Allt om motorns kamaxel

Motorkamaxel

För en stabil drift av en förbränningsmotor spelar varje del en viktig funktion. Bland dem är kamaxeln. Tänk på vad dess funktion är, vilka fel som uppstår och i vilka fall den behöver bytas ut.

Vad är en kamaxel

I förbränningsmotorer med fyrtaktsdrift är kamaxeln ett integrerat element, utan vilken frisk luft eller en luft-bränsleblandning inte kommer in i cylindrarna. Detta är axeln som är monterad i cylinderhuvudet. Det behövs så att inlopps- och avgasventilerna öppnar i tid.

Varje kamaxel har kammar (droppformade excenter) som trycker på kolvföljaren och öppnar motsvarande hål i cylinderkammaren. I klassiska fyrtaktsmotorer används alltid kamaxlar (det kan vara två, fyra eller en).

Funktionsprincip

En drivremskiva (eller en asterisk, beroende på typen av timing) är fixerad från änden av kamaxeln. Ett bälte (eller kedja, om en asterisk är installerad) sätts på den, som är ansluten till vevaxelns remskiva eller kedjehjul. Under rotationen av vevaxeln tillförs vridmoment till kamaxeldrivningen genom en rem eller kedja, på grund av vilken denna axel vrider sig synkront med vevaxeln.

Kamaxelns tvärsnitt visar att kammarna på den är droppformade. När kamaxeln vrids trycker den förlängda delen av kammen mot ventilventilen och öppnar inloppet eller utloppet. När insugningsventilerna öppnas kommer frisk luft eller en luft-bränsleblandning in i cylindern. När avgasventilerna öppnas tas avgaserna bort från cylindern.

Kamaxelns designfunktion gör att du alltid kan öppna/stänga ventilerna vid rätt tidpunkt, vilket säkerställer effektiv gasdistribution i motorn. Därför kallas denna del för kamaxeln. När axelvridmomentet skiftas (till exempel när remmen eller kedjan sträcks) öppnas inte ventilerna i enlighet med slaget som utförs i cylindern, vilket leder till instabil drift av förbränningsmotorn eller inte tillåter den att jobba överhuvudtaget.

Var finns kamaxeln?

Kamaxelns läge beror på motorns design. I vissa modifieringar är den placerad nedanför, under cylinderblocket. Oftare finns det modifieringar av motorer, vars kamaxel ligger i topplocket (ovanpå förbränningsmotorn). I det andra fallet är reparationen och justeringen av gasdistributionsmekanismen mycket enklare än i det första.

Modifieringar av V-formade motorer är utrustade med ett kuggrem, som är beläget i cylinderblockets kollaps, och ibland är ett separat block utrustat med en egen gasfördelningsmekanism. Kamaxeln själv är fixerad i huset med lager, vilket gör att den kan rotera kontinuerligt och smidigt. I boxermotorer (eller boxare) tillåter inte förbränningsmotorn att en kamaxel installeras. I det här fallet har varje sida sin egen gasdistributionsmekanism, men deras arbete är synkroniserat.

Kamaxelfunktioner

Kamaxeln är en del av tidpunkten (gasfördelningsmekanism). Det bestämmer ordningen på motorns slaglängder och synkroniserar öppningen / stängningen av ventilerna som tillför luftbränsleblandningen till cylindrarna och avlägsnar avgaserna.

Gasfördelningsmekanismen fungerar enligt följande princip. För närvarande startar motorn, startar vevet vevarnaskaftet... Kamaxeln drivs av en kedja, ett bälte på en vevaxel remskiva eller kugghjul (i många äldre amerikanska bilar). Inloppsventilen i cylindern öppnas och en blandning av bensin och luft kommer in i förbränningskammaren. I samma ögonblick skickar vevaxelsensorn en puls till tändspolen. En urladdning genereras i den, som går till tändstift.

När gnisten uppträder stängs båda ventilerna i cylindern och bränsleblandningen komprimeras. Under en brand genereras energi och kolven rör sig nedåt. Så vänder vevaxeln och driver kamaxeln. Just nu öppnar han avgasventilen genom vilken gaserna avgas under förbränningsprocessen.

Kamaxeln öppnar alltid rätt ventil under en viss tidsperiod och till en standardhöjd. Tack vare sin form säkerställer detta element en stabil cykel för cykeln i cykeln i motorn.

Detaljer om faserna för öppning och stängning av ventilerna och deras inställningar visas i den här videon:

Faser på kamaxlarna, vilken överlappning ska ställas in? Vad är "kamaxelfas"?

Beroende på modifiering av motorn kan en eller flera kamaxlar vara i den. I de flesta bilar finns denna del i cylinderhuvudet. Den drivs av rotation av vevaxeln. Dessa två element är anslutna med ett bälte, kedja eller växellåda.

Oftast är en kamaxel utrustad med en förbränningsmotor med ett inbyggt cylinderarrangemang. De flesta av dessa motorer har två ventiler per cylinder (ett inlopp och ett utlopp). Det finns också ändringar med tre ventiler per cylinder (två för inlopp, en för utlopp). Motorer med 4 ventiler per cylinder är ofta utrustade med två axlar. I motsatta förbränningsmotorer och med V-form installeras också två kamaxlar.

Motorer med en enda kugghjul har en enkel konstruktion, vilket leder till en minskning av enhetens kostnader under tillverkningsprocessen. Dessa ändringar är lättare att underhålla. De är alltid installerade på budgetbilar.

Vid dyrare motormodifieringar installerar vissa tillverkare en andra kamaxel för att minska belastningen (jämfört med tidsinställningsalternativ med en enda axel) och i vissa ICE-modeller för att ge en förskjutning i gasfördelningsfaserna. Oftast finns ett sådant system i bilar som måste vara sportiga.

Kamaxeln öppnar alltid ventilen under en viss tid. För att förbättra motorns effektivitet vid högre varvtal måste detta intervall ändras (motorn behöver mer luft). Men med standardinställningen av gasfördelningsmekanismen, med ökade vevaxelhastigheter, stängs insugningsventilen innan den erforderliga mängden luft kommer in i kammaren.

Samtidigt, om du installerar en sportkamaxel (kammarna öppnar inloppsventilerna längre och i en annan höjd), med låga motorvarvtal, är det mycket troligt att inloppsventilen kommer att öppna även innan avgasventilen stängs. På grund av detta kommer en del av blandningen att komma in i avgassystemet. Resultatet är en kraftförlust vid låga hastigheter och en ökning av utsläppen.

Det enklaste schemat för att uppnå denna effekt är att installera en vevande kamaxel i en viss vinkel relativt vevaxeln. Denna mekanism möjliggör tidig och sen stängning / öppning av insugnings- och avgasventilerna. Vid varv upp till 3500 kommer den att vara i ett läge, och när denna tröskel övervinns vänder axeln lite.

Varje tillverkare som utrustar sina bilar med ett sådant system anger sin egen märkning i den tekniska dokumentationen. Till exempel anger Honda VTEC eller i -VTEC, Hyundai anger CVVT, Fiat - MultiAir, Mazda - S -VT, BMW - VANOS, Audi - Valvelift, Volkswagen - VVT, etc.

Hittills utvecklas elektromagnetiska och pneumatiska kamlösa gasdistributionssystem för att öka kraftenheternas prestanda. Även om sådana modifieringar är mycket dyra att tillverka och underhålla, så är de ännu inte installerade på produktionsbilar.

Förutom fördelningen av motorns slag driver denna del ytterligare utrustning (beroende på motorns modifiering), till exempel olja och bränslepumpar, såväl som fördelaraxeln.

Kamaxeldesign

Kamaxlar tillverkas genom smidning, fast gjutning, ihålig gjutning och nyligen har rörformiga modifieringar dykt upp. Syftet med att ändra skapelsetekniken är att lätta upp strukturen för att uppnå maximal effekt av motorn.

Kamaxeln är gjord i form av en stång, som har följande element:

• Strumpa. Detta är framsidan av axeln där nyckeln är gjord. Tidskivan är installerad här. När det gäller en kedjedrift installeras en asterisk på sin plats. Denna del är fixerad från änden med en bult.
• Omentum hals. En oljetätning är fäst på den för att förhindra att fett läcker ut ur mekanismen.
• Stödhals. Antalet sådana element beror på stavens längd. Stödlager är monterade på dem, vilket minskar friktionskraften under stavens rotation. Dessa element är installerade i motsvarande spår i cylinderhuvudet.
• Cams. Dessa är utsprång i form av en frusen droppe. Under rotation trycker de på stången fäst vid vipparmen (eller själva ventiltappningen). Antalet kammar beror på antalet ventiler. Deras storlek och form påverkar höjden och varaktigheten på ventilöppningen. Ju skarpare spetsen är, desto snabbare stänger ventilen. Omvänt håller den grunda kanten ventilen lite öppen. Ju tunnare kamaxeln är, desto lägre kommer ventilen att gå ner, vilket ökar volymen bränsle och påskyndar avlägsnandet av avgaser. Typen av ventiltidsbestämning bestäms av kammarnas form (smal - vid låga hastigheter, bred - vid höga hastigheter). 
• Oljekanaler. Ett genomgående hål görs inuti axeln genom vilken olja tillförs kammarna (var och en har ett litet utlopp). Detta förhindrar för tidig radering av tryckstavarna och slitage på kamplanen.

Om en enda kamaxel används i motorkonstruktionen, är kammarna i den placerade så att en uppsättning förflyttar insugningsventilerna, och en något förskjuten uppsättning flyttar avgasventilerna. Motorer med cylindrar utrustade med två inlopps- och två utloppsventiler har två kamaxlar. I detta fall öppnar den ena insugningsventilerna, och den andra öppnar avgaserna.

typer

I grund och botten skiljer sig inte kamaxlarna i grunden från varandra. Gasdistributionsmekanismerna skiljer sig radikalt åt i olika motorer. Till exempel, i ONS-system är kamaxeln installerad i cylinderhuvudet (ovanför blocket) och driver direkt ventilerna (eller genom påskjutare, hydrauliska lyftare).

I gasdistributionsmekanismer av OHV-typ är kamaxeln placerad bredvid vevaxeln i botten av cylinderblocket, och ventilerna manövreras via tryckstångsstänger. Beroende på typ av tidtagning kan antingen en eller två kamaxlar per cylinderbank installeras i cylinderhuvudet.

Kamaxlarna skiljer sig åt i typen av kammar. Vissa har mer långsträckta "droppar", medan andra tvärtom har en mindre långsträckt form. Denna design ger en annan amplitud på ventilrörelsen (vissa har ett längre öppningsintervall, medan andra öppnar längre). Sådana egenskaper hos kamaxlarna ger stora möjligheter för att trimma motorer genom att ändra vridmomentet och mängden av VTS-tillförseln.

Bland trimkamaxlarna finns:

1. Gräsrötterna. Ger motorn maximalt vridmoment vid lägre varvtal, vilket är bra för stadskörning.
2. Nederst i mitten. Detta är den gyllene medelvägen mellan låga och medelhöga varv. Denna kamaxel används ofta på dragracingmaskiner.
3. Häst. I motorer med sådana kamaxlar är det maximala vridmomentet tillgängligt vid maximala varvtal, vilket har en positiv effekt på bilens maximala hastighet (för körning på motorväg).

Förutom sportkamaxlar finns det även modifieringar som öppnar båda grupperna av ventiler (både insugs- och avgasventiler vid lämplig tidpunkt). För detta används två kamgrupper på kamaxeln. DOHC tidsystem har individuella insugs- och avgaskamaxlar.

Vad är kamaxelsensorn ansvarig för?

I motorer med en förgasare är en distributör ansluten till kamaxeln, som bestämmer vilken fas som utförs i den första cylindern - insug eller avgas.

Det finns ingen distributör i injektionsförbränningsmotorer, därför är kamaxelpositionens sensor ansvarig för att bestämma faserna hos den första cylindern. Dess uppgift är inte identisk med funktionen hos vevaxelgivaren. I en fullständig omvandling av tidsaxeln kommer vevaxeln att vrida sig runt axeln två gånger.

DPKV fixerar TDC för kolven i den första cylindern och ger en impuls att bilda ett urladdning för tändstiftet. DPRV skickar en signal till ECU vid vilket ögonblick det är nödvändigt att tillföra bränsle och gnista till den första cylindern. Cyklar i de återstående cylindrarna uppstår växelvis beroende på motorkonstruktion.

Kamaxelsensorn består av en magnet och en halvledare. Det finns ett riktmärke (liten metalltand) på kardanaxeln i området för sensorinstallationen. Under rotation passerar detta element förbi sensorn, på grund av vilken magnetfältet i det stängs och en puls genereras som går till ECU.

Den elektroniska styrenheten registrerar pulsen. Han styrs av dem när han matar och tänder bränsleblandningen i den första cylindern. Vid installation av två axlar (en för insugningsslaget och den andra för avgaserna) kommer en sensor att installeras på var och en av dem.

Vad händer om en sensor misslyckas? Den här videon ägnas åt det här problemet:

FASESENSOR VARFÖR DET ÄR NÖDVÄNDIGA symtom på dess misslyckade DPRV

Om motorn är utrustad med ett variabelt ventiltidssystem, bestämmer styrenheten från pulsfrekvensen vid vilket ögonblick det är nödvändigt att försena öppning / stängning av ventilerna. I detta fall kommer motorn att vara utrustad med en extra anordning - en fasförskjutare (eller hydraulstyrd koppling), som vrider kamaxeln för att ändra öppningstiden. Om Hall-sensorn (eller kamaxeln) är fel ändras inte ventiltidsinställningen.

Principen för drift av DPRV i dieselmotorer skiljer sig från tillämpningen i bensinanaloger. I detta fall fixerar den positionen för alla kolvar i det övre dödcentret vid bränsleblandningens komprimering. Detta gör det möjligt att mer exakt bestämma kamaxelns position relativt vevaxeln, vilket stabiliserar dieselmotorns drift och gör det lättare att starta.

Ytterligare referenspunkter har lagts till utformningen av sådana sensorer, vars läge på huvudskivan motsvarar lutningen av en viss ventil i en separat cylinder. Enheten för sådana element kan variera beroende på den egna konstruktionen hos olika tillverkare.

Typer av kamaxelns placering i motorn

Beroende på motortyp kan den innehålla en, två eller till och med fyra gasfördelningsaxlar. För att göra det enklare att bestämma typ av tidtagning appliceras följande markeringar på cylinderhuvudskyddet:

• SOHC. Det kommer att vara en inline eller V-formad motor med två eller tre ventiler per cylinder. I den kommer kamaxeln att vara en per rad. På stången finns kammar som styr insugningsfasen, och något förskjutna är ansvariga för avgasfasen. När det gäller motorer tillverkade i form av V kommer det att finnas två sådana axlar (en per cylinderrad) eller en (placerad i kammaren mellan raderna).

• DOHC. Detta system skiljer sig från det föregående genom närvaron av två kamaxlar per cylinderbank. I detta fall kommer var och en av dem att ansvara för en separat fas: en för inloppet och den andra för frigöringen. Det kommer att finnas två kuggaxlar på enradersmotorer och fyra på V-formade. Denna teknik gör det möjligt att minska belastningen på axeln, vilket ökar dess resurs.

Gasfördelningsmekanismer skiljer sig också i axelplats:

• Sida (eller botten) (OHV eller "Pusher"-motor). Detta är en gammal teknik som användes i förgasarmotorer. Bland fördelarna med denna typ är den lätta smörjningen av rörliga element (belägen direkt i motorns vevhus). Den största nackdelen är komplexiteten i underhåll och utbyte. I det här fallet trycker kammarna på vippskjutarna och de överför rörelse till själva ventilen. Sådana modifieringar av motorer är ineffektiva vid höga hastigheter, eftersom de innehåller ett stort antal ventilöppningstider. På grund av den ökade trögheten blir noggrannheten i ventiltimingen lidande.

• Topp (OHC). Denna tidkonstruktion används i moderna motorer. Enheten är lättare att underhålla och reparera. En av nackdelarna är det komplexa smörjsystemet. Oljepumpen måste skapa ett stabilt tryck, därför är det nödvändigt att noga övervaka olja och filterbytesintervall (det sägs om vad man ska fokusera på när man fastställer schemat för sådant arbete här). Detta arrangemang gör att färre ytterligare delar kan användas. I detta fall verkar kammarna direkt på ventillyftarna.

Hur man hittar en kamaxelfel

Det främsta skälet till kamaxelns fel är oljesvält. Det kan uppstå på grund av dåliga filtertillstånd eller olämplig olja för denna motor (för vilka parametrar smörjmedlet är valt, läs in separat artikel). Om du följer underhållsintervallen kommer tidsaxeln att hålla så länge som hela motorn.

Typiska problem med kamaxlar

På grund av naturligt slitage på delar och övervakning av bilisten kan följande fel på gasfördelaraxeln uppstå.

• Fel på de bifogade delarna - drivväxel, bälte eller kedja. I detta fall blir axeln oanvändbar och måste bytas ut.
• Beslag på bärande tidskrifter och slitage på kammar. Spån och spår orsakas av överdriven belastning såsom felaktig ventiljustering. Under rotation skapar den ökade friktionskraften mellan kammarna och tapparna ytterligare uppvärmning av enheten och bryter oljefilmen.

• Oljetätning läcker. Det inträffar som ett resultat av förlängd driftstopp av motorn. Med tiden förlorar gummitätningen sin elasticitet.
• Axeldeformation. På grund av överhettning av motorn kan metallelementet böjas under tung belastning. En sådan funktionsfel upptäcks av uppkomsten av ytterligare vibrationer i motorn. Vanligtvis varar ett sådant problem inte länge - på grund av stark skakning kommer angränsande delar snabbt att misslyckas, och motorn måste skickas för översyn.
• Fel installation. I sig självt är detta inte ett fel, men på grund av att normerna för att dra åt bultarna och justering av faserna inte följs kommer förbränningsmotorn snabbt att bli obrukbar och den måste "aktiveras".
• Dålig kvalitet på materialet kan leda till en nedbrytning av själva axeln, därför är det viktigt att uppmärksamma inte bara på dess pris utan också till tillverkarens rykte när du väljer en ny kamaxel.

Hur man bestämmer kamslitage visuellt - visas i videon:

Kamaxelslitage - hur kan man bestämma visuellt?

Vissa bilister försöker fixa vissa fel i tidtagningsaxeln genom att slipa skadade områden eller installera ytterligare foder. Det finns ingen mening med sådant reparationsarbete, eftersom när det utförs är det omöjligt att uppnå den noggrannhet som krävs för att enheten ska fungera smidigt. I händelse av problem med kamaxeln rekommenderar experter att den omedelbart ersätts med en ny.

Hur man väljer en kamaxel

En ny kamaxel måste väljas utifrån anledningen till byte:

• Byt ut en skadad del med en ny. I detta fall väljs en liknande i stället för den misslyckade modellen.
• Motorn modernisering. För sportbilar används speciella kamaxlar i kombination med ett variabelt ventiltidssystem. Motorer för vardagskörning uppgraderas också, till exempel ökar effekten genom att justera faserna genom att installera icke-standard kamaxlar. Om det inte finns någon erfarenhet av att utföra sådant arbete, är det bättre att anförtro det till proffs.

Vad bör du fokusera på när du väljer en kamaxel som inte är standard för en viss motor? Huvudparametern är kamkammare, maximal ventillyft och överlappningsvinkel.

För följande hur indikatorerna påverkar motorns prestanda, se följande video:

Hur man väljer en kamaxel (del 1)

Kostnad för en ny kamaxel

Jämfört med en fullständig översyn av motorn är kostnaden för att byta ut en kamaxel försumbar. Till exempel kostar en ny axel för en inhemsk bil cirka $ 25. För att justera ventiltidsinställningen i vissa verkstäder tar $ 70. För en större översyn av motorn, tillsammans med reservdelar, måste du betala cirka $ 250 (och detta är i garage garage stationer).

Som ni ser är det bättre att utföra underhåll i tid och att inte utsätta motorn för stora belastningar. Sedan kommer han att tjäna sin herre under många år.

Vilka varumärken man ska föredra

Kamaxelns arbetsresurs beror direkt på hur högkvalitativt material tillverkaren använder när den här delen skapas. Mjuk metall slits ut mer och överhettad metall kan spricka.

Det högsta kvaliteten och det mest tillförlitliga alternativet är OEM-företaget. Detta är en tillverkare av olika originalutrustning, vars produkter kan säljas under olika varumärken, men dokumentationen visar att delen är OEM.

Bland produkterna från denna tillverkare kan du hitta en del till vilken bil som helst. Det är sant att kostnaden för en sådan kamaxel blir mycket dyr jämfört med analoger av specifika märken.

Om du behöver stanna på en billigare kamaxel, är ett bra alternativ:

• Tyska märket Ruville;
• Tjeckiska tillverkaren ET Engineteam;
• Brittiskt varumärke AE;
• Spanska företaget Ajusa.

Nackdelarna med att välja kamaxel från de listade tillverkarna är att de i många fall inte skapar delar för en specifik modell. I det här fallet måste du antingen köpa originalet eller kontakta en betrodd turner.

Frågor och svar:

Hur fungerar vevaxeln och kamaxeln? Vevaxeln fungerar genom att trycka in kolven i cylindrarna. En kamaxel är ansluten till den genom en rem. För två vevaxelvarv sker en kamaxelrotation.

Vad är skillnaden mellan en vevaxel och en kamaxel? Vevaxeln, som roterar, driver svänghjulet till rotation (då går vridmomentet till transmissionen och till drivhjulen). Kamaxeln öppnar/stänger timingventilen.

Vilka typer av kamaxlar finns det? Det finns gräsrötter, ridning, trimning och sportkamaxlar. De skiljer sig åt i antal och form på kammarna som driver ventilerna.