Was macht eine Nockenwelle??

Die Nockenwelle ist für die Grundfunktion eines Motors von entscheidender Bedeutung. Die Nockenwelle besteht aus zwei unterschiedlichen Teilen, den Nocken und der Welle, das es ermöglicht, sich zu öffnen. Während sich die Welle dreht.

Identifizierung der Nockenwelle

Eine Sammlung von Nockenwellen aus den Motoren von Autos und Lastwagen. Thyssenkrupp Presta Chemnitz GmbH / Wikimedia Commons

In modernen Overhead-Cam (OHC) -Motoren befindet sich die Nockenwelle im Zylinderkopf. Single OHC (SOHC) -Motoren haben eine Cam pro Bank, die normalerweise zwischen den Ventilstämmen montiert ist. Rockerarme übertragen SOHC -Bewegung an die Ventile. Dual OHC (DOHC) -Motoren haben zwei Nocken pro Bank, normalerweise direkt über den Ventilstielen, eine für Ansaugventile und eine für Abgasventile. Kraft wird direkt an das Ventil übertragen. Ein I4 (Vierzylinder) SOHC-Motor hat eine Nockenwelle, während ein V6- oder V8-SOHC-Motor zwei hat. Ein I4 DOHC -Motor hat zwei Nockenwellen, während ein V6- oder V8 DOHC -Motor vier Nockenwellen hat. Overhead-Cam-Motoren haben drei bis fünf Ventile pro Zylinder, aber normalerweise zwei Einlassventile und zwei Abgasventile.

Ältere Motoren und ein paar neuere „Pushrod“ -Motoren haben eine einzelne Nockenwelle im Zylinderblock. Lange Metall -Pushrods übertragen Nockenwellenbewegungen an die Wipparme, die diese Bewegung an die Ventile übertragen. Pushrod -Motoren haben normalerweise zwei oder drei Ventile pro Zylinder, normalerweise ein Einlassventil und ein Abgabventil.

Die typische Nockenwelle wird aus einem rau geformten Gussstahlrohling gemahlen. Einige Leistung und benutzerdefinierte Nockenwellen können aus einem festen Stahlblock gemahlen werden.

Wie Nockenwellen funktionieren

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Während sich die Nockenwelle dreht, bewegen sich die Nockenlappen auf und ab. In DOHC -Motoren führt jede Rotation dazu, dass ein einzelner Nockenlappen das Ventil nach unten drückt und es in den Zylinder öffnet. In ähnlicher Weise drückt in Sohc- und Pushrod -Motoren der Nockenlappen auf die Rockerarme (oder Pushrods Dann Rockerarme), das Ventil öffnen. Während sich der Nockenlappen weiter dreht, zwingt die Ventilfeder das Ventil wieder hoch und schließt es.

Die Nockenwelle ist normalerweise mit einer Zeitkette oder einer Zeitstufe mit der Kurbelwelle angeschlossen. In einigen Pushrod -Motoren können auch Timing -Zahnräder verwendet werden. Das Nockenwellenrad hat doppelt so viele Zähne wie das Kurbelwellenrad, wodurch es mit der Hälfte der Drehzahl der Kurbelwelle dreht. Die Nockenwelle hat vier verschiedene Striche: Einnahme, Komprimierung, Leistung und Auspuff.

Gemeinsame Nockenwellen entsprechen typische Betriebsmerkmale und können die Effizienz des Autobahn-Kreuzfahrt oder die Leistung von niedriger Leistung betonen. In ähnlicher Weise bezieht sich Ventil „Lift“ auf die Höhe des Lappen in Bezug auf die Mitte des Schafts, was bestimmt, wie weit das Ventil geöffnet wird. Bei festen Nockenwellen ist dies nicht einstellbar, aber es gibt Umstände, unter denen der Motor besser „atmen“ könnte, wenn sich nur die Ventile etwas mehr öffnen könnten. Außerdem kann eine feste Nockenwelle das Ansaugventil 10 ° vor TDC (BTDC) öffnen und 5 ° nach unten abgestorbener Mitte (ABDC) schließen und das Auslassventil 15 ° vor der unteren Mitte (BBDC) öffnen und 5 ° ATDC schließen. Dies wird als Ventilöffnungsdauer bezeichnet. Das funktioniert gut im Durchschnitt zeichnet sich aber in einer Fahrsituation nicht aus.

Spezialisierte Nockenwellenfunktionen

Diese Nockenwellenhydraulikphaser bewirken das variable Ventil -Timing auf Ansaugventile und Abgasventile. Dmitryko / Wikimedia Commons

Timing ist wichtig. Ventile müssen in bestimmten Intervallen in Bezug auf die Zylinderposition öffnen und schließen. Wenn der Zylinder Nr. 1 beispielsweise auf dem Auspuffhub in die Top Dead Center (TDC) kommt, öffnet die Nockenwelle die Ansaugventile und schließt die Abgasventile. Gleichzeitig erreichen Zylinder Nr. 3 möglicherweise TDC auf dem Kompressionshub, sodass die Nockenwelle diese Ventile geschlossen bleibt.

Nockenwellen, die mit VVT (variabler Ventilsteuerung) ausgestattet sind Vorauszahlung oder verzögern Ventil -Timing in Bezug auf Kurbelwellenwinkel. VVT ermöglicht Hochgeschwindigkeitseffizienz oder niedrige Geschwindigkeitsleistung.

Mithilfe von VVL-Nockenwellen (Specialized Valiable Ventil Lift) und computergesteuerten Magnetungen oder hydraulischen Aktuatoren kann das ECM zwischen zwei auswählen Ventilheber Optionen, abhängig von der Fahrerbedarf.

Bei Fahrzeugen mit direkter Kraftstoffeinspritzung, einigen Dieselmotoren und den meisten Benzin -Direkteinspritzmotoren, die, die Hochdruckkraftstoffpumpe (HPFP) wird von einem Lappen auf einer der Nockenwellen angetrieben.

Häufige Nockenwellenprobleme

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Da die Nockenwelle eine feste Stahlkomponente ist, ist sie nicht anfällig für Verschleiß oder Bruch. In den meisten Motoren tragen sich andere Teile vor der Nockenwelle ab. Trotzdem gibt es einige häufige Nockenwellenprobleme, die auftreten könnten.

• Abgenutzte Nockenlappen (Auch als „ausgelöscht“ oder „ausgeweitet“ bezeichnet) bezieht sich auf Nockenlappen, die abgenutzt sind. Abgenutzte Nockenlappen öffnen die Ventile nicht so stark wie beabsichtigt, was zu einer schlechten Motorleistung und dem Fehlzündung des Zylinders führt. Wenn dies den HPFP beeinflusst, führt der unzureichende Kraftstoffdruck zu höheren Emissionen und zufälliger Fehlzündung.
• Abgenutzte Lifter Beziehen Sie sich nicht auf ein exklusives Nockenwellenproblem, sondern können von der Nockenwelle angetrieben werden. Ein abgenutzter Lifter hebt das Ventil nicht so stark wie intiert, wenn überhaupt, und wird normalerweise als Klappern oder Klopfen in der Ventilabdeckung zu hören.
• Gebrochene Nockenwelle bezieht sich auf katastrophales Versagen der Nockenwelle. Dies könnte ein Fertigungsfehler sein oder durch die Nockenwelle verursacht werden. In Pushrod -Motoren könnte eine gebrochene Nockenwelle die Verbindungsstäbe, den Zylinderblock, die Kolben oder die Kurbelwelle erheblich beschädigen. In Interferenzmotoren könnte eine gebrochene Nockenwelle den Zylinderkopf, die Ventile oder die Kolben beschädigen.

Alle drei dieser Probleme werden durch mangelnde ordnungsgemäße Motorwartung verursacht. Verhindern.