Sadales vārpsta: kā tas darbojas un ko jūs par to nezinājāt?

Camshaft
Publicēts plkst
Tulkots no oriģināla (avots: autoride.co)

Sadales vārpsta ir vārpsta, kas atver iekšdedzes dzinēja ieplūdes un izplūdes vārstus, tādējādi ļaujot uzpildīt vai iztukšot cilindrus. Sadales vārpsta ir rotējoša svira, uz kuras atrodas izciļņi.

Izciļņu skaits uz sadales vārpstas ir atkarīgs no cilindru skaita vienā dzinēja rindā un vārstu skaita vienā cilindrā.

Saturs

Sadales vārpstas funkcija īsumā

Izciļņi ir olas formas un ir pagriezti dažādos virzienos, kā to prasa katra cilindra vārsta laiks. Četrtaktu dzinējiem vārsts atveras tikai vienu reizi divu kloķvārpstas apgriezienu laikā.

Tas nozīmē, ka, ja kloķvārpsta griežas ar ātrumu 2000 apgriezieni minūtē, sadales vārpsta griežas tikai 1000 reizes minūtē.

Sadales vārpstas sastāvdaļas

Camshaft

Sadales vārpsta sastāv no vairākiem galvenajiem komponentiem, tostarp:

  • Izciļņu daivas: šie olu formas izvirzījumi kontrolē vārsta laiku, nospiežot pacēlājus vai sviras, kas atver vārstus.
  • Sadales vārpstas gultņi: šie gultņi ļauj sadales vārpstai vienmērīgi griezties motora blokā vai cilindra galvā.
  • Sadales vārpstas šarnīri: šarnīri kalpo kā sadales vārpstas gultņu atbalsta punkti.
  • Ziņnesuma piedziņa vai sadales ķēde: tas savieno sadales vārpstu ar kloķvārpstu, pateicoties kurām tie tiek pareizi sinhronizēti.

Sadales vārpstu veidi

Ir trīs galvenie sadales vārpstu veidi, katram no kuriem ir unikālas īpašības:

  • Plakanas sviras sadales vārpstas: šīm sadales vārpstām tiek izmantota plakana vārpstas virsma, kas saskaras ar izciļņa daivu. Plakanās sadales vārpstas parasti ir lētākas, taču tām var būt ierobežots veiktspējas potenciāls to zemāko pacelšanas spēju dēļ.
  • Rultu sadales vārpstas: rullīšu sadales vārpstām ir rullīšu gultnis uz pacēlāja, kas saskaras ar izciļņa daiviņu, samazinot berzi un nodrošinot augstāku pacēluma un ilguma profilu. Šīs sadales vārpstas nodrošina labāku veiktspēju, bet ir dārgākas.
  • Sadales vārpstas ar mainīgu vārstu laiku (VVT): VVT (mainīga vārstu laika regulēšana) sadales vārpstas nodrošina vienmērīgu vārsta laika regulēšanu, tādējādi nodrošinot labāku veiktspēju un efektivitāti plašā diapazonā revolūcijas.

Vārstu atvēršana un aizvēršana

Animation showing continuous rotating cams

Vārsta funkcijas gadījumā vissvarīgākais ir tas, cik ilgi vārsts ir atvērts un cik ilgi tas ir atvērts. Ja gribam izspiest no dzinēja tik daudz jaudas, cilindrā jāievada pēc iespējas vairāk degvielas un gaisa maisījuma. Tāpēc ieplūdes vārsti ir jāatver pēc iespējas ilgāk un pēc iespējas ilgāk.

Taču arī izplūdes vārsti ir jāatver pēc iespējas vairāk un pēc iespējas ilgāk, lai maksimāli daudz izplūdes gāzu varētu izkļūt no cilindra. Izciļņi nepieskaras vārsta krānam, kad vārsts ir aizvērts. Ja sadales vārpsta griežas, izciļņa sāk darboties pret vārsta krānu, nospiežot vārsta atsperi un izraisot vārsta atvēršanos.

Ja izciļņa maksimāli nospiež vārsta pacēlāju, tas izraisīs vārsta maksimālo atvēršanos. Izciļņa augšdaļas (augstākās daļas) augstums nosaka vārsta maksimālo pacēlumu. Vārsta maksimālajam gājienam jābūt noteiktam ierobežojumam. Pretējā gadījumā vārsts un virzulis varētu saskarties, kā rezultātā dzinējs varētu iznīcināt.

Sadales vārpstas izciļņa forma nosaka vārsta ātrumu un atvēršanas laiku. Izciļņus ar noapaļotāku formu sauc par asiem izciļņiem un tādējādi ļauj vārstu atvērt ilgāk.

Interesanti fakti par sadales vārpstu

  • Vēstures izcelsme: sadales vārpstas koncepcija aizsākās senās civilizācijās, kur ar ūdeni darbināmas sadales vārpstas tika izmantotas dažādās iekārtās. Sadales vārpstu pielietošana iekšdedzes dzinējos sākās 19. gadsimta beigās.
  • Ietekme uz dzinēja skaņu: jaudīgāku dzinēju raksturīgā skaņa bieži vien ir agresīvu sadales vārpstas profilu rezultāts, kā rezultātā vārstu laika dēļ rodas unikāla izplūdes nots.
  • Divējās sadales vārpstas: jaudīgajiem dzinējiem bieži tiek izmantota dubultā augšējā izciļņa (DOHC) konstrukcija, kas nodrošina labāku vārstu laika vadību un lielāku jaudu.
DOHC cylinder head with intake camshaft highlighted in blue

Sadales vārpstas FAQ

J: Kā es varu noteikt, vai mana sadales vārpsta ir nodilusi vai bojāta?

Atbilde. Nodilušas vai bojātas sadales vārpstas simptomi var būt samazināta dzinēja jauda, ​​pārmērīgs vārstu mehānisma troksnis vai zemāka degvielas ekonomija. Ir svarīgi rūpīgi pārbaudīt vārstu vilcienu un, ja nepieciešams, konsultēties ar profesionālu mehāniķi diagnostikā.

J: Vai sadales vārpsta ar agresīvāku profilu vienmēr ir labāka veiktspējai?

Atbilde: ne vienmēr. Lai gan agresīvi sadales vārpstas profili var palielināt jaudu pie lieliem apgriezieniem, var ciest griezes moments zemiem apgriezieniem un vadāmība. Ideāla sadales vārpstas izvēle ir atkarīga no dzinēja paredzētā lietojuma un vēlamās jaudas diapazona.

J: Kā mainīgais vārstu laiks (VVT) ietekmē sadales vārpstas darbību?

Atbilde: VVT sistēmas ļauj nepārtraukti regulēt vārstu laiku, nodrošinot labāku veiktspēju un efektivitāti plašā apgriezienu diapazonā. Šī tehnoloģija ļauj precīzāk kontrolēt vārstus un optimizēt jaudu un griezes momentu, nezaudējot braukšanas īpašības un degvielas patēriņu.

Secinājums

Sadales vārpstai ir galvenā loma iekšdedzes dzinēja darbībā, jo tā kontrolē vārstu atvēršanu un aizvēršanu, kas ļauj gaisa un degvielas maisījumam iekļūt sadegšanas kamerā un izplūdes gāzēs.