Un albero a camme con asta di spinta è un componente critico in molti motori a combustione interna, in particolare quelli con un sistema di distribuzione basato su asta di spinta. In qualità di fornitore di alberi a camme, ho avuto il privilegio di approfondire le complessità del funzionamento di queste parti affascinanti. In questo blog spiegherò il principio di funzionamento di un albero a camme pushrod, dalla sua struttura di base al suo ruolo nel funzionamento del motore.
Struttura di base di un albero a camme Pushrod
L'albero a camme dell'asta di spinta si trova generalmente nel blocco motore, sotto la testata. È un lungo albero cilindrico con una serie di lobi o camme lavorate lungo la sua lunghezza. Ogni lobo è accuratamente progettato con un profilo specifico che determina i tempi di apertura e chiusura, l'alzata e la durata delle valvole del motore.
L'albero a camme è azionato dall'albero motore del motore tramite una catena di distribuzione, una cinghia di distribuzione o ingranaggi. Il rapporto tra l'albero a camme e l'albero a gomiti è solitamente 1:2, il che significa che l'albero a camme ruota a metà della velocità dell'albero a gomiti. Questo perché il ciclo del motore a quattro tempi (aspirazione, compressione, potenza e scarico) richiede due rotazioni complete dell'albero motore per un ciclo completo, mentre l'albero a camme deve ruotare solo una volta per aprire e chiudere le valvole al momento opportuno.
Il ruolo dei lobi delle camme
I lobi delle camme sono il cuore dell'albero a camme dell'asta di spinta. La loro forma e dimensione sono progettate con precisione per controllare il movimento delle valvole del motore. Quando l'albero a camme ruota, i lobi entrano in contatto con le punterie (note anche come punterie). Mentre il lobo ruota, spinge il sollevatore verso l'alto.
Esistono due tipi principali di sollevatori: sollevatori solidi e sollevatori idraulici. Le punterie solide sono semplici componenti meccanici che richiedono una regolazione periodica per mantenere il corretto gioco delle valvole. I sollevatori idraulici, invece, utilizzano la pressione dell'olio per regolare automaticamente il gioco delle valvole, eliminando la necessità di una regolazione manuale.
Il movimento verso l'alto del sollevatore viene trasferito all'asta di spinta. L'asta di spinta è un'asta lunga e sottile che va dal sollevatore al bilanciere nella testata. Quando l'asta di spinta si solleva, spinge un'estremità del bilanciere.
Il funzionamento del bilanciere e della valvola
Il bilanciere è una leva girevole che si trova nella testata del cilindro. Quando l'asta di spinta spinge un'estremità del bilanciere, il bilanciere ruota attorno al suo punto fulcro. Ciò fa sì che l'altra estremità del bilanciere spinga verso il basso sullo stelo della valvola, aprendo la valvola.
L'apertura e la chiusura delle valvole sono fondamentali per il funzionamento del motore. Durante la fase di aspirazione, la valvola di aspirazione si apre per consentire l'ingresso della miscela aria-carburante nella camera di combustione. Durante la corsa di scarico, la valvola di scarico si apre per far uscire i gas combusti dalla camera.
La forma del lobo della camma determina l'alzata della valvola (quanto si apre la valvola) e la durata della valvola (per quanto tempo la valvola rimane aperta). Un lobo della camma ad elevata alzata aprirà ulteriormente la valvola, consentendo l'ingresso di una maggiore miscela aria-carburante nella camera di combustione, il che può aumentare la potenza del motore. Un lobo della camma di maggiore durata manterrà la valvola aperta per un tempo più lungo, il che può anche migliorare le prestazioni del motore a regimi elevati.
Vantaggi dei sistemi di alberi a camme Pushrod
I sistemi con albero a camme Pushrod presentano numerosi vantaggi. Uno dei principali vantaggi è il loro design compatto. Poiché l'albero a camme è situato nel blocco motore, l'altezza complessiva del motore può essere ridotta, il che è vantaggioso per i veicoli con spazio limitato nel vano motore.
Un altro vantaggio è la semplicità del sistema pushrod. Sono presenti meno parti mobili rispetto ai sistemi con albero a camme in testa (OHC), il che può ridurre i costi di produzione e manutenzione. Inoltre, i motori pushrod possono spesso produrre una coppia elevata a bassi regimi, rendendoli adatti per applicazioni come camion e SUV.
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Importanza della qualità negli alberi a camme
La qualità di un albero a camme è della massima importanza. Un albero a camme di scarsa qualità può portare a una serie di problemi, come un minimo irregolare, una potenza ridotta e un aumento del consumo di carburante. Nella nostra azienda utilizziamo materiali di alta qualità e processi di produzione avanzati per garantire che i nostri alberi a camme soddisfino i più elevati standard di qualità.
Iniziamo selezionando i materiali giusti, come acciaio o lega di alta qualità, in grado di resistere alle sollecitazioni e alle temperature elevate all'interno del motore. Quindi, utilizziamo tecniche di lavorazione di precisione per creare i lobi delle camme con il profilo e le dimensioni esatte richieste per ciascun modello di motore. Infine, eseguiamo rigorosi controlli di qualità per garantire che ogni albero a camme soddisfi i nostri severi criteri di qualità prima di lasciare la nostra fabbrica.
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Riferimenti
- Heywood, JB (1988). Fondamenti del motore a combustione interna. McGraw-Hill.
- Taylor, CF (1985). Il motore a combustione interna in teoria e pratica. Stampa del MIT.