm, αυτό αρκεί για να καταστρέψει όχι μόνο τον εκκεντροφόρο, αλλά και την κυλινδροκεφαλή...

Το πόρισμα της εκκεντροφοροδικαστικής εξέτασης έδειξε ότι ο εκκεντροφόρος μας χαίρει άκρας υγείας, κινείται εντός κατασκευαστικών ανοχών και είναι πιο ίσιος κι από την κάνη του Magnum 44 του Dirty Harry. Πάμε τώρα στο παρασύνθημα.

Ο reprofiler

Είναι μια εργαλειομηχανή που συνδυάζει στοιχεία από ρεκτιφιέ άξονα και τόρνο αντιγραφής. Η λειτουργία του
έχει ως εξής: στο ειδικό τσοκ προσδένεται ο εκκεντροφόρος και κεντράρει αφενός στο κέντρο του τσοκ και αφετέρου στην περιστρεφόμενη πόντα της "κουκουβάγιας", δηλαδή του απέναντι από το τσοκ κέντρου. Αφού στηριχθεί καλά, καθώς η παράμετρος αυτή είναι νευραλγικής σημασίας για την επιτυχία και ακρίβεια της επέμβασης, ελέγχεται κατά τα γνωστά η ομόκεντρη περιστροφή του γύρω από τους άξονες του τσοκ και της πόντας.

Αν ο εκκεντροφόρος στραβογυρνάει, διορθώνεται η στήριξη του και προχωράμε στο επόμενο βήμα, την αντιστοίχηση του μοιρογνωμονίου στο τσοκ με το σημείο αναφοράς χρονισμού του εκκεντροφόρου. Αυτό γίνεται για να ξέρουμε ανά πάσα στιγμή ποιο σημείο του εκκεντροφόρου κατεργάζεται το μηχάνημα και επίσης για να μπορούμε επί τόπου να καταγράψουμε και να ελέγξουμε το αποτέλεσμα της επέμβασης, εν ανάγκη να δημιουργήσουμε και ένα γράφημα ανύψωσης εκκεντροφόρου (αν και υπάρχει ειδικός μηχανισμός αποκλειστικά για την εργασία αυτή).

Στη συνέχεια τοποθετούμε το πρότυπο προφίλ στο μηχανισμό αντιγραφής του reprofiler. Το προφίλ αυτό είναι ένας δίσκος με δύο λοβούς, έναν για τα έκκεντρα εισαγωγής και ένα για τα εξαγωγής. Μοιάζει (και στην ουσία είναι) ένα έκκεντρο σε μεγέθυνση. Τοποθετείται στον άξονα όπου είναι προσαρμοσμένο και το τσοκ, και περιστρέφεται μαζί με αυτό. Πάνω στο προφίλ εφάπτεται ένας μεγάλος περιστρεφόμενος δίσκος. Το σύστημα τσοκ - κουκουβάγιας είναι προσαρμοσμένο σε μια αρθρωτή τράπεζα, η οποία κινείται καθώς το πρότυπο προφίλ κυλά πάνω στο δίσκο της αντιγραφής.

 Έτσι ο εκκεντροφόρος παλινδρομεί όπως μια βαλβίδα, ανάλογα με την επιφάνεια κάθε σημείου του πρότυπου προφίλ που εφάπτεται στον δίσκο της αντιγραφής. Με αυτό τον τρόπο εξασφαλίζεται το επιθυμητό βάθος κοπής, την οποία επιτελεί ο μεγάλος περιστρεφόμενος λειαντικός τροχός που αφαιρεί υλικό από τον εκκεντροφόρο.

 Η διαδικασία αφαίρεσης υλικού έχει ως εξής: ο χειριστής δίνει τις παραμέτρους κατεργασίας στο μηχάνημα, δηλαδή την ταχύτητα περιστροφής του εκκεντροφόρου, το βάθος κοπής και την πρόωση του τροχού. Στη συνέχεια ανοίγει την παροχή του κοπτικού υγρού, το οποίο "λούζει" τον εκκεντροφόρο καθώς έρχεται σε επαφή με τον τροχό κοπής.

Το κοπτικό υγρό επιτελεί διάφορους σκοπούς, όπως τη λίπανση της κατεργαζόμενης επιφάνειας, την ψύξη της (που είναι πολύ βασική για να μη διαστέλλεται τοπικά ο εκκεντροφόροι και αλλοιώνονται οι ακριβείς διαστάσεις της κατεργασίας, και επίσης για να μην προκληθούν τοπικές υπερθερμάνσεις που καταστρέφουν τις μηχανικές ιδιότητες του μετάλλου), αποβάλλει τα απόβλητα (γρέζια) από την επιφάνεια και συνεισφέρει στη μείωση της επιφανειακής τραχύτητας στην κατεργαζόμενη επιφάνεια.

Τα αποτελέσματα (Μέρος II)

Καθώς ο εκκεντροφόρος περιστρέφεται περί τον άξονα του, ο τροχός, ο οποίος σιγά - σιγά μετακινείται πλευρικά προκειμένου να πετύχει τη βέλτιστη ακρίβεια των διαστάσεων και την καλύτερη δυνατή ποιότητα επιφάνειας, αφαιρεί υλικό οπό το βασικό κύκλο του εκκεντροφόρου και αναδιαμορφώνει βάσει του προφίλ τις ράμπες, τις πλευρές και την κορυφή του έκκεντρου.

Κάθε φορά που γίνεται εναλλαγή μεταξύ έκκεντρου εισαγωγής και εξαγωγής ο reprofiler "διαβάζει" το ανάλογο προφίλ. Η αφαίρεση υλικού γίνεται σε δύο φάσεις. Η πρώτη είναι η εκχόνδριση, όπου το μηχάνημα αφαιρεί το μεγάλο όγκο υλικού με μεγαλύτερη ταχύτητα, πρόωση και βάθος κοπής, και ακολουθεί το φινίρισμα, το οποίο είναι πιο χρονοβόρο, αφαιρεί λιγότερο υλικό και παράγει μια κορυφαίας ποιότητας επιφάνεια.

Μετά το πέρας της διαδικασίας ο εκκεντροφόρος είναι έτοιμος προς χρήση. Τον καθαρίζουμε σχολαστικά από τυχόν κολλημένα γρέζια και είναι έτοιμος για garage delivery.

Στις περισσότερες περιπτώσεις ο εκκεντροφόρος παραδίδεται με μια ειδική γραφιτούχο επίστρωση, η οποία εξασφαλίζει την προστασία του εκκεντροφόρου κατά τα κρίσιμα πρώτα λεπτά της λειτουργίας του μετά την τοποθέτηση του στον κινητήρα.

"Κρίσιμα ερωτήματα"

ΟΚ, έχουμε στα χέρια μας ένα "φτιαγμένο" εκκεντροφόρο. Κατά πόσο συγκρίνεται με έναν aftermarket που έχει το ίδιο η ανάλογο προφίλ? Έχει την ίδια ποιότητα και αντοχή με τον εργοστασιακό ή τον aftermarket? Προσφέρει τα ίδια αποτελέσματα με τον aftermarket? Η αφαίρεση υλικού δεν αναιρεί τις μηχανικές ιδιότητες του εκκεντροφόρου? Δε θα φθαρεί πιο γρήγορα? Μήπως η επιφανειακή σκληρότητα και τραχύτητα δεν είναι η πρέπουσα?

Οι περισσότεροι κατασκευαστές εκκεντροφόρων καταφεύγουν στο reprofiling και έχουν στις εγκαταστάσεις τους τα σχετικά μηχανήματα. Μια ματιά σε έναν κατάλογο επώνυμου κατασκευαστή εκκεντροφόρων του εξωτερικού θα σας πείσει, αφού για ορισμένα αυτοκίνητα απαιτείται η αποστολή του εκκεντροφόρου για την ανταλλαγή του με έναν reprofiled. Ένας reprofiled εκκεντροφόρος είναι άμεσα συγκρίσιμος με έναν εκκεντροφόρο του εμπορίου, τόσο από πλευράς ποιότητας, όσο και αποτελέσματος. Επίσης με το reprofiling μπορείτε να προσαρμόσετε τον εκκεντροφόρο σας ακριβώς στις ανάγκες και απαιτήσεις σας και τις μετατροπές που έχετε κάνει η θα κάνετε στον κινητήρα σας.

Η αντοχή και αξιοπιστία του εκκεντροφόρου δεν υπολείπονται σε καμία περίπτωση, και αυτό οφείλεται στα υλικά και τις μεθόδους κατασκευής του εκκεντροφόρου. Οι ατσάλινοι εκκεντροφόροι που επικρατούσαν μέχρι τις αρχές του '90, δέχονται από το εργοστάσιο επιφανειακή σκλήρυνση σε βάθος 2-2,5 mm. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και σε περιπτώσεις μεγάλου βάθους κοπής δεν φτάνουμε να δουλεύουμε πάνω στο "μαλακό" μέταλλο. Έτσι η αντοχή του εκκεντροφόρου δεν αλλοιώνεται. Αν πάλι αγριέψουμε τόσο πολύ τον εκκεντροφόρο ώστε τελικά να "φάμε" όλο το βάθος του σκληρυσμένου υλικού, υπάρχει πάντα η δυνατότητα σκληροβαφής ή εναζώτησης του εκκεντροφόρου, οπότε πάλι δεν τίθεται θέμα. Από την άλλη, οι "τελευταίας γενιάς" μαντεμένιοι εκκεντροφόροι δεν είναι βαμμένοι. Πολύ απλά, περιέχουν φυλλοειδή γραφίτη σε όλη τους τη μάζα, κι αυτό τους εξασφαλίζει αυτολιπαινόμενες ιδιότητες - οπότε ουδείς φόβος.

Όσο για την τραχύτητα της επιφάνειας, αυτή είναι συχνά κλάσεις ανώτερη κι από των εργοστασιακών ή "ετοιματζίδικων" εκκεντροφόρων που συχνά θυσιάζουν την απόλυτη τελειότητα στο "βωμό" της μείωσης του κόστους και της μαζικής παραγωγής.

Αυτό όχι μόνο φαίνεται οπτικά και δια της αφής, αλλά έχει αποδειχθεί και με ειδικό εργαστηριακό τραχύμετρο επιφανείας. Μη σας φαίνεται παράδοξο, ο λειαντικός τροχός σε συνεργασία με έναν έμπειρο και "μερακλή" τεχνίτη μπορεί να παράγει επιφάνειες τόσο τέλειες, ώστε ακόμα και μια "συνηθισμένη" κατεργασία superfinishing δύσκολα τις πετυχαίνει.

Σημαντικό ρόλο παίζει το "διαμαντάρισμα" του τροχού πριν το φινίρισμα, δηλαδή την κατεργασία της κοπτικής του επιφάνειας με πραγματικό διαμάντι προκειμένου να γίνει απολύτως επίπεδη και να αποκτήσει τα επιθυμητά χαρακτηριστικά κοπής. Ωστόσο μην υπερενθουσιάζεστε με τις επιφάνειες - καθρέφτες. Μια ελάχιστη, αλλά ζωτική τραχύτητα είναι απαραίτητη για να μπορούν οι τριβόμενες επιφάνειες να συγκρατούν λιπαντικό κατά τη λειτουργία τους.

Πώς να τον φτιάξω?

Τι να κάνουμε στον εκκεντροφόρο για να κερδίσουμε σε ισχύ και να τονώσουμε τις "ασθενικές" περιοχές του κινητήρα? Η λιγότερο παρεμβατική μεταβολή των χαρακτηριστικών του εκκεντροφόρου, από πλευράς ομαλής λειτουργίας στο ρελαντί και καλής απόδοσης στις πολύ χαμηλές στροφές, είναι η αύξηση της ανύψωσης των βαλβίδων, και φυσικά του ρυθμού ανύψωσής τους, χωρίς αύξηση της συνολικής διάρκειας του εκκεντροφόρου ή του overlap. Η αύξηση της ανύψωσης ευνοεί τη ροή των αερίων αυξάνοντας το βαθμό πλήρωσης του κυλίνδρου. Η διατήρηση του εργοστασιακού overlap και διάρκειας αποτρέπουν το "άδειασμα" του κυλίνδρου σε χαμηλούς ρυθμούς περιστροφής, όπου τα αέρια έχουν χαμηλή ταχύτητα και μικρή αδράνεια. Έτσι διασφαλίζεται η καλή απόδοση στις χαμηλές στροφές. Από την άλλη, η αυξημένη ταχύτητα ανύψωσης της βαλβίδας αυξάνει τη διάρκεια "ωφέλιμου" ανοίγματος της βαλβίδας. Και εξηγούμαστε: οι βαλβίδες "ρέουν" πολύ λίγο όταν απέχουν από την έδρα τους λιγότερο από 1mm. Χαρακτηριστικό είναι ότι οι "τίμιοι" κατασκευαστές - μετατροπείς εκκεντροφόρων στο φύλλο χαρακτηριστικών του εκάστοτε προϊόντος τους αναφέρουν έκτος από τη συνολική διάρκεια του εκκεντροφόρου και την "πραγματική" διάρκεια (actual duration, σε μοίρες πάντα) κατά την οποία η ανύψωση της βαλβίδας είναι ίση ή μεγαλύτερη από 0,2mm. Αυτό το χαρακτηριστικό ξεχωρίζει εκ πρώτης όψης τους αμνούς από τα ερίφια...

Εξίσου κρίσιμη είναι η διάρκεια κατά την οποία η βαλβίδα βρίσκεται κοντά ή ακριβώς σε θέση full lift. Το στοιχείο αυτό διαλευκαίνει το σκηνικό εντυπωσιασμού που προκαλεί μεμονωμένα ο αριθμός μοιρών συνολικής διάρκειας ή μέγιστης ανύψωσης. Για να γίνουμε ακόμη πιο παραστατικοί, σας παραθέτουμε το εξής πραγματικό πειραματικό παράδειγμα, συγκρίνοντας 6 διαφορετικά προφίλ για τον ίδιο κινητήρα:

Σύγκριση Διάρκειας Εκκεντροφόρων
Ονομαστική	Νο1	Νο2	No3	No4	Νο5	No6
Διάρκεια (Μοίρες)	296	252	260	260	264	266
Ανύψωση Βαλβιδας (mm)	Πραγματική Διάρκεια
0,2	254	252	255	260	260	260
1,5	195	206	204	212	200	210
2,5	163	175	174	181	168	180
5,0	96	115	114	121	106	120
Μέγιστη Ανύψωση (mm)
	6,61	7,24	7,21	7,41	6,91	7,44

 

Ο παραπάνω πίνακας είναι πολύ αποκαλυπτικός, απεικονίζοντας τη διάρκεια σε μοίρες κατά την οποία η ανύψωση λοβού (η οποία πολλαπλασιαζόμενη με τη σχέση μοχλισμού του κοκοριού μας δίνει την ανύψωση της βαλβίδας) είναι ίση ή μεγαλύτερη από την ορισμένη τιμή (0,2mm, 1,5mm κλπ). Τα πορίσματα είναι... συγκλονιστικά, ως προς τη διαφορά μεταξύ της διαφήμισης και του δυναμόμετρου. Έτσι τα προφίλ Ν° 1 και Ν° 2 έχουν στο 0,2mm την ίδια ανύψωση, αλλά στις υπόλοιπες ανυψώσεις έχουν διαφορά από 11 ως 19 μοίρες! Το ίδιο σκηνικό επικρατεί και στην περίπτωση των Ν° 4 & Ν° 5, αλλά με μικρότερη ψαλίδα 12 - 15 μοιρών. Εντούτοις, στο 0,2mm τα Νο1 και Νο5 είναι εξαιρετικά ήπια βολτίσια προφίλ. Τα Νο2 και Νο3 είναι ελαφρώς αγριότερα και προσφέρουν αντίστοιχη απόδοση. Ομοίως τα Νο4 και Νο6 είναι πολύ παραπλήσια και ουσιαστικά μακράν αγριότερα στην πράξη από τα υπόλοιπα, κι ας φαίνονται ονομαστικά τα πιο "ήπια"...

Γιατί τα λέμε όλα αυτά? Για να σας δείξουμε ότι το ράσο δεν κάνει τον παπά, στην περίπτωση μας η ονομαστική διάρκεια και ανύψωση δεν συνεπάγονται απαραίτητα εξωφρενικά οφέλη στην ισχύ. Επίσης προκύπτει ότι τα Νο4 και Νο6, με μεγαλύτερο ρυθμό ανύψωσης, συνεπώς αγριότερες ράμπες και πιο "κάθετες" πλευρές, εξασφαλίζουν τελικά μεγάλα οφέλη με μικρότερη διάρκεια.

Γεννάται πάλι όμως ένα ερώτημα: αφού είπαμε ότι η βαλβίδα πρέπει να κινείται σχετικά αργά για να αποφεύγουμε τις φθορές, καταπονήσεις, θόρυβο κλπ, ένα προφίλ "επιτάχυνσης" δεν αναιρεί τα παραπάνω? Όχι πάντα, αφού στις περισσότερες περιπτώσεις οι κατασκευαστές το παρακάνουν με πολύ ήπιες ράμπες και πλευρές, οπότε οι σωστά μελετημένες επεμβάσεις κατά το reprofiling δεν διακινδυνεύουν ή ξεπερνούν τα λειτουργικά όρια ασφαλείας του κινητήρα σας.

Μπορώ κι εγώ?

Δυστυχώς ορισμένοι κινητήρες, για την ακρίβεια κυλινδροκεφαλές και μηχανισμοί κίνησης βαλβίδων, είναι σχεδιασμένοι έτσι ώστε δεν έχουν πολλά περιθώρια απόκλισης στη ρύθμιση των βαλβίδων. Αυτό συναντάται κυρίως σε κινητήρες με ξηρά ωστήρια όπου δεν υπάρχουν διαθέσιμα μεγάλου πάχους καπελότα ("παστίλιες") για να αντισταθμίσουν τη μείωση της διαμέτρου του βασικού κύκλου και να πετύχουν το σωστό διάκενο βαλβίδων, και επίσης σε κινητήρες με υδραυλικά ωστήρια τα οποία δεν έχουν μεγάλο εύρος ρύθμισης. Δυστυχώς, σε αυτές τις περιπτώσεις είτε θα τοποθετήσετε κάποιον έτοιμο aftermarket εκκεντροφόρο, ή αν οι λύσεις της αγοράς δε σας καλύπτουν, θα κατασκευάσετε εξ αρχής κάποιον άλλο βάσει του προφίλ που σας ταιριάζει.

Τα συν και πλην

Βασικά δεν εντοπίζονται σημαντικά μειονεκτήματα στο reprofiling, λειτουργικά ή πρακτικά, με εξαίρεση τις περιπτώσεις της προηγούμενης παραγράφου.

Ωστόσο στην περίπτωση ορισμένων κινητήρων το reprofiling δεν επιτρέπει εξωφρενικές αποκλίσεις από την εργοστασιακή διαμόρφωση του εκκεντροφόρου, όπως για παράδειγμα την αύξηση της ανύψωσης από τα 8mm στα 12mm, και εκεί αναγκαστικά καταφεύγουμε σε fabricated εκκεντροφόρους. Ίσως ο μόνος παράγοντας για να μην κάνεις reprofiling να έγκειται στην... ψυχολογία σου και τις τυχόν επιφυλάξείς σου, τις όποιες όμως πιστεύουμε πως με το αφιέρωμα αυτό έχουμε αναιρέσει.

Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα του reprofiling σε σχέση με την αγορά νέων βελτιωτικών εκκεντροφόρων. Πρώτο και, συχνά κυριότερο, το κόστος. Ενώ ένας aftermarket εκκεντροφόρος μπορεί να κοστίσει από 250 ως και 500 ευρώ, το reprofiling συνήθως κοστίζει περίπου €150 ανά εκκεντροφόρο, συμπεριλαμβανομένου του Φ.Π.Α. 18%.

Ακόμα ένα σημαντικό προσόν του reprofiling είναι ότι δίνει τη δυνατότητα στον ιδιοκτήτη να έχει το προφίλ που θέλει ή χρειάζεται ακριβώς, είτε αυτό διατίθεται στο εμπόριο, είτε κατασκευαστεί εξ αρχής, με την ανάλογη φυσικά οικονομική επιβάρυνση. Ένας reprofiled εκκεντροφόρος, ανεξάρτητα του κινητήρα από τον οποίο προέρχεται, συνήθως παραδίδεται μέσα σε 24 ή 48 ώρες, ενώ συχνά ορισμένοι αντιπρόσωποι καθυστερούν σημαντικά στην παράδοση εκκεντροφόρων που δε διαθέτουν στο στοκ τους.

Να το κάνω?

Γιατί όχι? Το reprofiling δεν αποτελεί "Ελληνικό ημίμετρο χαμηλού κόστους", όπως κατά καιρούς διάφοροι το έχουν χαρακτηρίσει. Ούτε εναπόκειται στα χέρια κάποιου "απλού τορναδόρου", όπως έχουν δηλώσει κάποιοι άλλοι. Πίσω του υπάρχει μια μηχανολογικά θεμελιωμένη μεθοδολογία που είναι αναγνωρισμένη και διαδεδομένη παγκοσμίως. Συν τοις αλλοις το οικονομικό κίνητρο είναι σημαντικό και ευνοεί πολύ τα ισχνά, πλην όμως διψασμένα για επιδόσεις βαλάντια. Πολλά αξιόλογα "δείγματα γραφής" reprofiled εκκεντροφόρων έχουν κατά καιρούς παρελάσει μέσα από τις POWER σελίδες και συνηγορούν στις απόψεις που μόλις διαβάσατε.

Το παραπάνω άρθρο δημοσιεύθηκε στο POWER TECHNIQUES Ιουνίου 2002 με συντάκτη τον κ. Γιώργο Φονσό.