Alt om motorens kamaksel

Motor kamaksel

For en stabil drift af en forbrændingsmotor spiller hver del en vigtig funktion. Blandt dem er knastakslen. Overvej hvad dens funktion er, hvilke fejl der opstår, og i hvilke tilfælde den skal udskiftes.

Hvad er en knastaksel

I forbrændingsmotorer med firetaktsdrift er knastakslen et integreret element, uden hvilken frisk luft eller en luft-brændstofblanding ikke kommer ind i cylindrene. Dette er akslen monteret i cylinderhovedet. Det er nødvendigt, så indsugnings- og udstødningsventilerne åbner rettidigt.

Hver knastaksel har knaster (dråbeformede excentrikker), der trykker på stempelfølgeren og åbner det tilsvarende hul i cylinderkammeret. I klassiske firetaktsmotorer bruges altid knastaksler (der kan være to, fire eller en).

Virkemåde

En drivremskive (eller en stjerne, afhængigt af typen af ​​timingdrev) er fastgjort fra enden af ​​knastakslen. Der sættes et bælte (eller kæde, hvis der er installeret en stjerne), som er forbundet med krumtapakslens remskive eller tandhjul. Under rotationen af ​​krumtapakslen tilføres drejningsmomentet til knastakseldrevet gennem en rem eller kæde, på grund af hvilken denne aksel drejer synkront med krumtapakslen.

Tværsnittet af knastakslen viser, at knasterne på den er dråbeformede. Når knastakslen drejer, skubber den forlængede del af kammen mod ventilventilen og åbner indløbet eller udløbet. Når indsugningsventilerne åbnes, kommer frisk luft eller en luft-brændstofblanding ind i cylinderen. Når udstødningsventilerne åbnes, fjernes udstødningsgasser fra cylinderen.

Knastakslens designfunktion gør det muligt altid at åbne/lukke ventilerne på det rigtige tidspunkt, hvilket sikrer en effektiv gasfordeling i motoren. Derfor kaldes denne del knastakslen. Når akselmomentet forskydes (for eksempel når bæltet eller kæden strækkes), åbner ventilerne ikke i overensstemmelse med slaget udført i cylinderen, hvilket fører til ustabil drift af forbrændingsmotoren eller ikke tillader den at arbejde overhovedet.

Hvor er knastakslen placeret?

Kamakselens placering afhænger af motorens designfunktioner. I nogle ændringer er den placeret nedenunder, under cylinderblokken. Ændringer af motorer er mere almindelige, hvis knastaksel er placeret i topstykket (oven på forbrændingsmotoren). I det andet tilfælde er reparation og justering af gasfordelingsmekanismen meget lettere end i det første.

Modifikationer af V-formede motorer er udstyret med et tandrem, der er placeret i kollapsen af ​​cylinderblokken, og nogle gange er en separat blok udstyret med sin egen gasfordelingsmekanisme. Selve knastakslen er fastgjort i huset med lejer, som gør det muligt at rotere kontinuerligt og glat. I boxermotorer (eller bokser) tillader designet af forbrændingsmotoren ikke installation af en knastaksel. I dette tilfælde har hver side sin egen gasfordelingsmekanisme, men deres arbejde er synkroniseret.

Kamakselfunktioner

Knastakslen er et element i timingen (gasfordelingsmekanisme). Det bestemmer rækkefølgen af ​​motorstrøg og synkroniserer åbningen / lukningen af ​​de ventiler, der leverer luft-brændstofblandingen til cylindrene og fjerner udstødningsgasserne.

Gasdistributionsmekanismen fungerer efter følgende princip. I det øjeblik motoren starter, starter starteren håndsvingskaftet... Knastakslen drives af en kæde, et bælte på en krumtapakselskive eller gear (i mange ældre amerikanske biler). Indsugningsventilen i cylinderen åbnes, og en blanding af benzin og luft kommer ind i forbrændingskammeret. På samme tidspunkt sender krumtapakssensoren en puls til tændspolen. Der genereres en afladning der går til tændrør.

Når gnisten vises, lukkes begge ventiler i cylinderen, og brændstofblandingen komprimeres. Under en brand genereres der energi, og stemplet bevæger sig nedad. Sådan drejer krumtapakslen og driver knastakslen. I dette øjeblik åbner han udstødningsventilen, gennem hvilken gasserne udstødes under forbrændingsprocessen.

Kamakslen åbner altid den rigtige ventil i et bestemt tidsrum og til en standardhøjde. Takket være sin form sikrer dette element en stabil cyklus af cyklussen i cyklen i motoren.

Detaljer om faser med åbning og lukning af ventiler samt deres indstillinger vises i denne video:

Faser på knastakslerne, hvilken overlapning skal indstilles? Hvad er "kamakselfase"?

Afhængig af motorens ændring kan en eller flere knastaksler være i den. I de fleste biler er denne del placeret i cylinderhovedet. Det drives af drejningen af ​​krumtapakslen. Disse to elementer er forbundet ved hjælp af et bælte, timingkæde eller gear.

Oftest er den ene kamaksel udstyret med en forbrændingsmotor med et online arrangement af cylindre. De fleste af disse motorer har to ventiler pr. Cylinder (en indgang og en udgang). Der er også ændringer med tre ventiler pr. Cylinder (to til indgang, en til udgang). Motorer med 4 ventiler pr. Cylinder er oftere udstyret med to aksler. I modsatte forbrændingsmotorer og med V-form er der også monteret to knastaksler.

Motorer med en enkelt tidsaksel har et simpelt design, hvilket fører til et fald i enhedens omkostninger under fremstillingsprocessen. Disse ændringer er lettere at vedligeholde. De er altid installeret på budgetbiler.

Ved dyrere motormodifikationer installerer nogle producenter en anden knastaksel for at reducere belastningen (sammenlignet med tidsindstillingsmuligheder med en enkelt aksel) og i nogle ICE-modeller for at skabe gasdistributionsfaser. Oftest findes et sådant system i biler, der skal være sporty.

Kamakslen åbner altid ventilen i et bestemt tidsrum. For at forbedre motorens effektivitet ved højere omdrejningstider skal dette interval ændres (motoren har brug for mere luft). Men med standardindstillingen af ​​gasfordelingsmekanismen, ved øgede krumtapakshastigheder, lukkes indblæsningsventilen, før den krævede mængde luft kommer ind i kammeret.

På samme tid, hvis du installerer en sports-kamaksel (knastene åbner indgangsventilerne længere og i en anden højde), med lave motorhastigheder, er der stor sandsynlighed for, at indgangsventilen åbner, også før udstødningsventilen lukker. På grund af dette kommer noget af blandingen ind i udstødningssystemet. Resultatet er et tab af magt ved lave hastigheder og en stigning i emissionerne.

Det enkleste skema til opnåelse af denne effekt er at installere en krumtapaksel i en bestemt vinkel i forhold til krumtapakslen. Denne mekanisme muliggør hurtig og sen lukning / åbning af ind- og udstødningsventiler. Ved omdrejninger op til 3500 vil den være i en position, og når denne tærskel er overvundet, drejer skaftet lidt.

Hver producent, der udstyrer sine biler med et sådant system, angiver sin egen mærkning i den tekniske dokumentation. For eksempel specificerer Honda VTEC eller i -VTEC, Hyundai specificerer CVVT, Fiat - MultiAir, Mazda - S -VT, BMW - VANOS, Audi - Valvelift, Volkswagen - VVT osv.

Til dato udvikles elektromagnetiske og pneumatiske camless gasfordelingssystemer for at øge kraftenhedernes ydelse. Selvom sådanne ændringer er meget dyre at fremstille og vedligeholde, så de endnu ikke er installeret på produktionsbiler.

Ud over fordelingen af ​​motorstrøg driver denne del ekstra udstyr (afhængigt af motorens ændring), f.eks. Olie- og brændstofpumper samt fordelingsakslen.

Knastaksel design

Knastaksler er fremstillet ved smedning, solid støbning, hul støbning og for nylig har rørformede ændringer vist sig. Formålet med at ændre skabelsesteknologien er at lette strukturen for at opnå maksimal effektivitet af motoren.

Knastakslen er lavet i form af en stang, der har følgende elementer:

• Sok. Dette er den forreste del af skaftet, hvor motorvejen laves. Timeringsskiven er installeret her. I tilfælde af et kædedrev installeres en stjerne i stedet. Denne del er fastgjort fra enden med en bolt.
• Omentum hals. En olietætning er fastgjort til den for at forhindre, at fedt lækker ud af mekanismen.
• Støttehals. Antallet af sådanne elementer afhænger af stangens længde. Der er monteret støttelejer på dem, hvilket reducerer friktionskraften under rodens rotation. Disse elementer er installeret i de tilsvarende riller i cylinderhovedet.
• Cams. Dette er fremspring i form af en frosset dråbe. Under rotation skubber de stangen fastgjort til vippearmen (eller selve ventiltappen). Antallet af knaster afhænger af antallet af ventiler. Deres størrelse og form påvirker højden og varigheden af ​​ventilåbningen. Jo skarpere spidsen er, jo hurtigere lukker ventilen. Omvendt holder den flade kant ventilen lidt åben. Jo tyndere knastakslen er, jo lavere vil ventilen gå ned, hvilket vil øge brændstofmængden og fremskynde fjernelse af udstødningsgasser. Typen af ​​ventiltid bestemmes af formen på knastene (smal - ved lave hastigheder, bred - ved høje hastigheder). 
• Oliekanaler. Et gennemgående hul er lavet inde i skaftet, gennem hvilken der tilføres olie til knastene (hver har et lille udløb). Dette forhindrer for tidlig sletning af skubbestængerne og slid på kamplanene.

Hvis der bruges en enkelt knastaksel i motordesignet, er knastene deri placeret således, at et sæt bevæger indgangsventilerne, og et let forskudt sæt bevæger udstødningsventilerne. Motorer med cylindre udstyret med to indløb og to udløbsventiler har to knastaksler. I dette tilfælde åbner den ene indgangsventiler, og den anden åbner udstødningsgasserne.

Typer

Grundlæggende er knastakslerne ikke grundlæggende forskellige fra hinanden. Gasfordelingsmekanismer adskiller sig radikalt i forskellige motorer. For eksempel i ONS-systemer er knastakslen installeret i cylinderhovedet (over blokken) og driver direkte ventilerne (eller gennem pushere, hydrauliske løftere).

I gasfordelingsmekanismer af OHV-typen er knastakslen placeret ved siden af ​​krumtapakslen i bunden af ​​cylinderblokken, og ventilerne aktiveres via stødstangsstænger. Afhængigt af typen af ​​timing kan der monteres enten en eller to knastaksler pr. cylinderbank i topstykket.

Knastakslerne adskiller sig indbyrdes i typen af ​​knast. Nogle har mere aflange "dråber", mens andre tværtimod har en mindre aflang form. Dette design giver en anden amplitude af ventilbevægelse (nogle har et længere åbningsinterval, mens andre åbner længere). Sådanne funktioner ved knastakslerne giver rigelige muligheder for at tune motorer ved at ændre drejningsmomentet og mængden af ​​VTS-forsyningen.

Blandt tuning-knastakslerne er der:

1. Græsrødder. Giver motoren maksimalt drejningsmoment ved lavere omdrejninger, hvilket er fantastisk til bykørsel.
2. Nederst-midten. Dette er den gyldne middelvej mellem lave og mellemstore omdrejninger. Denne knastaksel bruges ofte på drag racing maskiner.
3. Hest. I motorer med sådanne knastaksler er det maksimale drejningsmoment tilgængeligt ved maksimale omdrejninger, hvilket har en positiv effekt på bilens maksimale hastighed (til kørsel på motorvej).

Ud over sportsknastaksler er der også modifikationer, der åbner begge grupper af ventiler (både indsugnings- og udstødningsventiler på det passende tidspunkt). Til dette bruges to knastgrupper på knastakslen. DOHC-timingsystemer har individuelle indsugnings- og udstødningsknastaksler.

Hvad er kamakselføleren ansvarlig for?

I motorer med en karburator er en distributør tilsluttet knastakslen, der bestemmer, hvilken fase der udføres i den første cylinder - indtag eller udstødning.

Der er ingen distributør i injektionsforbrændingsmotorer, derfor er kamakselpositionssensoren ansvarlig for bestemmelse af faser af den første cylinder. Dens opgave er ikke identisk med funktionaliteten af ​​krumtapakssensoren. I en komplet omdrejning af tidsakslen vil krumtapakslen dreje to gange om aksen.

DPKV fastgør TDC for stemplet i den første cylinder og giver en impuls til at danne et udladning til tændrøret. DPRV sender et signal til ECU på hvilket tidspunkt det er nødvendigt at levere brændstof og gnist til den første cylinder. Cykler i de resterende cylindre forekommer skiftevis afhængigt af motorkonstruktionen.

Kamakselføleren består af en magnet og en halvleder. Der er et benchmark (lille metal tand) på tidsakslen i området for sensorinstallationen. Under rotation passerer dette element forbi sensoren, på grund af hvilket magnetfeltet i det lukkes, og der genereres en puls, der går til ECU.

Den elektroniske kontrolenhed registrerer pulsfrekvensen. Han ledes af dem, når han fodrer og antænder brændstofblandingen i den første cylinder. I tilfælde af montering af to aksler (den ene til indsugningsslaget og den anden til udstødningen), installeres en sensor på hver af dem.

Hvad sker der, hvis en sensor svigter? Denne video er viet til dette emne:

FASESENSOR, HVORFOR DET ER Nødvendige symptomer på dets mislykkede DPRV

Hvis motoren er udstyret med et variabelt ventiltimingssystem, bestemmer ECU'en fra pulsfrekvensen på hvilket tidspunkt det er nødvendigt at forsinke åbningen / lukningen af ​​ventilerne. I dette tilfælde er motoren udstyret med en ekstra enhed - en faseskifter (eller hydraulisk styret kobling), der drejer knastakslen for at ændre åbningstiden. Hvis Hall-sensoren (eller knastakslen) er defekt, ændrer ventiltimingen ikke.

Princippet for DPRV i dieselmotorer adskiller sig fra anvendelsen i benzinanaloger. I dette tilfælde fastgør det placeringen af ​​alle stempler i det øverste døde center på tidspunktet for komprimering af brændstofblandingen. Dette gør det muligt at bestemme kamakselens position i forhold til krumtapakslen mere nøjagtigt, hvilket stabiliserer driften af ​​dieselmotoren og gør det lettere at starte.

Yderligere referencepunkter er tilføjet til designet af sådanne sensorer, hvis position på master-disken svarer til hældningen af ​​en bestemt ventil i en separat cylinder. Enheden til sådanne elementer kan variere afhængigt af de forskellige producenters proprietære design.

Typer af kamakselplacering i motoren

Afhængig af motortypen kan den indeholde en, to eller endda fire gasfordelingsaksler. For at gøre det lettere at bestemme typen af ​​timing påføres følgende markeringer på cylinderhoveddækslet:

• SOHC. Det vil være en in-line eller V-formet motor med to eller tre ventiler pr. Cylinder. I det vil knastakslen være en pr. Række. På stangen er der cams, der kontrollerer indtagelsesfasen, og lidt forskudte dem er ansvarlige for udstødningsfasen. I tilfælde af motorer, der er fremstillet i form af V, vil der være to sådanne aksler (en pr. Række cylindere) eller en (placeret i stammen mellem rækkerne).

• DOHC. Dette system adskiller sig fra det foregående ved tilstedeværelsen af ​​to knastaksler pr. Cylinderbank. I dette tilfælde er hver af dem ansvarlige for en separat fase: den ene for indløbet og den anden for frigørelsen. Der vil være to tidsaksler på motorer med en række og fire på V-formede. Denne teknologi gør det muligt at reducere belastningen på skaftet, hvilket øger ressourcen.

Gasfordelingsmekanismer er også forskellige i skaftplacering:

• Side (eller bund) (OHV eller "Pusher" motor). Dette er en gammel teknologi, der blev brugt i karburatormotorer. Blandt fordelene ved denne type er den lette smøring af bevægelige elementer (placeret direkte i motorens krumtaphus). Den største ulempe er kompleksiteten af ​​vedligeholdelse og udskiftning. I dette tilfælde presser knasterne på vippeskubberne, og de overfører bevægelse til selve ventilen. Sådanne modifikationer af motorer er ineffektive ved høje hastigheder, da de indeholder et stort antal ventilåbningstidsstyringer. På grund af den øgede inerti lider nøjagtigheden af ​​ventiltimingen.

• Top (OHC). Dette timingdesign bruges i moderne motorer. Denne enhed er lettere at vedligeholde og reparere. En af ulemperne er det komplekse smøresystem. Oliepumpen skal skabe et stabilt tryk, derfor er det nødvendigt nøje at overvåge olie- og filterskiftintervaller (det fortælles om, hvad man skal fokusere på, når man fastlægger tidsplanen for sådant arbejde her). Dette arrangement gør det muligt at anvende færre yderligere dele. I dette tilfælde virker knastene direkte på ventilløfterne.

Sådan finder du en knastakselfejl

Hovedårsagen til knastakslens svigt er oliesult. Det kan opstå på grund af dårligt filtertilstande eller upassende olie til denne motor (for hvilke parametre smøremidlet er valgt, skal du læse ind separat artikel). Hvis du følger vedligeholdelsesintervaller, varer timing-akslen så længe som hele motoren.

Typiske problemer med knastaksel

På grund af naturlig slid på dele og et tilsyn med bilisten, kan følgende forstyrrelser i gasfordelingsakslen opstå.

• Svigt i de tilsluttede dele - drivgear, bælte eller timingkæde. I dette tilfælde bliver skaftet ubrugelig og skal udskiftes.
• Beslaglæggelse af bærende tidsskrifter og slid på cams. Spåner og riller skyldes for store belastninger som forkert ventiljustering. Under rotation skaber den forøgede friktionskraft mellem knastene og tapperne yderligere opvarmning af enheden, hvorved oliefilmen brydes.

• Olietætning lækker. Det forekommer som et resultat af langvarig driftstop for motoren. Over tid mister gummipakningen sin elasticitet.
• Skakedeformation. På grund af overophedning af motoren kan metalelementet bøjes under tung belastning. En sådan funktionsfejl opdages ved udseendet af yderligere vibrationer i motoren. Normalt varer et sådant problem ikke længe - på grund af stærk rystelse vil tilstødende dele hurtigt svigte, og motoren skal sendes til revision.
• Forkert installation. I sig selv er dette ikke en funktionsfejl, men på grund af manglende overholdelse af normerne for spænding af boltene og justering af faserne, vil forbrændingsmotoren hurtigt blive ubrugelig, og den skal "aktiveres".
• Materialets dårlige kvalitet kan føre til en nedbrydning af selve skaftet, og det er derfor vigtigt at være opmærksom ikke kun på dens pris, men også til producentens omdømme, når man vælger en ny knastaksel.

Hvordan man visuelt bestemmer cam-slid, vises i videoen:

Knastakslid - hvordan kan man bestemme visuelt?

Nogle bilister forsøger at løse nogle timing-akselfejl ved slibning af beskadigede områder eller installation af ekstra foringer. Der er ingen mening i sådant reparationsarbejde, for når det udføres, er det umuligt at opnå den nøjagtighed, der er nødvendig for en jævn drift af enheden. I tilfælde af et problem med knastakslen anbefaler eksperter, at den straks udskiftes med en ny.

Sådan vælges en knastaksel

En ny knastaksel skal vælges ud fra grunden til udskiftning:

• Udskiftning af en beskadiget del med en ny. I dette tilfælde vælges en lignende i stedet for den mislykkede model.
• Motormodernisering. Til sportsbiler bruges specielle knastaksler i forbindelse med et variabelt ventiltimingssystem. Motorer til hverdagskørsel opgraderes også, for eksempel ved at øge effekten ved at justere faserne ved at installere ikke-standard kamaksler. Hvis der ikke er nogen erfaring med at udføre sådant arbejde, er det bedre at overlade det til fagfolk.

Hvad skal du fokusere på, når du vælger en ikke-standard knastaksel til en bestemt motor? Hovedparameter er kamcamb, maksimal ventilløft og overlapningsvinkel.

Se følgende video for, hvordan disse indikatorer påvirker motorens ydelse:

Sådan vælges en knastaksel (del 1)

Omkostninger ved en ny knastaksel

Sammenlignet med en komplet eftersyn af motoren er omkostningerne ved udskiftning af knastakslen ubetydelige. For eksempel koster en ny skaft til en husbil ca. $ 25. For justering af ventiltimingen i nogle værksteder tager $ 70. For en større eftersyn af motoren sammen med reservedele, bliver du nødt til at betale omkring $ 250 (og dette er i garage servicestationer).

Som du kan se, er det bedre at udføre vedligeholdelse til tiden og ikke at udsætte motoren for store belastninger. Derefter tjener han sin herre i mange år.

Hvilke mærker der skal foretrækkes

Kamakselens arbejdsressource afhænger direkte af, hvor højkvalitetsmateriale producenten bruger, når de opretter denne del. Blødt metal slides mere, og overophedet metal kan sprænge.

Den højeste kvalitet og mest pålidelige løsning er OEM-firmaet. Dette er en producent af forskellige originale udstyr, hvis produkter kan sælges under forskellige mærker, men dokumentationen vil indikere, at delen er OEM.

Blandt producentens produkter kan du finde en del til enhver bil. Det er sandt, at omkostningerne ved en sådan knastaksel vil være meget dyre sammenlignet med analoger fra bestemte mærker.

Hvis du har brug for at blive på en billigere knastaksel, så er en god mulighed:

• Tyske mærke Ruville;
• Tjekkisk producent ET Engineteam;
• Britisk mærke AE;
• Spansk firma Ajusa.

Ulemperne ved valg af knastaksel fra de anførte producenter er, at de i mange tilfælde ikke skaber dele til en bestemt model. I dette tilfælde skal du enten købe originalen eller kontakte en betroet turner.

Spørgsmål og svar:

Hvordan fungerer krumtapakslen og knastakslen? Krumtapakslen virker ved at trykke stemplet i cylindrene. En timing knastaksel er forbundet til den gennem en rem. For to krumtapakselomdrejninger sker en knastakselrotation.

Hvad er forskellen mellem en krumtapaksel og en knastaksel? Krumtapakslen, der roterer, driver svinghjulet til rotation (derefter går drejningsmomentet til transmissionen og til drivhjulene). Knastakslen åbner/lukker tidsventilen.

Hvilke typer knastaksler er der? Der er græsrods-, ride-, tuning- og sportsknastaksler. De adskiller sig i antallet og formen af ​​knastene, der driver ventilerne.