ほぼすべての 4 ストローク ピストン内燃エンジンには、カムシャフト ベースのガス分配機構が備わっています。カムシャフト、その既存のタイプ、設計と動作の特徴、およびシャフトの正しい選択と交換についてのすべてについては、提案された記事をお読みください。
カムシャフトの目的とパワーユニットにおけるカムシャフトの位置
カムシャフト (RV、カムシャフト) は、ガス交換プロセスを制御するピストン 4 ストローク内燃エンジンのガス分配機構 (タイミング) のコンポーネントです。特別なプロファイルの成形カムを備えた金属シャフト。ピストンの動きやすべての動作に応じて、可燃性混合物または空気をシリンダーに導入し、排気ガスを放出するためにバルブの開閉を保証します。シリンダー。
タイミングはレシプロ内燃エンジンの主要システムの 1 つであり、そのおかげで混合気 (キャブレター エンジンの場合) または空気 (インジェクターおよびディーゼル エンジンの場合) がシリンダーに確実に供給され、排気ガスが確実に排出されます。厳密に定義された瞬間にのみシリンダーから解放されます。ガス交換は各シリンダーに組み込まれたバルブによって行われ、その駆動とクランク機構やパワーユニットの他のシステムとの仕事の同期は、カムシャフトという1つの部品によって行われます。
RV には、次のような多くの重要な機能が任されています。
● 吸気バルブと排気バルブのアクチュエーター（直接または中間部品を介した間接）。
● パワーユニットの他のシステムとのタイミングの同期動作を保証します。
● 指定されたバルブタイミングに従って吸気バルブと排気バルブの開閉を確実に行う（上死点に対するクランクシャフトの一定の回転角およびストロークの開始/終了時のガスの吸気と排気の場合）。
●場合によっては、タイミングに同期して作動する各種機構・部品（点火ブレーカー・ディストリビューター、オイルポンプ等）の駆動。
RV が果たす主な役割は、この特定のパワー ユニットの設計バルブ タイミング位相に従ってタイミング バルブの動作を制御することです。特別な設計のおかげで、カムシャフトはすべてのバルブを適切なタイミングでのみ開閉し、特定のストロークでのオーバーラップ角度を設定するなどの機能を備えています。カムシャフトが摩耗、変形、または損傷すると、パワーユニットの機能が中断されたり、完全に機能しなくなったりします。無効にすると、そのようなシャフトは直ちに交換する必要があります。ただし、新しい部品を購入する前に、既存のタイプの RV、その構造、および適用可能性を理解する必要があります。
カムシャフトの種類と構造と特徴
一般に、RV は小径の金属シャフトの形で作られ、その上にいくつかの要素が形成されます。
● カム。
●首をサポートします。
● さまざまな機構の歯車や偏心ドライブ。
●ドライブプーリー・ギヤ取り付け用のソックスです。
カムシャフトの主な要素はカムであり、位相変更機構のないエンジンのカムの数は、バルブ (吸気側と排気側の両方) の総数に相当します。カムは複雑なドロップ型のプロファイルを持ち、RV が回転するとカムがプッシャーに出入りし、それによってバルブを駆動します。カムプロファイルの特性により、バルブの開閉だけでなく、一定時間開状態を維持したり、位相に応じてオーバーラップしたりすることも可能です。
すべてのカムの上部は相互にシフトされており、これにより、特定のパワーユニットに対して決定された順序に従ってすべてのシリンダーが連続的に動作することが保証されます。4気筒エンジンのRVでは、1気筒のカムの頂点が90度、6気筒エンジンの場合は60度、8気筒V型エンジンの場合は45度などとずれています。モーターの設計上の特徴により、例外が見つかることがよくあります。
RV は、特別に設計された穴またはベッドのサポート ジャーナルを使用して、エンジンのブロックまたはヘッドに取り付けられます。RV は、摩擦係数の低い特殊合金で作られた、取り外し可能な (ライナー) または一体型 (ブッシング) の転がり軸受の上に置かれています。一般的なエンジン潤滑システムからジャーナルにエンジンオイルを供給するために、ベアリングに穴が開けられています。ジャーナルの 1 つ（通常は前部または後部）のベアリングには、RV の軸方向の動きを防ぐためにスラスト リングまたはその他のロック装置が作られています。
RV の任意の便利な場所に、はすば歯車または偏心歯車を形成して、さまざまなユニットを駆動できます。通常、オイルポンプまたはディストリビュータの駆動はギアの助けを借りて実現され、偏心器の助けを借りてオイルポンプの駆動が実現されます。一部のタイプの RV ではこれらの要素が両方とも存在しますが、最近のモーターではこれらの要素がまったく存在しません。
シャフトの前にはトウがあり、そこに駆動プーリーまたはギアがキーとボルトによって取り付けられています。取り外し可能なカウンタウェイトもここに配置でき、ポンプドライブの偏心部品やその他の非対称部品が存在する場合でもカムシャフトのバランスをとります。
RV は、1 つのモーターの取り付け方法と数量、ドライブのタイプ、さまざまなタイプのタイミングの適用性、およびいくつかの設計特徴に応じて、いくつかのグループに分類されます。
取り付け方法に応じて、カムシャフトは 2 つの主要なグループに分けられます。
● エンジンブロックに直接取り付け（下部シャフト付きモーター）。
●ブロックヘッド（オーバーヘッドシャフト付きモーター）への取り付け。
通常、下部シャフトには追加の要素はなく、潤滑はクランクケース内のオイルミストとブッシュを介したサポートジャーナルへの加圧オイルの供給によって行われます。多くの場合、上部シャフトには縦方向のチャネルがあり、サポートジャーナルには横方向の穴あけが行われます。これにより、圧力下でオイルを適用することによってジャーナルが確実に潤滑されます。
各種エンジンのカムシャフト
エンジンには 1 つまたは 2 つの RV を搭載できます。最初のケースでは 1 つのシャフトがすべてのバルブの駆動を提供し、2 つ目のケースでは 1 つのシャフトが吸気バルブのみの駆動を提供し、2 番目のシャフトが排気バルブのみの駆動を提供します。したがって、RV の合計では、カムの数はすべてのバルブの数に対応し、個別の RV のそれぞれでは、カムの数はバルブの総数の半分になります。
RV は、クランクシャフト ギアに直接接続されたベルト、チェーン、またはギアによって駆動できます。現在、最初の 2 種類のアクチュエータが最もよく使用されています。これは、ギアドライブの信頼性が低く、調整が難しいためです (位相の設定や修理のためにユニットを大幅に分解する必要があります)。
最後に、すべての RV は、機能するガス分配メカニズムのタイプに応じて 2 つのグループに分類できます。
● 従来のタイミングのエンジン用。
●可変バルブタイミング付タイミングユニット用。
2番目のタイプのカムシャフトでは、メインカムに対して小さな角度でシフトされた追加のカムが存在する場合があり、それらの助けを借りて、位相が変化するときにバルブが駆動されます。また、これらのシャフトには、回転や軸に沿った部品全体の変位などのための特別な要素を含めることができます。
あらゆるタイプおよびデザインの RV は鋼または鋳鉄で作られており、鋼製 RV のカムの表面にはさらに熱処理 (高周波電流による焼き入れ) が施され、鋳鉄製 RV のカムは漂白 (冷却速度を高めることによる漂白) されています。鋳物の） - これにより、部品の耐摩耗性が向上します。完成したシャフトは振れを軽減するためにバランスが調整され、その後初めてエンジンに取り付けられるか、小売チェーンに送られます。
カムシャフトの正しい選び方と交換方法
カムシャフトは時間の経過とともに摩耗し、カムに欠けや硬化が生じ、特定の条件下では部品が部分的または完全に破壊されます。いずれの場合もシャフトを新品に交換する必要があります。この作業はエンジンの大幅な分解と追加の調整作業を必要とするため、専門家またはカーサービスに委託することをお勧めします。
カムシャフトとタイミングにおけるその位置
交換には、以前にエンジンに取り付けられていたタイプおよびモデルのカムシャフトのみを取り出す必要があります。多くの場合、モーターの調整や動作改善の目的で、プロファイルやカムの配置が異なるシャフトが使用されますが、そのような交換は必要な計算を行った後にのみ行う必要があります。また、シャフトとともに、新しいブッシュやライナーを購入する必要があり、場合によってはプーリー、ディストリビュータードライブギア、その他の部品を交換する必要があります。シャフトの交換作業は、エンジンの修理手順に従ってのみ実行し、その後ならし運転を行ってください。
カムシャフトを適切に選択して交換すると、エンジンのタイミング全体が確実かつ確実に機能し、すべてのモードでパワーユニットの機能が保証されます。
投稿日時: 2023 年 7 月 13 日