Η λειτουργία του ιμάντα χρονισμού στον κινητήρα

Ο οδοντωτός ιμάντας κινείται από το στροφαλοφόρο άξονα και συγχρονίζει τη διαδρομή μεταξύ των εκκεντροφόρων (ή μόνο ενός εκκεντροφόρου) και του στροφαλοφόρου άξονα. Ο ιμάντας χρονισμού οδηγεί επίσης συχνά βοηθητικές μονάδες, όπως η αντλία νερού και μερικές φορές το υδραυλικό τιμόνι. Ωστόσο, αυτό δε συμβαίνει συχνά στους νεότερους κινητήρες. Εδώ οι πρόσθετες μονάδες εξαρτώνται από άλλα κινούμενα μέρη, έτσι ώστε ο οδοντωτός ιμάντας να εκτίθεται σε σημαντικά χαμηλότερα φορτία. Το κύριο καθήκον του ιμάντα χρονισμού είναι να οδηγήσει σωστά τον εκκεντροφόρο, ο οποίος με τη σειρά του είναι υπεύθυνος για το άνοιγμα και το κλείσιμο των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής. Εύκολα μπορεί να φανταστεί κάποιος τι θα συμβεί αν ο οδοντωτός ιμάντας δεν έχει αρκετή ένταση, «πηδάει» γρανάζια ή σκίζεται σιγά σιγά: Οι βαλβίδες θα ανοίξουν σε λάθος χρόνο και έπειτα τα χτυπημένα έμβολα θα γυρίσουν. Με τύχη, σε αυτήν την περίπτωση πρέπει να αντικατασταθούν μόνο οι βαλβίδες και η κυλινδροκεφαλή. Οι άτυχοι δε θα μπορέσουν να αποφύγουν την αλλαγή ολόκληρης της μηχανής.

Υπάρχουν επίσης κινητήρες στους οποίους η ρήξη του οδοντωτού ιμάντα δεν οδηγεί αναγκαστικά σε βλάβη του μοτέρ. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα έμβολα και οι βαλβίδες δεν είναι δυνατόν ούτε να αγγιχτούν εξαιτίας του σχεδιασμού τους. Ωστόσο, αυτό αφορά συνήθως σε παλαιότερους κινητήρες με χαμηλότερη συμπίεση ή πετρελαιοκινητήρες υψηλής συμπίεσης και turbo κινητήρες οι οποίοι έχουν αποσυρθεί ή αποσύρονται και είναι και εκτός ζήτησης. Μεταξύ των κινητήρων του VW Golf II (1984-1991) υπάρχουν, τέτοια παραδείγματα, συμπεριλαμβανομένου του βενζινοκινητήρα των 1,8 λίτρων με ισχύ 90 PS (και κωδικό RP).



Τι αλλάζεται κατά την αλλαγή του ιμάντα χρονισμού
Συχνά έχει νόημα να αντικατασταθούν και άλλα μέρη με την αλλαγή του ιμάντα χρονισμού. Τα εξαρτήματα που συμμετέχουν στη λειτουργία του ιμάντα χρονισμού προσφέρονται συνήθως μαζί με το νέο ιμάντα σε ένα κιτ επισκευής. Για παράδειγμα, μια νέα τροχαλία έντασης και νέες τροχαλίες παραμόρφωσης είναι υποχρεωτικές κατά την αλλαγή ενός ιμάντα χρονισμού. Συνιστάται επίσης η αντικατάσταση της αντλίας νερού κατά την αλλαγή του ιμάντα χρονισμού, υπό την προϋπόθεση ότι αυτή κινείται και από τον ιμάντα χρονισμού. Ο συνδυασμός ενός νέου οδοντωτού ιμάντα και μιας παλιάς αντλίας νερού μπορεί να προκαλέσει βλάβες. Δεν είναι σπάνιο η παλιά αντλία να μπλοκάρει σε συνδυασμό με το νέο οδοντωτό ιμάντα, κάτι που μπορεί να οδηγήσει στη φθορά του οδοντωτού ιμάντα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο εκκεντροφόρος και ο στροφαλοφόρος άξονας λειτουργούν με λάθος κύκλο.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του ιμάντα χρονισμού
Σε αντίθεση με μια καδένα χρονισμού από μέταλλο, ένας οδοντωτός ιμάντας από καουτσούκ και πλαστικό λειτουργεί πιο αθόρυβα, είναι ελαφρύτερος και έχει λιγότερες τριβές. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μετρήσιμο πλεονέκτημα κατανάλωσης. Επιπλέον, ο ιμάντας χρονισμού στην πλήρη λειτουργία του μπορεί να είναι πιο συμπαγής, επειδή είναι πιο εύκαμπτος και δε χρειάζεται να λειτουργεί μέσα σε λάδι, όπως η καδένα χρονισμού. Έτσι, αποδεικνύεται ιδιαίτερα κατάλληλος για μικρά αυτοκίνητα με στενούς χώρους κινητήρων. Εν τω μεταξύ, οι οδοντωτοί ιμάντες μπορούν επίσης να σχεδιαστούν έτσι, ώστε να έχουν διάρκεια λειτουργίας πάνω από 200.000 χιλιόμετρα. Βέβαια, και οι καδένες χρονισμού μπορούν να ανεχθούν ανάλογα μεγάλες αποστάσεις - συχνά, δε, και κατά πολύ μεγαλύτερες. Ωστόσο, πολλές καδένες έχουν μήκος μόνο λίγων χιλιοστών. Οι -εξ αυτών των λόγων- μεταβαλλόμενοι όροι χρονισμού, έχουν ως αποτέλεσμα την υποδεέστερη συμπεριφορά καύσης του κινητήρα (όπου προκύπτει λιγότερη ισχύς και μεγαλύτερη κατανάλωση). Αυτό το πρόβλημα δε συμβαίνει με έναν οδοντωτό ιμάντα, που καθ όλη τη διάρκεια της ζωής της δεν επιμηκύνεται σχεδόν ποτέ.

Τα μειονεκτήματα του ιμάντα χρονισμού περιλαμβάνουν κυρίως τον κίνδυνο αυτός να ραγίσει ξαφνικά. Αυτό δεν οφείλεται μόνο στην επιβάρυνσή του κατά τη λειτουργία, αλλά και στο γεγονός ότι το υλικό γίνεται εύθραυστο με την πάροδο του χρόνου. Η μόνιμη θερμότητα, η ξηρότητα, καθώς και η μη χρήση προκαλούν την ταχύτερη γήρανση του ιμάντα χρονισμού. Και επειδή το λάδι του κινητήρα βλάπτει τον ιμάντα, η λειτουργία του τελευταίου πρέπει να στεγάζεται έξω από τον κινητήρα. Ωστόσο, υπάρχουν και ειδικοί ιμάντες χρονισμού, που λειτουργούν μέσα σε ένα... λουτρό λαδιού. Οι κατασκευαστές ελπίζουν ότι αυτό οδηγεί σε ακόμα χαμηλότερες τριβές και λιγότερο επιβαρυντικό φορτίο στον κινητήρα (π.χ. 1.0 Ecoboost της Ford).