Τι είναι η παράκεντρη θέση του πίρου; (Wrist pin offset)
Η παράκεντρη θέση του πίρου είναι ένα χρήσιμο εργαλείο που χρησιμοποιείται από τους κατασκευαστές πιστονιών OEM και aftermarket. Ακολουθεί μια επεξήγηση της διαδικασίας αλλά και γιατί γίνεται.
Αρχικά, φαίνεται αρκετά λογικό o πίρος του εμβόλου να είναι κεντραρισμένος στο κύλινδρο οποιασδήποτε μηχανής εσωτερικής καύσης. Αυτή ήταν η συνήθης πρακτική στους κινητήρες παραγωγής για πάνω από έναν αιώνα, αλλά περνώντας ο χρόνος η σκέψη μας προσαρμόστηκε σε νεότερους και καλύτερους τρόπους πρακτικής.
Αν και δεν είναι πάντοτε ορατό με γυμνό μάτι, αυτό το διάγραμμα δείχνει ένα έμβολο με μια παράκεντρη θέση του πίρου ,ελαφρώς προς τα αριστερά.
Καθώς οι μηχανές εξελίχθηκαν, οι μηχανικοί διαπίστωσαν ότι η παράκεντρη θέση του πίρου εμβόλου αποφέρει δύο σημαντικά οφέλη. Κατ 'αρχάς, βελτιώνει τα χαρακτηριστικά θορύβου του κινητήρα λόγω του χτυπήματος του εμβόλου στο ανώτερο νεκρό σημείο (TDC). Ο δεύτερος λόγος ,είναι να βελτιωθεί η απόδοση του κινητήρα μειώνοντας την εσωτερική τριβή.
Η μετατόπιση του άξονα του κυλίνδρου από τον άξονα του στροφαλοφόρου ελαχιστοποιεί τη γωνία της μπιέλας όταν η πίεση στον κυλίνδρο έχει την υψηλότερη τιμή. Η μειωμένη γωνία οδηγεί σε χαμηλότερες πλάγιες δυνάμεις στο έμβολο και επομένως σε μικρότερες απώλειες τριβής κατά τη διάρκεια της μέγιστης πίεσης μέσα στο κύλινδρο, ειδικά στην αρχή της διαδρομής ισχύος όταν η πίεση αυξάνεται έντονα περίπου 12-15 μοίρες μετά το TDC. Αντί να αναθεωρήσετε ένα πλήρες σχέδιο του κινητήρα, ο εύκολος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να μετατοπίσετε τον πίρο στο έμβολο.
Με τη μετατόπιση του πίρου, ο κινητήρας λειτουργεί πιο αθόρυβα και παράγει περισσότερη ιπποδύναμη λόγω της μικρότερης τριβής κατά τη διαδικασία της καύσης.
Η κλίμακα με την οποία πρέπει να μετατοπιστούν οι άξονες του κυλίνδρου εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, αλλά οι κυριότεροι είναι η αναλογία διαδρομής του στροφάλου ως προς το μήκος της μπιέλας και η γωνία μετά το TDC κατά την οποία λαμβάνει χώρα η μέγιστη πίεση κυλίνδρου. Η μετατόπιση της οπής του πίρου είναι πιο πρακτική. Η Wiseco έχει καταλήξει στο συμπέρασμα ότι η μετατόπιση του πίρου κατά 1.3mm είναι αρκετή για τις περισσότερες εφαρμογές. Οι σχεδιαστές της Wiseco γνωρίζουν επίσης την επίδραση στο μήκος διαδρομής του κινητήρα λόγω της μετατόπισης της οπής του πίρου. Η μετατόπιση αυτη του πίρου αυξάνει ελαφρώς τη διαδρομή, η οποία μπορεί να είναι αρκετή για να πετάξει τον κινητήρα έξω από τα spec για κάποιες κατηγορίες αγώνων που περιορίζουν τη χωρητικότητα του.
Με τη μετακίνηση του πίρου ο κινητήρας κερδίζει ένα παρόμοιο πλεονέκτημα αντίστοιχο με την προσθήκη μακρύτερης μπιελας, επιβραδύνοντας την ταχύτητα του εμβόλου στο Ανω Νεκρό Σημείο επιτρέποντας έτσι μια μεγαλύτερη χρονική περίοδο για τη διάδοση της φλόγας για να αυξήσει την πίεση στο θαλαμο καυσης πριν ξεκινήσει πραγματικά η διαδρομή ισχύος. Το μειονέκτημα είναι υψηλότερη ταχύτητα πλησιάζοντας το ΑΝΣ και η χαμηλότερη ταχύτητα αναχώρησης απο το ΑΝΣ η οποία μπορεί να επηρεάσει τις απαιτήσεις για καλύτερο καυσιμο. Η βελτιωμένη γωνία μόχλευσης στο ΑΝΣ εξακολουθεί να είναι σημαντική. Η καθυστέρηση της πίεσης, ενώ ο στρόφαλος κινείται σε μεγαλύτερη γωνία μόσχευσης, θα βοηθήσει στην αύξηση της ροπής, ιδιαίτερα στις χαμηλές στροφές.
Οι πίροι των εμβόλων υπάρχουν σε όλα τα σχήματα και τα μεγέθη και η Wiseco έχει πολλά διαφορετικά στυλ διαθέσιμα. Τα έμβολα μπορούν ακόμη να αναβαθμιστούν σε παχύτερους πίρους, διαφορετικά υλικά πίρων ή πίρους DLC (Diamond Like Carbon).
Πολλοί μαθηματικοί υπολογισμοί απαιτούνται για τη σωστή μετατόπιση του πίρου, αλλά οι μηχανικοί της Wiseco έχουν υπολογίσει το βέλτιστο ποσό μετατόπισης για τις εφαρμογές υψηλής απόδοσης και την εφαρμόζουν όπου απαιτείται. Οι επιπτώσεις απο το περισσοτερο φορτίο στις μπιέλες ειναι ελάχιστες, καθώς οι περισσότερες σύγχρονες μπιέλες χειρίζονται εύκολα τα φορτία.
