Hva gjør en kamaksel?

Kamakselen er kritisk for den grunnleggende funksjonen til en motor. Kamakselen består av to distinkte deler, kammer og skaftet, og er elementet som gjør det mulig for ventiler å åpne. Når akselen roterer, skyver de eggformede kammer (eller "lober") ventilene åpne i synkronisering med veivakselgiret.

Identifisere kamakselen

En samling kamaksler fra motorene til biler og lastebiler. Thyssenkrupp Presta Chemnitz GmbH / Wikimedia Commons

I moderne overhead-cam (OHC) motorer er kamakselen plassert i sylinderhodet. Enkel OHC (SOHC) motorer har en kam per bank, vanligvis montert mellom ventilstenglene. Rockerarmer overfører SOHC -bevegelse til ventilene. Dual OHC (DOHC) motorer har to kammer per bank, vanligvis direkte over ventilstenglene, en for inntaksventiler og en for eksosventiler. Kraft overføres direkte til ventilen. En i4 (firesylindret) SOHC-motor har en kamaksel, mens en V6 eller V8 SOHC-motor har to. En I4 DOHC -motor har to kamaksler, mens en V6- eller V8 DOHC -motor har fire kamaksler. Overhead-Cam-motorer har tre til fem ventiler per sylinder, men vanligvis to inntaksventiler og to eksosventiler.

Eldre motorer og noen få nyere “pushrod” -motorer har en enkelt kamaksel i sylinderblokken. Lange metall -pushrods overfører kamakselbevegelse til rockerarmene, som overfører den bevegelsen til ventilene. Pushrod -motorer har vanligvis to eller tre ventiler per sylinder, vanligvis en inntaksventil og en eksosventil.

Den typiske kamakselen er malt fra et grovt dannet støpe blank. Noe ytelse og tilpassede kamaksler kan freses fra en solid stålblokk.

Hvordan kamaksler fungerer

Vladru / Getty Images

Når kamakselen roterer, beveger kamplikene seg opp og ned. I DOHC -motorer får hver rotasjon en enkelt kamlob til å skyve ventilen ned og åpne den inn i sylinderen. Tilsvarende, i SOHC- og pushrod -motorer, skyver kamloben på rockerarmene (eller pushrods deretter rockerarmer), åpner ventilen. Når kamloben roterer ytterligere, tvinger ventilfjæren ventilen opp igjen og lukker den.

Kamakselen er vanligvis koblet til veivakselen ved hjelp av en tidskjede eller timingbelte. I noen pushrod -motorer kan timing gir også brukes. Kamakselutstyret har dobbelt så mange tenner som veivakselutstyret, som lar den rotere med halvparten av hastigheten på veivakselen. Kamakselen har fire forskjellige slag: inntak, komprimering, kraft og eksos.

Vanlige kamakseler er laget for å matche typiske driftskarakteristikker og kan fremheve motorveiscruiseeffektivitet eller low-end strøm. Tilsvarende refererer ventilen "løft" til høyden på loben i forhold til midten av akselen, som avgjør hvor langt ventilen åpnes. På faste kamaksler er dette ikke justerbart, men det er omstendigheter der motoren kan "puste" bedre hvis bare ventilene kan åpne litt mer. En fast kamaksel kan også åpne inntaksventilen 10 ° før TDC (BTDC) og lukke den 5 ° etter bunndøde sentrum (ABDC) og åpne eksosventilen 15 ° før bunndøde sentrum (BBDC) og lukke den 5 ° ATDC. Dette blir referert til som ventilåpningsvarighet. Dette fungerer bra gjennomsnittlig men utmerker seg ikke i noen kjøresituasjon.

Spesialiserte kamakselfunksjoner

Disse kamakselene hydrauliske fasere Effekt Variabel ventiltiming på inntaksventiler og eksosventiler. Dmitryko / Wikimedia Commons

Timing er viktig. Ventiler må åpne og lukke med spesifikke intervaller i forhold til sylinderposisjon. For eksempel, ettersom sylinder nr. 1 kommer til Top Dead Center (TDC) på eksosslaget, åpner kamakselen inntaksventilene og lukker eksosventilene. Samtidig kan sylinder nr. 3 når TDC på kompresjonsslaget, slik at kamakselen ville la disse ventilene være lukket.

Kamaksler utstyrt med variabel ventil timing (VVT) bruker hydrauliske aktuatorer til avansere eller tilbakestående Ventiltid i forhold til vinkelvinkelen. VVT muliggjør høyhastighetseffektivitet eller lavhastighets effekt.

Ved hjelp av spesialiserte variable ventilheis (VVL) kamaksler og datastyrte magnetventiler eller hydrauliske aktuatorer, kan ECM velge mellom to Ventilheis Alternativer, avhengig av førerens etterspørsel.

På kjøretøy med direkte drivstoffinjeksjon, noen dieselmotorer og de fleste bensin direkte injeksjonsmotorer, Høytrykks drivstoffpumpe (HPFP) er drevet av en lobe på en av kamakselene.

Vanlige kamakselproblemer

Fotozlaja / Getty Images

Fordi kamakselen er en solid stålkomponent, er den ikke utsatt for bruk eller brudd. I de fleste motorer vil andre deler slites ut før kamakselen. Likevel er det noen få vanlige kamakselproblemer som kan oppstå.

• Slitte kamlober (også kalt "utslettet" eller "flogged") refererer til kamplommer som er blitt slitt. Slitte kamlober vil ikke åpne ventilene så mye som tiltenkt, noe som fører til dårlig motorytelse og sylinderfirfiring. Hvis dette påvirker HPFP, vil utilstrekkelig drivstofftrykk føre til høyere utslipp og tilfeldig feilfiring.
• Slitte løftere Ikke referer til et eksklusivt kamakselproblem, men kan drives av kamakselen. En slitt løfter vil ikke løfte ventilen så mye som intent, om i det hele tatt, og blir vanligvis hørt som en klatter eller tapper i ventildekselet.
• Ødelagt kamaksel refererer til katastrofal svikt i kamakselen. Dette kan være en produksjonsdefekt eller være forårsaket av at kamakselen tar tak i. I pushrod -motorer kan en ødelagt kamaksel skade på koblingsstenger, sylinderblokk, stempler eller veivaksel. I interferensmotorer kan en ødelagt kamaksel skade sylinderhodet, ventiler eller stempler.

Alle disse tre problemene er forårsaket av mangel på riktig motlikehold av motoren. Forhindre problemer.