Motorelosztási technika
Az elosztás elengedhetetlen eleme a motor fejlesztésének. Célja, hogy pontosan szinkronizálja a szívó- és kipufogószelepek nyitását és zárását az egyes hengerek dugattyúinak helyzetével. Jó működése és fejlődése lehetővé teszi a motor teljesítményének kvintessenciáját, és jelentősen hozzájárul a szennyező kibocsátások csökkentéséhez.
A főtengelytől a vezérműtengelyig
A vezérműtengely átadásának két fő módja van: övvel vagy lánccal. Az öv számos előnnyel jár, többek között könnyű és csendes. Ez általában bemetszett, hogy biztosítsa a mozgás pontos átadását, minimális csúszással a tárcsák és az öv között.
A vezérműszíj főleg 3 elemből áll:
- Üvegszálas sáv (általában zsinór formájában), amely biztosítja az öv megfelelő merevségét a főtengely erőinek a vezérműtengelyekre történő pontos továbbításához
- Gumi az üvegszálak védelmére
- Kopásgátló bevonat, általában nejlon, érintkezve a főtengellyel és a vezérműtengely tárcsákkal
Bizonyos alkalmazásoknál (például Ford 1.0l Ecoboost, Peugeot 1.2l Puretech és Volkswagen 1.6l/2.0l TDI) a vezérműszíjat kenik (olajfürdőszalagnak is nevezik). Ez a technika elsősorban a súrlódás csökkentését teszi lehetővé (a motor hatékonyságának javára). Másodsorban ez a típusú öv jobban védett a külső agresszióktól, így az öv cseréjének intervallumai lényegesen hosszabbak lehetnek, mint a hagyományos övek.
Az öv megfelelő feszességének biztosítása érdekében ez utóbbi általában feszítőhengerrel és egy vagy több alapjárattal van felszerelve az öv pontos irányítása érdekében.
A vezérműláncot a motor tervezésében is gyakran használják. A vezérműszíjhoz képest általában nem kell cserélni a motor élettartama alatt, és sokkal kevésbé érzékeny a külső agressziókra (hő, benzin, olaj, só stb.). Mint ilyen, megbízhatóbb megoldásnak tekintik.
Az értékesítési láncnak azonban nemcsak előnyei vannak. Először is drágább megoldás. Másrészt zajosabb és nehezebb, mint egy hagyományos öv. Azonban a főtengely közvetlenül hajtja, nyilvánvaló, hogy nagyobb tömege hátrányos a súrlódás és ezáltal az üzemanyag-fogyasztás csökkentése szempontjából.
A vezérműtengelytől a szelepekig
A "kettős felső vezérműtengely" (amelyet a DOHC - Double Over-Head Camshaft rövidítéssel is ismerünk) minden bizonnyal az az elv, amelyet leginkább az autó motorjainak tervezésénél használnak. Ez magában foglalja a két vezérműtengely felszerelését a hengerek minden partja fölé: az egyik a szívószelepekhez, a másik a kipufogószelepekhez.
Bizonyos esetekben a kialakítás egyszerűbbnek tekinthető, és csak egyetlen felső vezérműtengelyt (SOHC - Single Over-Head Camshaft) használ, amely kezeli mind a szívószelepek, mind a beömlő szelepek nyitását.
Bizonyos alkalmazásokban (például a Chevrolet Corvette-re szerelt amerikai V8-asoknál vagy a Dodge Charger-nél) a motor buktatódik (más néven oldalirányú vagy központi vezérműtengely-motor). Ezekhez az alkalmazásokhoz az egyetlen vezérműtengely a hengerek által képzett V középpontjában helyezkedik el (V motor esetén). A bütykök működtetik a billenőkar rudat, mielőtt a billenőkar megfordítja a mozgást a szelepek kinyitásához.
A bukdácsoló motorokat általában kezdetleges mechanikának tekintik. Általában a vezérműlánc vagy az öv lényegesen rövidebb, mint a felső vezérműtengelyeké. Másrészt, különösen a V-motoroknál (V6, V8, ...), a vezérműtengely V közepén történő elhelyezésének lehetősége sokkal kompaktabb motor felépítését teszi lehetővé.
Hátrányként elmondható, hogy a bukott motorok maximális motorfordulatszáma gyakran korlátozott, és a kettős felső bütyökrendszerhez alkalmas technológiákat meglehetősen bonyolult alkalmazni a bukott motorokra.
Az oldalsó vezérműtengely-motorok maximális fordulatszáma általában alacsonyabb a vezérműtengely és a szelepek közötti távolság miatt, ami nagy motorfordulatszámnál pontatlanná teheti a szelep időzítését. Másrészt a billenőkarok korlátozzák a szelepek dőlésszögét, ellentétben a bütykös tengely motorjaival: ez általában megakadályozza, hogy a hintázó motorok elérjék a magas kompressziós arányt.
Mindazonáltal az a vágy, hogy viszonylag kicsi motortérekben kínálják a nagy lökettérfogatú motorokat (amelyek garantálják az alacsony fordulatszámú forgatónyomaték rengetegségét anélkül, hogy feltétlenül kellenejen feltölteni), egyes gyártók kitartottak az ilyen típusú motorok fejlesztése érdekében. hogy a legfejlettebb technológiákkal dolgozzon.
A General Motors által kifejlesztett motorok esetében előnyös a közvetlen befecskendezés, a változó szelepvezérlés és a henger részleges deaktiválása. Elméletileg, mivel csak egy vezérműtengely van, nem lehet a beömlő szelepek időzítését a kipufogó szelepektől függetlenül változtatni.
Ismét néhány motorgyártó megkerülte ezt a problémát egy vezérműtengellyel, amely 2 koncentrikus tengelyből áll: az egyik a szívószelep bütykéhez, a másik a kipufogó szelepekhez van rögzítve. Ezért lehetséges a szívó- és kipufogószelepek időzítésének önálló megváltoztatása. Ezt a technológiát különösen a Chrysler Viper V10-nél alkalmazzák 2008 óta. Ebben az esetben csak a kipufogószelepek számára előnyös a változó szelepidőzítés. Potenciálisan a szívószelepeknek is lehet saját időzítésük.
Végül a szelepek szögének korlátai ellenére a General Motorsnak sikerült olyan többszelepes (hengerenként 4) bukdácsoló motort kifejlesztenie, mint a Duramax V8 turbódízel.
Szelep működtetése
A bütyökprofil közvetlenül meghatározza a szelepemelés magasságát, valamint a szelepnyitás időtartamát (szögét). A bütykök 3 különböző módon működhetnek a szelepeken:
- Rockerek
- Közvetlen támadás
- Roller törlőkendők