Bijna alle viertaktmotoren met interne zuigermotor hebben een op de nokkenas gebaseerd gasdistributiemechanisme.Alles over nokkenassen, hun bestaande typen, ontwerp en kenmerken van het werk, evenals de juiste keuze en vervanging van assen, lees het voorgestelde artikel.
Het doel van de nokkenas en zijn plaats in de aandrijfeenheid
Nokkenas (RV, nokkenas) is een onderdeel van het gasdistributiemechanisme (timing) van viertakt-verbrandingsmotoren met zuigers dat het gasuitwisselingsproces regelt;Een metalen as met gegoten nokken met een speciaal profiel, die zorgt voor het openen en sluiten van de kleppen om een brandbaar mengsel of lucht in de cilinder te laten komen en de uitlaatgassen vrij te geven in overeenstemming met de beweging van de zuigers en de werking van alle cilinders.
Timing is een van de belangrijkste systemen van de zuigermotor. Hierdoor wordt de toevoer van lucht-brandstofmengsel (in carburateurmotoren) of lucht (in injectoren en dieselmotoren) naar de cilinders verzekerd en worden de uitlaatgassen afgevoerd. alleen op strikt gedefinieerde momenten uit de cilinders losgelaten.De gasuitwisseling wordt uitgevoerd door middel van kleppen die in elke cilinder zijn ingebouwd, en hun aandrijving en synchronisatie van werk met het krukmechanisme en andere systemen van de aandrijfeenheid wordt uitgevoerd door één onderdeel: de nokkenas.
De camper is belast met een aantal sleutelfuncties:
● Actuator (direct of indirect via tussenstukken) van inlaat- en uitlaatkleppen;
● Zorgen voor synchrone werking van de timing met andere systemen van de aandrijfeenheid;
● Zorgen voor het openen en sluiten van de in- en uitlaatkleppen in overeenstemming met de gespecificeerde kleptiming (voor de in- en uitlaat van gassen bij een bepaalde rotatiehoek van de krukas ten opzichte van het BDP en het begin/einde van de slagen);
● In sommige gevallen de aandrijving van verschillende mechanismen en componenten, inclusief mechanismen en componenten die synchroon werken met de timing (ontstekingsbreker-verdeler, oliepomp, enz.).
De belangrijkste rol die de RV speelt, is het regelen van de werking van de distributiekleppen in overeenstemming met de ontwerpfasen van de kleptiming van deze specifieke krachtbron.Dankzij het speciale ontwerp zorgt de nokkenas ervoor dat alle kleppen alleen op het juiste moment worden geopend en gesloten, stelt de hoeken van hun overlap bij bepaalde slagen in, enz. Een versleten, vervormde of beschadigde nokkenas verstoort de werking van de aandrijfeenheid of volledig deze uitschakelt, moet een dergelijke as onmiddellijk worden vervangen.Maar voordat u een nieuw onderdeel koopt, moet u de bestaande typen campers, hun structuur en toepasbaarheid begrijpen.
Typen, structuur en kenmerken van nokkenassen
Over het algemeen is de RV gemaakt in de vorm van een metalen as met een kleine diameter, waarop verschillende elementen zijn gevormd:
● Camera's;
● Steunhalzen;
● Tandwiel- en/of excentrische aandrijving van diverse mechanismen;
● Sok voor montage van de aandrijfpoelie/tandwiel.
De belangrijkste elementen van de nokkenas zijn nokken, waarvan het aantal in de motor zonder faseveranderingsmechanisme overeenkomt met het totale aantal kleppen (zowel bij de inlaat als bij de uitlaat).De nokken hebben een complex druppelvormig profiel. Wanneer de RV draait, lopen de nokken in en uit de duwers, waardoor een klepaandrijving ontstaat.Vanwege de eigenaardigheden van het nokprofiel wordt niet alleen het openen en sluiten van de kleppen bereikt, maar worden ze ook gedurende een bepaalde tijd in open toestand gehouden, overlappend in overeenstemming met de fasen, enz.
De toppen van alle nokken zijn ten opzichte van elkaar verschoven, wat de sequentiële werking van alle cilinders garandeert in overeenstemming met de volgorde die voor een bepaalde krachtbron is bepaald.In de RV voor viercilindermotoren zijn de toppen van de nokken van één cilinder 90 graden verschoven, voor zescilindermotoren - met 60 graden, voor achtcilinder V-vormige motoren - met 45 graden, enz. Echter, er zijn vaak uitzonderingen te vinden vanwege de ontwerpkenmerken van de motor.
De camper wordt door middel van steuntappen in speciaal ontworpen gaten of bedden in het blok of de kop van de motor geïnstalleerd.De RV rust op afneembare (liners) of eendelige (bussen) wentellagers gemaakt van speciale legeringen met een lage wrijvingscoëfficiënt.Er worden gaten in de lagers gemaakt om motorolie vanuit het algemene motorsmeersysteem naar de tappen te voeren.In het lager van een van de tappen (meestal voor of achter) is een drukring of ander blokkeerapparaat aangebracht om axiale bewegingen van de RV te voorkomen.
Op elke geschikte plaats van de camper kan een spiraalvormig tandwiel of een excentriek worden gevormd om verschillende eenheden aan te drijven.Met behulp van een tandwiel wordt meestal de aandrijving van de oliepomp of verdeler gerealiseerd, en met behulp van een excentriek wordt de aandrijving van de oliepomp gerealiseerd.Bij sommige typen campers zijn beide elementen aanwezig, bij moderne motoren zijn deze elementen integendeel helemaal niet aanwezig.
Voor de as bevindt zich een teen, waarop door middel van een spie en een bout een aandrijfpoelie of tandwiel is gemonteerd.Hier kan ook een verwijderbaar contragewicht worden geplaatst, dat zorgt voor het balanceren van de nokkenas in de aanwezigheid van een excentrische pompaandrijving of andere asymmetrische delen daarop.
Campers zijn onderverdeeld in verschillende groepen op basis van de installatiemethode en het aantal in één motor, het type aandrijving, toepasbaarheid in verschillende soorten timing en enkele ontwerpkenmerken.
Volgens de installatiemethode zijn nokkenassen verdeeld in twee hoofdgroepen:
● Installatie direct in het motorblok (motoren met onderas);
● Inbouw in de blokkop (motoren met bovenliggende as).
Meestal zijn er geen extra elementen in de onderste assen, hun smering wordt uitgevoerd als gevolg van olienevel in het carter en de toevoer van olie onder druk naar de steuntappen via de bussen.In de bovenste schachten bevindt zich vaak een longitudinaal kanaal en in de steuntappen wordt dwars geboord - dit zorgt ervoor dat de tappen worden gesmeerd door olie onder druk aan te brengen.
Nokkenassen van verschillende soorten motoren
De motor kan een of twee RV hebben, in het eerste geval zorgt één as voor de aandrijving van alle kleppen, in het tweede geval zorgt één as alleen voor de aandrijving van de inlaatkleppen, de tweede alleen voor de uitlaatkleppen.Dienovereenkomstig komt op de totale RV het aantal nokken overeen met het aantal van alle kleppen, en op elk van de afzonderlijke RV's is het aantal nokken de helft van het totale aantal kleppen.
De camper kan worden aangedreven door een riem, ketting of tandwiel dat rechtstreeks is verbonden met het krukastandwiel.Tegenwoordig worden de eerste twee soorten actuatoren het vaakst gebruikt, omdat de tandwielaandrijving minder betrouwbaar en moeilijk af te stellen is (het vereist een aanzienlijke demontage van de eenheid voor instelfasen of voor reparatie).
Ten slotte kunnen alle campers in twee groepen worden verdeeld, afhankelijk van het type gasdistributiemechanisme waarin ze kunnen functioneren:
● Voor motoren met conventionele timing;
● Voor units met timing met variabele kleptiming.
In de nokkenassen van het tweede type kunnen er extra nokken zijn, die onder een kleine hoek zijn verschoven ten opzichte van de hoofdnok - met hun hulp worden de kleppen aangedreven wanneer de fase verandert.Ook kunnen deze assen speciale elementen hebben om te draaien, het hele onderdeel langs de as te verplaatsen, enz.
Alle soorten en uitvoeringen van campers zijn gemaakt van staal of gietijzer, de oppervlakken van de nokken van stalen campers ondergaan bovendien een warmtebehandeling (afschrikken met hoogfrequente stromen), de nokken van gietijzeren campers worden gebleekt (bleken door de koelsnelheid te verhogen van het gietstuk) - hierdoor wordt een verhoging van de slijtvastheid van onderdelen bereikt.De afgewerkte assen worden uitgebalanceerd om slingeringen te verminderen, en pas daarna worden ze op de motor geïnstalleerd of naar winkelketens gestuurd.
Hoe u de nokkenas correct kiest en vervangt
De nokkenas is na verloop van tijd onderhevig aan slijtage, er vormen zich spanen en verhardingen op de nokken, en onder bepaalde omstandigheden wordt het onderdeel gedeeltelijk of volledig vernietigd.In al deze gevallen moet de as worden vervangen door een nieuwe.Dit werk vereist een aanzienlijke demontage van de motor en aanvullende afstelwerkzaamheden, dus het is beter om dit aan een specialist of autoservice toe te vertrouwen.
Nokkenas en zijn plaats in de timing
Voor vervanging is het noodzakelijk om alleen de nokkenas te nemen van het type en model dat eerder op de motor was geïnstalleerd.Vaak worden met het oog op het afstemmen of verbeteren van de werking van de motor assen met een ander profiel en een andere nokkenopstelling gebruikt, maar een dergelijke vervanging mag alleen worden uitgevoerd nadat de nodige berekeningen zijn uitgevoerd.Naast de as is het ook nodig om nieuwe bussen of voeringen te kopen, soms is het nodig om de poelie, het aandrijftandwiel van de verdeler en andere onderdelen te vervangen.Werkzaamheden aan het vervangen van de as mogen alleen worden uitgevoerd in overeenstemming met de instructies voor het repareren van de motor, waarna de inbraak wordt uitgevoerd.
Met de juiste keuze en vervanging van de nokkenas zal de volledige timing van de motor betrouwbaar en vol vertrouwen werken, waardoor de werking van de aandrijfeenheid in alle modi wordt gegarandeerd.
Posttijd: 13 juli 2023