Co robi wałek rozrządu?

Wałek rozrządu ma kluczowe znaczenie dla podstawowej funkcji silnika. Składający się z dwóch odrębnych części, krzywek i wału, wałek rozrządu jest elementem, który umożliwia otwieranie zaworów. Gdy wał obraca się, krzywki w kształcie jaja (lub „płaty”) pchają zawory otwarte w synchronizacji z zębatkiem wału korbowego.

Identyfikacja wałka rozrządu

Kolekcja wałków rozrządu z silników samochodów i ciężarówek. Thyssenkrupp Presta Chemnitz GmbH / Wikimedia Commons

W nowoczesnych silnikach napowietrznych (OHC) wałek rozrządu znajduje się w głowicy cylindra. Silniki pojedyncze OHC (SOHC) mają jedną krzywkę na bank, zwykle zamontowane między łodygami zaworu. Ramiona rąk transmituj SOHC ruch do zaworów. Silniki podwójne OHC (DOHC) mają dwie krzywki na bank, zwykle bezpośrednio nad łodygami zaworu, jeden dla zaworów wlotowych i jeden dla zaworów wydechowych. Siła jest przenoszona bezpośrednio do zaworu. Silnik I4 (czterocylindrowy) SOHC ma jeden wałek rozrządu, a silnik V6 lub V8 SOHC ma dwa. Silnik I4 DOHC ma dwa wałki rozrządu, a silnik V6 lub V8 DOHC ma cztery wałki rozrządu. Silniki napowietrzne mają od trzech do pięciu zaworów na cylinder, ale zwykle dwa zawory wlotowe i dwa zawory wydechowe.

Starsze silniki i kilka nowszych silników „popychaczy” mają jeden wałek rozrządu w bloku cylindrów. Długie metalowe popychacze przenoszą ruch wałka rozrządu do ramion rocker, które przenoszą ten ruch na zawory. Silniki popychacze zwykle mają dwa lub trzy zawory na cylinder, zwykle jeden zawór wlotowy i jeden zawór wydechowy.

Typowy wałek rozrządu jest mielony z szorstkiej stalowej ślepej ślepej pustki. Niektóre wydajność i niestandardowe wałki rozrządu mogą być mielone z solidnego stalowego bloku.

Jak działają wały rozrządu

obrazy vladru / getty

Gdy wałek rozrządu obraca się, płaty krzywki poruszają się w górę i w dół. W silnikach DOHC każda obrót powoduje, że pojedynczy płat krzywkowy pcha zawór, otwierając go do cylindra. Podobnie, w silnikach SOHC i popychaczu, płat krzywki pcha ramiona (lub popychacze Następnie ramiona rockera), otwierając zawór. Gdy płat CAM obraca się dalej, sprężyna zaworu zmusza zawór z powrotem, zamykając.

Wałek rozrządu jest zwykle podłączony do wału korbowego za pomocą łańcucha rozrządu lub pasa rozrządu. W niektórych silnikach popycha. Przekładnia wałka rozrządu ma dwa razy więcej zębów niż koło zębate, co pozwala obracać się z połową prędkości wału korbowego. Wałek rozrządu ma cztery wyraźne uderzenia: spożycie, kompresja, moc i wydech.

Wspólne wałki rozrządu są zgodne z typowymi charakterystykami operacyjnymi i mogą podkreślić wydajność przelotową autostrady lub energię niską końcówką. Podobnie „podnośnik” zaworu odnosi się do wysokości płata w stosunku do środka wału, co określa, jak daleko otwiera się zawór. Na stałych wałkach rozrządu nie jest to regulowane, ale istnieją okoliczności, w których silnik mógłby „oddychać” lepiej, gdyby tylko zawory mogłyby się nieco więcej otworzyć. Ponadto stały wałek rozrządu może otworzyć zawór wlotowy 10 ° przed TDC (BTDC) i zamknąć go 5 ° po dolnym martwym środku (ABDC) i otworzyć zawór wydechowy 15 ° przed dolnym martwym środkiem (BBDC) i zamknąć go 5 ° ATDC. Jest to określane jako czas otwarcia zaworu. To działa dobrze średnio ale nie doskonali się w jednej sytuacji jazdy.

Specjalistyczne funkcje wałka rozrządu

Te fazery hydrauliczne wałki rozrządu wpływają na zmienne rozrządu zaworów do zaworów wlotowych i zaworów wydechowych. Dmitryko / Wikimedia Commons

Czas jest ważny. Zawory muszą otwierać i zamykać w określonych odstępach czasu w odniesieniu do pozycji cylindra. Na przykład, gdy Cylinder #1 pojawia się w górnym martwym środku (TDC) na skoku wydechowym, wałek rozrządu otwiera zawory wlotowe i zamyka zawory wydechowe. W tym samym czasie cylinder #3 może osiągnąć TDC na skoku kompresyjnym, więc wałek rozrządu pozostawił zamknięte zawory.

Wałki rozrządu wyposażone w zmienne czas zaworów (VVT) Użyj siłowników hydraulicznych do osiągnięcie Lub opóźniać Czas zaworu w stosunku do kąta wału korbowego. VVT umożliwia szybkość wydajności lub mocy o niskiej prędkości.

Korzystając z wyspecjalizowanych wałków rozrządu zaworów zmiennych (VVL) i sterowanych komputerowo elektromagnetów lub siłowników hydraulicznych, ECM może wybrać między dwoma Podnośnik zaworu Opcje, w zależności od popytu na kierowcę.

Na pojazdach z bezpośrednim wtryskiem paliwa, niektóre silniki wysokoprężne i większość silników wtrysku benzynowego, Pompa paliwa pod wysokim ciśnieniem (HPFP) jest napędzany płatem na jednym z wałków rozrządu.

Powszechne problemy z wałkiem rozrządu

Fotozlaja / Getty Images

Ponieważ wałek rozrządu jest komponentem stalowym, nie jest podatny na zużycie lub pęknięcie. W większości silników inne części będą zużyte przed wałkiem rozrządu. Mimo to istnieje kilka typowych problemów z wałkiem rozrządu.

• Zużyte płaty kamery (zwany także „zniszczony” lub „chłostał”) odnosi się do zużytych płatów z kamery. Zużyte płaty kamery nie otworzą zaworów tak bardzo, jak przez. Jeśli wpłynie to na HPFP, niewystarczające ciśnienie paliwa doprowadzi do wyższej emisji i losowego błędu.
• Noszone podnośniki Nie odnoszuj się do ekskluzywnego problemu wałka rozrządu, ale może być napędzany przez wałek rozrządu. Zużyty podnośnik nie podnosi zaworu tak bardzo, jak w ogóle inicjowany, i zazwyczaj jest słyszalny jako stukanie lub stukanie w pokrywie zaworu.
• Złamany wałek rozrządu odnosi się do katastrofalnej awarii wałka rozrządu. Może to być wada produkcyjna lub być spowodowana przejęciem wałka rozrządu. W silnikach popychaczy złamany wałek rozrządu może znacząco uszkodzić pręty łączące, blok cylindrów, tłoki lub wał korbowy. W silnikach interferencyjnych złamany wałek rozrządu może uszkodzić głowicę cylindra, zawory lub tłoki.

Wszystkie trzy z tych problemów są spowodowane brakiem właściwej konserwacji silnika. Zapobiegaj problemom z wałkiem rozrządu, uzyskując regularne zmiany oleju silnikowego za pomocą oleju wysokiej jakości, przestrzeganie zaleceń producenta dotyczące przedziału oleju, rodzaju oleju i lepkości oleju oraz unikając przegrzania silnika.