Was ist eine Nockenwelle in Autos? Also, Es ist eine Welle in einem Auto, das genau mit Cams konstruiert ist (Lappen) die so eingestellt sind, dass das Timing des Ventilbetriebs in einem Motor gesteuert wird. Wir sprechen von gehärtetem Stahl, Gusseisenlegierung, oder Billet Steel, Mit diesen Materialien, die ausgewählt wurden, um den extremsten Temperaturen standzuhalten, bis zu 500 Grad Fahrenheit. Die Nocken werden in eine Form bearbeitet, um den Luftstrom und die Kraftstoffversorgung zu maximieren, aber auf bestimmte Motordrehzahl und Leistungsanforderungen profiliert werden.
Ein Beispiel ist ein Hochleistungsmotor mit Nockenlappen, die anheben 0.5 Zoll für den Luftstrom. In Vier-Takt-Motoren, Die Nockenwelle ist mit der Kurbelwelle durch einen Zahnriemen oder eine Kette verbunden; Sie drehen sich um die Hälfte der Kurbelwellengeschwindigkeit, sodass sich die Ventile mit den Kolben öffnen und schließen. Die Synchronisation trägt dazu bei, Effizienz, und Emissionen.
Die Rolle der Nockenwelle in einem Motor
In einem Motor, Die Nockenwelle öffnet und schließt Ventile, die von Nockenlappen gesteuert werden, indem ein Ventillifter oder eine Rocker gedrückt wird und die Wirkung durch Federn zum Schließen ermöglicht. Es synchronisiert mit der Kurbelwelle durch einen Zahnriemen oder eine Kette, Beibehalten a 2:1 Geschwindigkeitsverhältnis In Vier-Takt-Motoren, So öffnen und schließen die Ventile genau zum Zeitpunkt der Zeit. Zum Beispiel, Es hält das Ventil während des Einlasshubs leicht über die untere Mitte hinweg, so dass bei höherer Drehzahl, Der Luftfunkmischmischung wird genutzt. Das Optimieren des Ventil -Timings ist für die Leistung von entscheidender Bedeutung.
Dies ist eine Umwandlung der Rotationsbewegung in die lineare Ventilbewegung. Ineffiziente Verbrennung - die die Leistung senkt und den Kraftstoffverbrauch steigert - kann durch eine schlecht zeitgesteuerte Nockenwelle einbezogen werden. Zusätzlich, am Ende, Es gibt unverbrannte Kohlenwasserstoffe, die aufschießen, wenn die Überlappung des Ventils nicht sehr gut ausgeführt wird. Daher, Das Design der Nockenwelle wirkt sich auf eine Nockenwelle aus, die in Bezug auf die Leistung erreicht wird, Kraftstoffeffizienz, und Umweltkonformität.
Komponenten einer Nockenwelle
- Cams (Lappen): Steuerventilhub, Dauer, und Überlappung für den Luftstrom.
- Cam -Anhänger: Verwandelt die Lappenbewegung in lineare Kraft, abnehmende gehärtete Oberflächenverschleiß.
- Antriebswelle: Synchronisieren der Kurbelwellenrotation, verwendet einen Zahnriemen oder eine Kette.
- Lager: Verringert axiale und radiale Bewegung und Reibung unter hohen Belastungen.
- Kettenrad: Regiert das Timing des Na-Kurbels sowie die thermische Expansion und Vibrationen.
Arten von Nockenwellen
Typen basierend auf Liftern
Ein älteres Design, Nockenwellen mit flachen Tapet sind leiser, erschwinglicher, und einfacher, Sie sind jedoch von hydraulischen Liftern abhängig und erfordern regelmäßige Veränderungen des Motoröls, um Verschleiß zu verhindern. Zum Beispiel, Sie rutschen etwas mehr um. Auf der anderen Seite, Rollennockenwellen verwenden einen Rollfolger, um Metall-Metallkontakt zu verringern. Das Anheben der CAM -Profile ermöglicht moderne Motoren mit hoher Drehzahl und ermöglicht einen höheren Ventillift. Vor allem, Rollennockenwellen verbessern die Effizienz bei Hochleistungsmotoren.
Typen basierend auf Form
Fass (zylindrisch) Nockenwellen bieten eine konstante Drehbewegung und sind großartige Industrieautomatisierungsgeräte. In variablen Geschwindigkeitssystemen, Dynamische Cam -Follower -Pfade verwenden spezielle Konturplatten für radiale Nockenwellen, die eine reibungslose Beschleunigung ermöglichen. Für konjugierte Nockenwellen, Dual 'Roller System’ Reduziert die Vibration und hilft bei rauschsensiblen Anwendungen. Kugelschellen bieten unübertroffene Genauigkeit, wenn in Motoren eine Bewegung von Multi -Achsen benötigt wird. Scharfe Spitzen, flache Basen, Keilnockenwellen eignen sich für eine zeitweilige Bewegung bei der Betätigung der Automobilventile.
Nockenwellenkonfigurationen
Single Overhead Cam (Sohc) Designs bieten einen besseren Platz für Platz, indem sie einen Nocken pro Kopf in kompakte Vierzylindermotoren einfügen. Jedoch, Viele Motoren übertreffen 7,000 Drehzahl, mehr Luftaufnahme benötigen, was bedeutet 4+ Ventile pro Zylinder und, letztlich, Verwenden Sie die Doppel -Overhead -Kamera (Dohc) Setups. Auch wenn Pushrod -Motoren Nockenwellen im Block verwenden, Ihre kürzeren Aufnahmerouten bieten drehmabwertige Ausgänge, Wie die LS -Serie V8 -Motoren der GM. Folglich, Es konzentriert sich auf die Vielfalt dessen, was eine Nockenwelle in Autos ist und wie sie sich auf die Leistungstechnik auswirkt.
Leistungseigenschaften
- Dauer: Die Dauer steigert hohe Drehzahlleistung, schneidet jedoch ein niedriges Drehmoment aufgrund einer Überlappung.
- Aufzug: High Lift steigert den Luftstrom, benötigt jedoch stärkere Ventilfedern, um Schwimmer bei Geschwindigkeiten zu vermeiden.
- Timing: Fortschritt des Timings für Low-End-Drehmoment, Verzögerung für höhere Drehzahlleistung.
- Lappentrennwinkel (LSA): Ein breiterer Lappen -Trennungswinkel verbessert die Leerlaufstabilität, verengt aber das Powerband. Auf der anderen Seite, engeres LSA schärft das mittlere Drehmoment.
Timing variabler Ventil (Vvt)
Das bedeutet. Mit VTEC, Die Ventile bleiben länger bei hohen Geschwindigkeiten, um den Luftstrom zu erhöhen, und dazu, Verwenden Sie zusätzliche Nockenlappen, die hydraulisch öffnen, Während sich Ferraris Nockenwelle in einem dreidimensionalen Profil seitlich verändert, um die Lastbedingungen für die Verschiebung zu entsprechen. Diese Flexibilität ermöglicht das Drehmoment bei niedriger Drehzahl und hilft, eine Pferdestärke bei hoher Drehzahl zu erzeugen, Dies ist bei festen Nockenwellen nicht möglich, um die Leistung zu senken.
Frei von Nockenwellen, Camless-Motoren mit mit Magnet kontrollierten Ventilen ermöglichen unendliche Timing-Variabilität und eliminieren parasitäre Verluste; Sie betätigen Ventile elektronisch. Solche Neuheiten bestätigen “Was ist eine Nockenwelle in Autos” in einer neuen Form: weitaus effizienter und mächtiger als zuvor.
Häufige Nockenwellenfehler und Symptome
Anzeichen eines Nockenwellenversagens
- Überprüfen Sie die Motorleuchte beleuchtet.
- Backfrei.
- Tippen oder Klopfen von Geräuschen vom oberen Ende des Motors.
- Toter Zylinder Fehlzündung.
- Verlust von Motorleistung oder Leistung.
- Raues Leerlauf und Stallung.
- Geringere Kraftstoffeffizienz.
- Zylinderfehlfeuercodes.
- Erhöhte Gasemissionen.
- Metallpartikel im Motoröl.
Ursachen für Nockenwellenversagen
- Unzureichende Schmierung oder niedrige Ölspiegel.
- Verschleiß auf Nockenlappen oder Zeitschriften.
- Überlastung von Ventilfedern.
- Herstellungsfehler oder Material in schlechter Qualität.
- Timinggürtel/Kettenausfall.
- Ausländische Schmutz oder Kontamination im Motoröl.
- Unsachgemäße Installation oder Fehlausrichtung.
- Übermäßige Motorwärme auslösen Verkener.
- Langwieriger Betrieb mit hoher Drehzahl.
- Unzureichende Wartung und Ölwechsel.
Reparatur oder Ersetzen einer Nockenwelle
Einige Nockenwellenprobleme können mit Schweißen oder Präzisionsbearbeitung repariert werden, wie das Hinzufügen eines gehärteten Materials zu einem abgenutzten Lappen und dem Schleifen zur Fabrikspezifikation. Es ist nützlich für kleine Verschleißbereiche, aber unpraktisch für gebogene oder tief bewertete Nockenwellen. Z.B., Toleranzen auf modernen Nockenwellen erfordern manchmal Oberflächen von weniger als 0.02 Mikrometer, das ist unmöglich zurückzugewinnen.
Am anderen Ende des Spektrums, Der Ersatz ist die beste endgültige Lösung für Schäden wie gebrochene Lappen oder übermäßige Verschleiß im Zusammenhang mit Ölhunger. Was ist eine Nockenwelle in Autos ohne präzisen Betrieb? Ein kaputtes ist eine Möglichkeit für den Kolbenventilkontakt, von dem sich Ihr Motor niemals erholt. Der Kosten für eine Nockenwelle könnte sein $200-$500, Dennoch kann es leicht übertreffen $1,000 Aufgrund der Nockenwelle mussten sich abgebaut werden, zeitlich abgestimmt, und der Ventilzug durch Arbeit zusammengebaut.
Nachdem sie noch Fragen bezüglich einer Nockenwelle in Autos berücksichtigt haben? Kontakt Shanentech.
