車のカムシャフトとは何ですか? 良い, カムで正確に設計された車のシャフトです (ローブ) エンジンでのバルブ動作のタイミングを制御するように設定されています. 硬化鋼について話している, 鋳鉄合金, またはビレットスチール, これらの材料が最も極端な温度に耐えるように選ばれた, まで 500 華氏学位. カムは、エアフローと燃料の配送を最大化するために形状に機械加工されていますが、特定のエンジン速度とパフォーマンスの要件に拡大されます.
例は、持ち上げるカムローブを備えた高性能エンジンです 0.5 気流用のインチ. 4ストロークエンジンで, カムシャフトは、タイミングベルトまたはチェーンによってクランクシャフトにリンクされています; 彼らはクランクシャフト速度の半分で回転しているので、バルブはピストンで歩いて閉じます. 同期は、正確な燃焼サイクルを維持して正確なパワーを得るのに役立ちます, 効率, および排出量.
エンジンでのカムシャフトの役割
エンジンで, カムシャフトは、バルブリフターまたはロッカーを押し、スプリングスによるアクションが閉鎖を行うことにより、カムローブで制御されたバルブを開閉. タイミングベルトまたはチェーンを介してクランクシャフトと同期します, 維持する 2:1 速度比 4ストロークエンジンで, したがって、バルブは正確な時間に開閉します. 例えば, 吸気ストローク中にバルブをボトムデッドセンターをわずかに通り過ぎて、より高いrpmで開いたままにします, 空気燃料混合の勢いが利用されます. バルブのタイミングを最適化することは、パフォーマンスにとって重要です.
これは、回転運動の線形バルブの動きへの変換です. 電力出力を低下させ、燃料消費量を増やす非効率的な燃焼 - は、タイミングの低いカムシャフトによってもたらされることができます. さらに, 尾の端で, バルブのオーバーラップがあまりうまく実行されていない場合に撃つ未燃の炭化水素があります. したがって, カムシャフトの設計は、電力の面で達成する車のカムシャフトとは何かに影響します, 燃料効率, および環境コンプライアンス.
カムシャフトのコンポーネント
- カム (ローブ): 制御バルブリフト, 間隔, エアフローの重複.
- カムフォロワー: ローブの動きを線形力に変えます, 硬化した表面摩耗の減少.
- ドライブシャフト: クランクシャフトの回転を同期させます, 歯付きベルトまたはチェーンを使用します.
- ベアリング: 高負荷の下で軸方向とradial骨の動きと摩擦を減らす.
- チェーンスプロケット: 熱膨張と振動だけでなく、カムクランクのタイミングを管理する.
カムシャフトの種類
リフターに基づくタイプ
古いデザイン, フラットタペットカムシャフトは静かです, より手頃な価格, そしてよりシンプル, しかし、それらは油圧リフターに依存しており、摩耗を防ぐために定期的なエンジンオイルの交換が必要です. 例えば, 彼らはもう少し周りを滑りますが、カムローブの故障を防ぐために徹底的な侵入が必要です. 一方で, ローラーカムシャフトはローリングフォロワーを使用して金属間接触を減らします. CAMプロファイルを持ち上げると、最新のハイRPMエンジンが可能になり、バルブリフトが高くなります. 最も注目に値します, ローラーカムシャフトは、高性能エンジンの効率を向上させます.
形状に基づくタイプ
バレル (円筒形) カムシャフトは一定の回転運動を提供し、優れた産業自動化デバイスです. 可変速度システムで, 動的カムフォロワーパスは、滑らかな加速を可能にする放射状カムシャフト用の特別な輪郭プレートを採用しています. コンジュゲートカムシャフト用, デュアルシステム’ 振動を減らし、ノイズ賢明なアプリケーションに役立ちます. エンジンでマルチ軸の動きが必要な場合、球状のカムシャフトは比類のない精度を提供します. 鋭いヒント, フラットベース, ウェッジカムシャフトは、自動車バルブ作動における断続的な動きに適しています.
カムシャフト構成
シングルオーバーヘッドカム (sohc) 設計は、ヘッドごとに1つのカムをコンパクトな4気筒エンジンに入れることで、より良いスペース使用を提供します. しかし, 多くのエンジンが超えています 7,000 RPM, より多くの空気摂取が必要です, それは意味します 4+ シリンダーあたりのバルブと, 最終的に, ダブルオーバーヘッドカムを使用します (dohc) セットアップ. プッシュロッドエンジンがブロック内のカムシャフトを使用している場合でも, それらの短い摂取ルートは、トルクが多い出力を提供します, GMのLSシリーズV8エンジンのように. その結果, それは、車のカムシャフトが何であるか、それがパフォーマンスエンジニアリングにどのように影響するかの多様性に焦点を当てています.
パフォーマンス特性
- 間隔: 持続時間は高いRPMパワーを高めますが、オーバーラップによりローエンドのトルクを削減します.
- リフト: 高リフトはエアフローを高めますが、速度でフロートを避けるために強いバルブスプリングが必要です.
- タイミング: ローエンドトルクの前進タイミング, より高いRPMパワーの遅れ.
- ローブ分離角 (LSA): より広いローブ分離角度はアイドルの安定性を向上させますが、パワーバンドを狭くします. 一方で, LSAがよりタイトでミッドレンジのトルクをシャープにします.
可変バルブタイミング (VVT)
つまり、ホンダのVTECやフェラーリの3DカムプロファイルなどのVVTシステムは、バルブのタイミングを変更するため、RPM範囲でエンジンの性能を最適化できます。. VTECで, バルブは高速で長く開いたままにして気流を増やす, そしてそうするために, 油圧で開く追加のカムローブを使用します, フェラーリのカムシャフトは、シフトの負荷条件に一致するように3次元プロファイルで横方向にシフトしますが. この柔軟性により、トルクを低いrpmで持つことができ、高RPMで馬力を作成するのに役立ちます, パフォーマンスを削減するための固定カムシャフトでは不可能です.
カムシャフトがない, ソレノイド制御バルブを備えたカムレスエンジンは、無限のタイミングの変動性を可能にし、寄生的な損失を排除します; バルブを電子的に作動させます. そのようなノベルティは確認されます “車のカムシャフトとは何ですか” 新しい形で: 以前よりもはるかに効率的で強力です.
一般的なカムシャフトの故障と症状
カムシャフト故障の兆候
- エンジンライトが点灯することを確認してください.
- テールパイプまたは摂取量からのバックファイアリングまたはポップ.
- エンジンの上端からノイズをタップまたはノックする.
- 死んだシリンダーミスファイア.
- エンジンのパワーまたはパフォーマンスの喪失.
- 荒いアイドリングと失速.
- 燃料効率が低い.
- シリンダーミスファイアコード.
- ガス排出量の増加.
- エンジンオイルの金属粒子.
カムシャフトの故障の原因
- 潤滑が不十分またはオイルレベルが低い.
- カムローブやジャーナルを摩耗させます.
- バルブスプリングの過負荷.
- 製造上の欠陥または質の低い材料.
- タイミングベルト/チェーンの故障.
- エンジンオイルの外国の破片または汚染.
- 不適切な設置または不整合.
- ワーピングをトリガーする過度のエンジン熱.
- 長いハイRPM操作.
- 不十分なメンテナンスとオイルの交換.
カムシャフトの修理または交換
いくつかのカムシャフトの問題は、溶接または精密機械加工で修理できます, 硬化した材料を摩耗したローブに追加して、工場の仕様に粉砕するなど. それは小さな摩耗エリアに役立ちますが、曲がったカムシャフトや深く採点されたカムシャフトには非現実的です. 例えば。, 最新のカムシャフトの公差は、表面仕上げが少ない場合がある場合があります 0.02 ミクロン, 回復することは不可能です.
スペクトルのもう一方の端に, 交換は、骨折した葉やオイルの飢vに関連する過度の摩耗などの損傷の最終的な最終ソリューションです. 正確な操作のない車のカムシャフトとは何ですか? 壊れたものは、エンジンが回復しないピストンバルブ接触の可能性です. The カムシャフトのコスト そうかもしれません $200-$500, しかし、それは簡単に超えることができます $1,000 カムシャフトを分解する必要があるため, タイミング, そして、労働者によって再組み立てされたバルブ列車.
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