Arborele cu came: Cum funcționează și ce nu știați despre el?
Arborele cu came este arborele care deschide supapele de admisie si evacuare ale motorului cu ardere interna, permitand astfel umplerea sau golirea cilindrilor. Un arbore cu came este o pârghie rotativă pe care sunt amplasate camele.
Numărul de came de pe arborele cu came depinde de numărul de cilindri dintr-un rând al motorului și de numărul de supape pe cilindru.
Conţinut
Funcția arborelui cu came pe scurt
Camele sunt în formă de ou și sunt rotite în direcții diferite, conform cerințelor de sincronizare a supapelor fiecărui cilindru. La motoarele în patru timpi, supapa se deschide o singură dată în timpul a două rotații ale arborelui cotit.
Arborele cotit: pentru ce este și ce forțe trebuie să reziste?
Aceasta înseamnă că dacă arborele cotit se rotește cu o viteză de 2000 de rotații pe minut, arborele cu came se rotește doar de 1000 de ori pe minut.
Componentele arborelui cu came
Arborele cu came este format din mai multe componente cheie, inclusiv:
- Lobi de came: Aceste proeminențe în formă de ou controlează sincronizarea supapelor prin împingerea unor dispozitive de ridicare sau culbutoare, care deschid supapele.
- Rulmenți arborelui cu came: Acești rulmenți permit arborelui cu came să se rotească fără probleme în blocul motor sau chiulasa.
- Pivoți ai arborelui cu came: Pivoții servesc drept puncte de sprijin pentru rulmenții arborelui cu came.
- Transmisie sau lanț de distribuție: Aceasta conectează arborele cu came la arborele cotit, datorită căruia acestea sunt sincronizate corespunzător.
Tipuri de arbori cu came
Există trei tipuri principale de arbori cu came, fiecare cu caracteristici unice:
- Arbore cu came cu tachet plat: acești arbori cu came folosesc o suprafață plană pe tachetă care intră în contact cu lobul camei. Arborii cu came plati sunt, în general, mai accesibili, dar pot avea un potențial de performanță limitat datorită capacităților lor de ridicare mai mici.
- Arborii cu came cu role: arborii cu came cu role au un rulment cu role pe dispozitivul de ridicare în contact cu lobul camei, reducând frecarea și permițând profiluri de ridicare și durată mai mari. Acești arbori cu came oferă performanțe mai bune, dar sunt mai scumpe.
- Arborii cu came cu distribuție variabilă a supapelor (VVT): arborii cu came VVT (distribuție variabilă a supapelor) permit o reglare lină a supapelor, oferind astfel performanțe și eficiență mai bune într-o gamă largă de revoluții.
Deschiderea și închiderea supapelor
În cazul funcției supapei, cel mai important lucru este cât de mult este deschisă supapa și durata de timp în care este deschisă. Dacă vrem să stoarcem cât mai multă putere din motor, trebuie să introducem cât mai mult combustibil și amestec de aer în cilindru. De aceea supapele de admisie trebuie deschise cat mai mult si cat mai mult timp.
Puterea și cuplul motorului: care dintre acești parametri este mai important?
Totusi, supapele de evacuare trebuie si ele deschise cat mai mult si cat mai mult timp, astfel incat cantitatea maxima de gaze de evacuare sa poata iesi din cilindru. Cama nu atinge tachetul supapei când supapa este închisă. Dacă arborele cu came se rotește, cama începe să meargă împotriva tachetului supapei, împingând arcul supapei și provocând deschiderea supapei.
Dacă came împinge ridicătorul de supapă la maximum, aceasta va face ca supapa să se deschidă la maximum. Înălțimea vârfului (partea cea mai înaltă) a camei determină ridicarea maximă a supapei. Cursa maximă a supapei trebuie să aibă o anumită limită. În caz contrar, supapa și pistonul s-ar putea întâlni, ducând ulterior la distrugerea motorului.
Came ascuțite: care sunt avantajele și dezavantajele lor?
Forma camei arborelui cu came determină viteza supapei și timpul de deschidere. Camele cu o formă mai rotunjită se numesc came ascuțite și permit astfel supapei să fie deschisă mai mult timp.
Fapte interesante despre arborele cu came
- Origini istorice: conceptul de arbore cu came datează din civilizațiile antice, unde arborii cu came acționați de apă erau utilizați în diferite mașini. Aplicarea arborilor cu came în motoarele cu ardere internă a început la sfârșitul secolului al XIX-lea.
- Efectul asupra sunetului motorului: sunetul distinctiv al motoarelor mai puternice este adesea rezultatul profilurilor agresive ale arborelui cu came, rezultând o notă unică de evacuare datorită distribuției supapelor.
- Arbore cu came duble: motoarele de performanță folosesc adesea un design cu came dublă (DOHC), care permite un control mai bun al sincronizarii supapelor și o putere mai mare.
Întrebări frecvente despre arborele cu came
Î: Cum îmi pot da seama dacă arborele cu came este uzat sau deteriorat?
Răspuns: simptomele unui arbore cu came uzat sau deteriorat pot include puterea redusă a motorului, zgomotul excesiv al trenului de supape sau economia de combustibil mai redusă. Este important să inspectați amănunțit trenul de supape și, dacă este necesar, să consultați un mecanic profesionist pentru diagnosticare.
Î: Un arbore cu came cu un profil mai agresiv este întotdeauna mai bun pentru performanță?
Răspuns: nu neapărat. În timp ce profilele agresive ale arborelui cu came pot crește puterea la turații mari, cuplul și manevrarea la turații mici pot avea de suferit. Alegerea ideală a arborelui cu came depinde de utilizarea prevăzută a motorului și de banda de putere dorită.
Î: Cum afectează sincronizarea variabilă a supapelor (VVT) performanța arborelui cu came?
Răspuns: sistemele VVT permit reglarea continuă a temporizării supapelor, oferind performanțe și eficiență mai bune pe o gamă largă de rpm. Această tehnologie permite un control mai precis al supapelor și optimizarea puterii și a cuplului fără a sacrifica caracteristicile de conducere și consumul de combustibil.
Concluzie
Arborele cu came joacă un rol cheie în funcționarea motorului cu ardere internă, deoarece controlează deschiderea și închiderea supapelor care permit amestecului aer-combustibil să intre în camera de ardere și gazele de eșapament.