Τεχνικό: Τι είναι η “μέση ταχύτητα εμβόλου” και ποιο μοντέλο έχει το ρεκόρ;

Μιλώντας για τεχνικά χαρακτηριστικά κινητήρων εσωτερικής καύσης, το μυαλό μας στρέφεται συνήθως σε αριθμούς όπως η ισχύς, η ροπή και η χωρητικότητα. Αυτή τη φορά, θα γνωρίσουμε ένα λιγότερο δημοφιλές τεχνικό χαρακτηριστικό των κινητήρων. Ονομάζεται “μέση ταχύτητα εμβόλου”, ας δούμε τι είναι, πως υπολογίζεται, αλλά και ποια εταιρεία έχει το ρεκόρ που πιθανόν να μην καταρριφθεί ποτέ.

Σε κάθε παλινδρομικό κινητήρα, το έμβολο κινείται από το Άνω Νεκρό Σημείο (ΑΝΣ) μέχρι το Κάτω Νεκρό Σημείο (ΚΝΣ). Αυτή η απόσταση ονομάζεται διαδρομή του εμβόλου και διανύεται σε συγκεκριμένο χρόνο, ανάλογα με τις στροφές λειτουργίας του κινητήρα. Η μέση ταχύτητα που αναπτύσσεται όταν ο κινητήρας λειτουργεί στο μέγιστο όριο περιστροφής (κόφτης) ονομάζεται “μέση ταχύτητα εμβόλου”!

Πως υπολογίζεται;
Όπως θα διαπιστώσατε από τα παραπάνω, η “μέση ταχύτητα εμβόλου” εξαρτάται από την διαδρομή του εμβόλου και από τις μέγιστες στροφές ανά λεπτό που μπορεί να πετύχει ένας κινητήρας. Οι δύο αυτοί παράγοντες συνδυάζονται σύμφωνα με τον τύπο που ακολουθεί:
Vμέση = 2 × (διαδρομή [mm] / 1000) × RPM / 60. Μέσα σε αυτόν τον τύπο, το “2” προκύπτει λόγω των δύο διαδρομών του εμβόλου για κάθε περιστροφή του στροφάλου και υπάρχει και ένα “60”. Αυτό είναι για την μετατροπή των λεπτών σε δευτερόλεπτα. Το τελικό αποτέλεσμα της “μέσης ταχύτητας εμβόλου” εκφράζεται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s).

Για παράδειγμα ένας κινητήρας με διαδρομή εμβόλου 90 χιλιοστά και “κόφτη” στις 6.000 σ.α.λ. έχει μέση ταχύτητα εμβόλου Vμέση = 2 × (90 / 1000) × 6.000 / 60. Το αποτέλεσμα είναι 18 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή 64,8 χλμ./ώρα.

Το απόλυτο ρεκόρ αυτοκινήτου παραγωγής
Πάμε τώρα στην κορυφαία επίδοση που έχει καταγραφεί ποτέ σε μοντέλο παραγωγής! Δεδομένου ότι απαιτείται υψηλό όριο περιστροφή, είναι αναμενόμενο ότι πρόκειται για ατμοσφαιρικό κινητήρα. Στην κορυφή της λίστας, λοιπόν, βρίσκεται το Audi R8 του 2009 με το V10 μοτέρ χωρητικότητας 5,2 λτ. Η διαδρομή του εμβόλου είναι 92,8 χλστ. και το μέγιστο όριο περιστροφής 8.700 σ.α.λ. Βάσει του τύπο υ που αναφέραμε, η μέση ταχύτητα εμβόλου αγγίζει τα 26,9 m/s, δηλαδή 96,8 χλμ./ώρα. Είναι δύσκολο να κάνουμε εικόνα πως γίνεται ένα έμβολο να κινείται τόσο γρήγορα, διότι ανά 92,8 χλστ. η ταχύτητά του μηδενίζεται. Απίστευτο! Κλείνουμε με ένα video στο οποίο “πρωταγωνιστεί” αυτός ο κινητήρας. Απολαύστε, με τα ηχεία στο τέρμα…