バルブタペット:カムシャフトとバルブ間の確実な接続

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ほとんどの内燃エンジンでは、ガス分配機構にはカムシャフトからバルブへの力の伝達を確実にする部品、つまりプッシャーが含まれています。この記事では、バルブ タペット、その種類、設計、動作の特徴、さらにその選択と交換について詳しく説明します。

 

バルブタペットとは何ですか?

バルブ タペットは、ピストン内燃エンジンのガス分配機構の一部です。カムシャフトからバルブに軸方向の力を直接、または補助要素 (ロッド、ロッカー アーム) を介して伝達するタイミング トラッキング デバイス。

内燃エンジンのガス分配機構は、一般に 3 つの主要部分に基づいています。1 つはクランクシャフトと同期して (ただし角速度の半分で) 回転するカムシャフト、バルブ、およびその駆動装置です。バルブ機構のアクチュエーターはカムシャフトの位置を監視し、カムシャフトからバルブへの力の伝達を保証します。ロッド、ロッド付きまたはロッドなしのロッカーアームなど、さまざまな部品をドライブとして使用できます。ほとんどのタイミングでは、追加のパーツであるプッシャーも使用されます。

タイミング プッシャーはさまざまな機能を実行します。

● カムシャフトカムとバルブドライブの他の部分の間のリンクとして機能します。
● カムシャフトカムから各バルブへの力を確実に伝達します。
●カムシャフトの回転とタイミングの動作により生じる負荷を均等に分散します。
● タイミング部品の耐用年数を延ばし、メンテナンスを容易にします。
● 特定のタイプのプッシャー - タイミング部品間に必要な温度ギャップを提供し、調整プロセスを容易にします。

バルブタペットはタイミングを決める重要な部品で、故障した場合にエンジンの動作が著しく悪化します。故障の場合にはプッシャーを交換する必要がありますが、新しい部品を正しく選択するには、既存のプッシャーの種類と設計を理解する必要があります。

バルブタペットの種類と設計

設計と動作原理に応じて、プッシャーはいくつかのタイプに分類されます。

●ベルヴィル。
●円筒形(ピストン)。
●ローラー。
●油圧式です。

各プッシャーには独自の設計機能と用途があります。

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さまざまなタイプのバルブタペット

ポペットバルブ・タペット

一般に、このようなプッシャーはロッドとディスク ベースで構成され、これらのプッシャーはカムシャフト カム上に置かれます。ロッドの端には、ロックナット付きの調整ボルトを取り付けるためのネジがあり、それを通して熱ギャップを調整します。プッシャーの支持部には耐摩耗性を高めるための熱処理(浸炭)が施されています。

支持部(プレート)の形状に応じて、これらのプッシャーは 2 つのグループに分けられます。

●フラットサポート付き。
●球面サポート付です。

最初のタイプのプッシャーは、円筒状の作動面を備えたカムを備えたカムシャフトと連動して動作します。2 番目のタイプのプッシャーは、円錐形のカム (面取りされた作業面を持つ) を備えたカムシャフトで使用されます。この設計により、プッシャーはエンジン動作中に回転し、均一な摩耗が保証されます。

ディスクタペットは現在では実際には使用されておらず、ロッドの有無にかかわらず、下部または横方向のバルブが組み合わされたエンジンに取り付けられていました。

 

円筒(ピストン)バルブタペット

このタイプのプッシャーには主に 3 つのタイプがあります。

●円筒形の中空。
● バーベルの下にメガネ。
●バルブ下のメガネ。

最初のケースでは、プッシャーは閉じた円筒の形で作られており、設計を容易にするために内部に空洞と窓があります。一方の端には、ロックナット付きの調整ボルト用のネジ山があります。このようなプッシャーは比較的巨大でタイミング全体の寸法が大きくなるため、今日ではめったに使用されません。

2番目のケースでは、プッシャーは小径のガラスの形で作られており、その内側にはプッシャーロッドを取り付けるための凹部(ヒール)が作られています。部品の壁に窓を作って、潤滑と通常の潤滑を容易にすることができます。このタイプのプッシャーは、下部カムシャフトを備えた古いパワーユニットにまだ搭載されています。

3番目のケースでは、プッシャーは大径のガラスの形で作られ、その内側にバルブステムの端に強調のための接触点が作られています。通常、プッシャーは薄肉で、底部と接点は熱処理(焼き入れまたは浸炭)されています。このような部品は広く使用されており、オーバーヘッドカムシャフトとダイレクトバルブドライブを備えたエンジンに取り付けられています。

バルブ用の円筒形プッシャーの一種は、底部に調整ワッシャーが取り付けられたプッシャーです(カムシャフトのカムがその上に置かれます)。ワッシャーの厚さは異なる場合があり、その交換は熱ギャップを調整することによって実行されます。

 

ローラーバルブタペット

このタイプのプッシャーには主に 2 つのタイプがあります。

● 終了。
●レバー。

最初のケースでは、プッシャーは円筒形のロッドの形で作られ、その下部にはニードルベアリングを介してスチールローラーが取り付けられ、上端にはロッド用の凹部(ヒール)が設けられています。2番目のケースでは、部品は1つのサポートを備えたレバーの形で作られ、その肩にはローラーが取り付けられ、ロッド用の凹部があります。

このタイプの装置は、より低いカムシャフトを備えたエンジンで最も広く使用されており、実際には新しいパワーユニットには見当たりません。

油圧バルブタペット

油圧プッシャー (油圧リフター) は、多くのエンジンで使用されている最新のソリューションです。このタイプのプッシャーには、熱ギャップを調整するための油圧機構が組み込まれており、ギャップが自動的に選択され、モーターの正常な動作が確保されます。

プッシャーの設計の基礎は、幅の広いガラスの形で作られた本体(プランジャーの機能を同時に実行する)です。本体内部には逆止弁を備えた可動シリンダがあり、シリンダを 2 つのキャビティに分割します。油圧リフターハウジングの外面には、エンジン潤滑システムからシリンダーにオイルを供給するための穴が開けられた円形の溝が開けられています。プッシャーはバルブステムの端面に取り付けられ、本体の溝はブロックヘッドのオイルチャンネルと位置合わせされます。

油圧プッシャーは次のように動作します。カムシャフトのカムがプッシャーにぶつかる瞬間、シリンダーはバルブからの圧力を受けて上昇し、チェックバルブが閉じてシリンダー内のオイルをロックし、全体の構造が全体として動き、バルブの開きを確保します。 。プッシャーに最大圧力がかかると、オイルの一部がシリンダーとプッシャー本体の間の隙間に浸透し、作動隙間の変化につながります。

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油圧プッシャー(油圧リフター)の設計

カムがプッシャーから逃げると、バルブが上昇して閉じます。このとき、プッシャー本体はシリンダーヘッド内のオイル通路に対向し、シリンダー内の圧力はほぼゼロになります。その結果、ヘッドから出たオイルが逆止弁のバネ力に勝って逆止弁が開き、シリンダー内(正確にはシリンダー内の吐出室)に入ります。発生した圧力により、プッシャー本体が上昇し (シリンダーがバルブステムに寄りかかるため)、カムシャフトのカムに寄りかかります。これがギャップの選択方法です。将来的には、このプロセスが繰り返されます。

エンジンの運転中に、タペット、カムシャフトのカム、バルブステムの端の表面が摩耗して変形し、加熱により分配機構の他の部分の寸法が多少変化し、制御不能な変化につながります。クリアランス。油圧タペットはこれらの変化を補正し、常に隙間がなく、機構全体が正常に機能するようにします。

 

バルブタペットの選定と交換の問題

どれでもプッシャー、作業面の熱処理にもかかわらず、時間の経過とともに磨耗したり故障したりして、エンジンの動作が中断されます。プッシャーの問題は、バルブタイミングの変化など、エンジンの劣化によって現れます。外見上、これらの故障はモーターの特有のノイズとして現れ、経験豊富な職人であれば容易に認識できます。ただし、油圧リフター付きエンジンの場合、始動直後の騒音は問題になりません。実際のところ、エンジンがアイドル状態になった後、オイルはタペットとヘッドチャネルから出ていき、最初の数秒間はギャップを選択できません。これはノッキングによって現れます。数秒後、システムは改善され、ノイズは消えます。異音が 10 ~ 12 秒以上続く場合は、プッシャーの状態に注意を払う必要があります。

欠陥のあるプッシャーは、同じタイプおよびカタログ番号の新しいものと交換する必要があります。交換は車の修理および整備の指示に従って行う必要があります。この作業はシリンダーヘッドの部分的な分解を伴い、特殊な工具(バルブなどの乾燥用)の使用が必要です。専門家にお任せください。プッシャー交換後は定期的にクリアランス調整が必要ですが、油圧部品を使用すればメンテナンスが不要です。


投稿日時: 2023 年 7 月 14 日