Τι είναι το Crosshead;

Το crosshead είναι ένας μηχανισμός που βρίσκεται σε μεγαλύτερους παλινδρομικούς κινητήρες που οδηγεί μια ράβδο εμβόλου πάνω και κάτω. Αυτό βοηθά στην εξάλειψη της πλάγιας πίεσης στο έμβολο, η οποία διαφορετικά θα υπήρχε σε μεγαλύτερους κινητήρες χωρίς σταυρωτή κεφαλή. Οι σταυροκεφαλές είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό μέρος των μεγάλων παλινδρομικών κινητήρων, καθώς όχι μόνο μειώνουν τη φθορά που δημιουργείται από την πλάγια πίεση, αλλά βοηθούν επίσης στη ρύθμιση και τη διατήρηση της σταθερότητας της περιστροφής του κινητήρα. Αυτή η σταθερότητα επηρεάζεται άμεσα από τη σταθερότητα της παλινδρομικής κίνησης του εμβόλου.

Όπως τα περισσότερα από τα εξαρτήματα που βρίσκονται σε μεγαλύτερους παλινδρομικούς κινητήρες ατμού ή ντίζελ, το ίδιο το crosshead είναι μια σχετικά απλή συσκευή που είναι εξ ολοκλήρου μηχανική και αποτελείται από πολύ λίγα μέρη. Ενώ ο σχεδιασμός μπορεί να διαφέρει μεταξύ των κινητήρων, όλοι λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο. η ίδια η συσκευή αποτελείται αποκλειστικά από ένα ζεύγος οδηγών σταυροκέφαλου, όπου το σταυροδρόμι είναι ελεύθερο να κινείται πάνω-κάτω κατά μήκος του. Το σταυρό είναι συνδεδεμένο με τη ράβδο του εμβόλου και το ρουλεμάν του κινητήρα, τα οποία οδηγούνται πάνω και κάτω στους λιπασμένους οδηγούς.

Παρά το γεγονός ότι τα crossheads παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο σε μεγάλους κινητήρες, οι μικρότεροι κινητήρες – ειδικά οι κινητήρες εσωτερικής καύσης που βρίσκονται στα αυτοκίνητα – δεν τους χρησιμοποιούν. Ένας από τους λόγους για αυτό είναι επειδή ο σχεδιασμός από μόνος του δεν απαιτεί διασταύρωση. τα έμβολα σε βενζινοκινητήρες εσωτερικής καύσης δεν έχουν ράβδο εμβόλου, καθώς το έμβολο και ο πείρος του στρόφαλου συνδέονται απευθείας από τη μπιέλα. Ένας άλλος λόγος είναι ότι η πλευρική πίεση είναι πολύ πιο ανεκτή σε έναν μικρό κινητήρα παρά σε έναν μεγάλο κινητήρα, καθώς όλα είναι σε πολύ μικρότερη κλίμακα. Ένας μεγαλύτερος κινητήρας χωρίς εγκάρσιες κεφαλές φθείρεται πολύ εύκολα, καθώς η πλευρική πίεση που ασκείται στα έμβολα σε υψηλότερες στροφές ανά λεπτό (RPM) θα δημιουργούσε μεγάλη φθορά.

Εκτός από την εξάλειψη της πλευρικής πίεσης, τα crossheads έχουν και άλλα πλεονεκτήματα. Ένα από αυτά βρίσκεται σε κινητήρες εσωτερικής καύσης που χρησιμοποιούν crossheads, όπως οι κινητήρες ντίζελ. Τα έμβολα σε παλινδρομικούς κινητήρες χρειάζονται περιστασιακή συντήρηση ή αντικατάσταση, καθιστώντας απαραίτητη την πλήρη αφαίρεσή τους από τον κινητήρα. Σε παλινδρομικούς κινητήρες χωρίς ράβδο εμβόλου, αυτό θα συνεπαγόταν την αφαίρεση της ράβδου σύνδεσης από τον στροφαλοφόρο άξονα, κάτι που μπορεί να είναι μια δύσκολη διαδικασία. Ωστόσο, με την παρουσία ράβδου εμβόλου, η αφαίρεση του εμβόλου είναι τόσο απλή όσο η αποσύνδεση της ράβδου του εμβόλου από τη μπιέλα. Αυτό κάνει τη συντήρηση μεγάλων κινητήρων ντίζελ πολύ πιο εύκολη.