Ζύγωθρο (Rocker Arm)

Το ζύγωθρο, γνωστό στην καθημερινή γλώσσα του συνεργείου και ως «κοκοράκι», είναι ένας μοχλός που ταλαντεύεται γύρω από σταθερό άξονα και αποτελεί έναν από τους τελευταίους κρίκους στην αλυσίδα εξαρτημάτων που ανοίγουν τις βαλβίδες ενός κινητήρα. Τοποθετημένο στην κυλινδροκεφαλή, παλινδρομεί πάνω σε σταθερό σημείο στήριξης: το ένα του άκρο δέχεται την κίνηση από τον μηχανισμό ενεργοποίησης των βαλβίδων και το άλλο πιέζει το στέλεχος μιας βαλβίδας. Ο ρόλος του είναι να μετατρέπει την κίνηση που παρέχει ο εκκεντροφόρος άξονας στο ακριβές άνοιγμα και κλείσιμο των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής που επιτρέπει στον κινητήρα να αναπνέει.

Ο τρόπος με τον οποίο το ζύγωθρο δέχεται την κίνηση εξαρτάται από τη διάταξη του κινητήρα. Σε κινητήρα με βαλβίδες επικεφαλής (OHV), όπου ο εκκεντροφόρος βρίσκεται χαμηλά μέσα στο μπλοκ, ένα ωστήριο ανεβαίνει από το έδρανο του έκκεντρου και ανασηκώνει το ένα άκρο του ζυγώθρου, το οποίο περιστρέφεται και ανοίγει τη βαλβίδα με το άλλο. Σε κινητήρα με εκκεντροφόρο επικεφαλής (OHC), ο εκκεντροφόρος είναι τοποθετημένος ακριβώς πάνω από τις βαλβίδες στην κυλινδροκεφαλή και τα έκκεντρά του δρουν απευθείας στο ζύγωθρο χωρίς ενδιάμεσο ωστήριο, ενίοτε μέσω ραούλου για μείωση των τριβών. Και στις δύο περιπτώσεις, το ζύγωθρο είναι το εξάρτημα που τελικά πιέζει το στέλεχος της βαλβίδας και, καθώς το έκκεντρο απομακρύνεται, αφήνει το ελατήριο να την ξανακλείσει.

Μία από τις πιο χρήσιμες ιδιότητες του ζυγώθρου είναι ότι λειτουργεί ως μηχανικός μοχλός και έτσι πολλαπλασιάζει την κίνηση. Επειδή το σημείο στήριξης χωρίζει τον βραχίονα σε δύο σκέλη, οι αποστάσεις από το σημείο αυτό προς κάθε άκρο μπορούν να είναι άνισες, δημιουργώντας σχέση μόχλευσης. Συνήθης διάταξη δίνει σχέση μεγαλύτερη από ένα προς ένα, ώστε μια ορισμένη ανύψωση του έκκεντρου στην είσοδο να μεγεθύνεται σε μεγαλύτερο βύθισμα βαλβίδας στην έξοδο. Αυτό επιτρέπει στους σχεδιαστές να επιτυγχάνουν το επιθυμητό άνοιγμα με μικρότερο, ηπιότερο προφίλ εκκεντροφόρου, ενώ οι βελτιωτές τοποθετούν ενίοτε ζύγωθρα υψηλότερης σχέσης για να αυξήσουν το βύθισμα και να βελτιώσουν την αναπνοή του κινητήρα.

Το ζύγωθρο λειτουργεί μέσα σε ένα σύστημα που πρέπει να απορροφά μικρές διαστασιακές μεταβολές και φθορά. Το διάκενο μεταξύ ζυγώθρου και στελέχους βαλβίδας πρέπει να διατηρείται σωστό: αν είναι πολύ μικρό, η βαλβίδα ενδέχεται να μην κλείνει πλήρως, ενώ αν είναι πολύ μεγάλο, ο μηχανισμός γίνεται θορυβώδης και η βαλβίδα ανοίγει λιγότερο από το προβλεπόμενο. Πολλοί κινητήρες το ρυθμίζουν αυτόματα με υδραυλικούς ρυθμιστές, συχνά ενσωματωμένους στα ζύγωθρα ή στις βάσεις τους, που χρησιμοποιούν λάδι υπό πίεση για να μηδενίζουν αθόρυβα το διάκενο και καταργούν την περιοδική χειροκίνητη ρύθμιση. Άλλοι διατηρούν μηχανικές διατάξεις που πρέπει να ελέγχονται και να ρυθμίζονται με παρεμβύσματα στα προβλεπόμενα σέρβις.

Τα υλικά και ο σχεδιασμός έχουν εξελιχθεί σημαντικά. Τα παραδοσιακά ζύγωθρα ήταν σταμπαριστά από χάλυβα ή χυτοσίδηρο, ενώ οι σύγχρονοι κινητήρες μπορεί να χρησιμοποιούν σφυρήλατο χάλυβα, αλουμίνιο ή σχεδιάσεις με ραούλο στην άκρη που περιορίζουν την τριβή και τη φθορά στα σημεία επαφής. Όποια κι αν είναι η κατασκευή, το ζύγωθρο παραμένει ένα μικρό αλλά καίριο εξάρτημα που συνεργάζεται με τον εκκεντροφόρο, τα ωστήρια όπου υπάρχουν, τα ελατήρια και τις ίδιες τις βαλβίδες, εκτελώντας αθόρυβα χιλιάδες διαδρομές το λεπτό για να γεμίζει και να αδειάζει σωστά ο κινητήρας.