Jotta polttomoottori toimisi tasaisesti, nokka-akseli on yksi kriittisistä osista. Nokka-akselin ja kampiakselin on toimittava synkronoituna sytytysjärjestelmien oikeanlaisen mekaanisen ohjauksen varmistamiseksi. Nokka-akselin työstäminen on tärkeästä roolistaan johtuen aina tiukkaa toleranssia.
Mutta tiedätkö mikä nokka-akseli tarkalleen on? Ja mitä nokka-akseli tekee? Onko olemassa erilaisia nokka-akseleita?
Olemme laatineet pikaoppaan nokka-akselista, jotta saat kaikki tarvitsemasi vastaukset. Aloitetaan.
Mikä on nokka-akseli?
Nokka-akseli a polttomoottori on venttiilisarjan osa, joka säätelee polttoaineen syöttöä ja savujen poistoa tai poistoa. Nokka-akseli sijaitsee tyypillisesti moottorin yläosassa (sylinterin yläpuolella). Nokka-akseli on yhdistetty kampiakseliin hihnalla ja ketjulla.
Yksi nokka-akselin perus- ja päätehtävistä on tehostaa imu-/pakoventtiilien sulkemista ja avaamista.
Nokka-akseli on valmistettu erityyppisistä metalleista, ja se on muodoltaan lieriömäinen akseli tai sauva, jossa on munamaiset nokat, jotka pyörivät tuottaen voimaa. Nokka-akselit vaikuttavat suurelta osin moottorisi suorituskykyyn, kun nostat nopeutta.
Mikä on nokka-akselin tehtävä?
Nokka-akselia käytetään osana polttomoottoreissa. Nokka-akselin ensisijainen tehtävä on avata ja sulkea moottorin venttiilit monien nokkansa (munanmuotoisten keilojen) avulla.
Nokka-akselilla on useita sovelluksia ja käyttötarkoituksia – polttomoottoreissa, mekaanisesti ohjatuissa sytytysjärjestelmissä ja varhaisina moottorin nopeuden säätiminä.
Lisäksi nokka-akselit koostuvat neljästä eri osasta – nokan keiloista, päätappeista, päistä ja nokkalaakereista. Jokainen näistä osista on elintärkeä nokka-akselin valmistuksessa, jolla on valtava huippuvääntömomentti.
Nokka-akselikäyttöjen tyypit
Yleisesti ottaen nokka-akselikäyttöjä on kolmenlaisia: yksi yläpuolinen nokka-akseli (SOHC), kaksinkertainen yläpuolinen nokka-akseli (DOHC) ja työntötanko tai yläpuolinen venttiili (OHV). Katsotaanpa jokaista niistä.
Yksi yläpuolinen nokka-akseli (SOHC)
Yhden yläpuolisen nokka-akselin moottorissa on yksi nokka-akseli päätä kohti (sylinteriryhmä). Se on yläpuolisen nokka-akselin moottoreiden vanhin malli. Suurimmassa osassa SOHC-moottoreita on kaksi venttiiliä jokaista sylinteriä kohti.
Kampiakseli on osa, joka antaa virtaa SOHC:lle kytketyn jakoketjun kautta. Tämä ketju tai hihna on kohdistettava ja tarkasteltava säännöllisesti. Vaurioitunut tai väärin kohdistettu jakohihna voi rikkoutua ja aiheuttaa vakavia ongelmia.
Kaksinkertainen yläpuolinen nokka-akseli (DOHC)
Kuten nimestä voi päätellä, DOHC-moottoreissa on kaksi nokka-akselia per pankki. Kaksi yläpuolista nokka-akselia tunnetaan myös kaksoisnokkamoottoreina. Moottorit, joissa on yli neljä venttiiliä sylinteriä kohden, käyttävät tyypillisesti kaksinkertaista yläpuolista nokka-akselia.
Kaksoisakselin käyttäminen yhden yläpuolisen akselin sijaan mahdollistaa suuremman moottorin tehon. Logiikka tämän takana on yksinkertainen – DOHC:n avulla voit käyttää enemmän imu- ja pakoventtiilejä, mikä tarkoittaa, että kaasun virtaukselle tulee suurempia aukkoja. 2000-luvun alussa suurin osa autoista käytti jo DOHC-moottoreita.
Yläventtiilin (OHV) nokka-akselit
OHV-moottorin nokka-akselit tunnetaan myös Pushrod-moottoreina. Kuten DOHC ja SOHC, myös OHV-moottorissa on venttiilit sylinterin yläpuolella, moottorin päässä. Mutta toisin kuin DOHC ja SOHC, joissa nokka-akseli on päässä, OHV-moottorissa on nokka-akseli moottorilohkon sisällä.
Pushrod-moottoreissa nokka-akselia ohjataan hammaspyörän käyttöketjun kautta. Näillä vaihteistoilla Pushrod-moottorit ovat vähemmän alttiita rikkoutumaan. Niillä on kuitenkin rajallinen nopeuspotentiaali.
Kuinka nokka-akseli toimii moottorissa?
Nokka-akseli sijaitsee moottorin yläpäässä, moottorin sylinterin yläpuolella. Tyypillisesti nokka-akseli on yhdistetty kampiakseliin pohjassa jakohihnan avulla. Valmistajan on synkronoitava nokka- ja kampiakselin vaihteistot palamisen ohjaamiseksi oikein. Tätä menettelyä kutsutaan venttiilin ajoitukseksi.
Kampiakselin laukaisemana sylinterimäinen nokka-akseli alkaa pyöriä ja nokkakeilat koko sen pituudelta alkavat painaa vipuja, jotka avaavat moottorin venttiilit.
Mikä pyörii nopeammin – nokka- vai kampiakseli?
Selvittääksemme nokka- ja kampiakselin nopeuden ja kuinka ne toimivat yhdessä, meidän on aloitettava selittämällä palamissykli. Tyypillisellä syklillä on neljä pistettä: imu, puristus, teho ja pako. Jotta tämä nelivaiheinen polttosykli saadaan käyntiin, nokka-akseli ja kampiakseli, jotka on yhdistetty jakoketjulla, alkavat toimia yhdessä.
Yhden polttojakson aikana kampiakseli tekee kaksi täyttä kierrosta, kun taas nokka-akseli yhden. Tämä tarkoittaa, että kampiakseli pyörii nopeammin – kaksinkertaisella nopeudella. Mäntään verrattuna jokainen venttiili avautuu kerran kahdella kampiakselin kierroksella.
Mistä materiaalista nokka-akseli on tehty?
Vakauden, kestävyyden ja lämmönkestävyyden vuoksi nokka-akselit valmistetaan tyypillisesti tietyntyyppisestä metallista. Yleisimmin valmistajat käyttävät nokka-akseleiden valmistukseen kahdentyyppisiä materiaaleja - valurautaa ja taottu terästä.
Valurauta
Valurauta on yksi yleisimmistä nokka-akselin valmistusmateriaaleista ja se on tyypillisesti ensimmäinen valinta suuriin tilauksiin.
Valurautaa käytetään tyypillisesti nokka-akseleissa sen kestävyyden ja kulumiskestävyyden vuoksi. Valurautaiset nokka-akselit valmistetaan jäähdytysprosessilla, joka antaa niille tarvittavan kovuuden. Yleensä valmistajat sekoittavat muita elementtejä ennen raudan valua. Tämä antaa heille tarvittavat ominaisuudet nokka-akselin sovelluksen perusteella.
Taottu teräs
Taotut teräksiset nokka-akselit, jotka tunnetaan muuten aihioteräksenä, voivat olla laadukkaampia, mutta ne sopivat yleensä paremmin pienimääräiseen valmistukseen. Erinomaisen laatunsa ansiosta taotut teräksiset nokka-akselit ovat kuitenkin usein ihanteellisia tiettyihin sovelluksiin.
Taottujen teräksisten nokka-akseleiden valmistukseen valmistajat käyttävät taontaa tai koneistusta jyrsinkoneella. Tyypillisesti valmistajat käyttävät eri materiaaleista terästankoja nokka-akseleiden valmistukseen. Kun niissä käytetään terästä, kuten EN40b, nokka-akseli on myös läpäistävä lämpökäsittely.
Mikä aiheuttaa nokka-akselin ongelmia?
Moottorin kiinteänä osana nokka-akselin on aina oltava huippukunnossa. Kyllä, tietysti voit käyttää moottoria, jonka nokka-akseli on vaurioitunut, mutta tämä voi johtaa merkittävämpään ongelmaan. Nokka-akselissa on useita yleisiä ongelmia:
Nokan lohkot kuluvat ja repeytyvät
Yksi yleisimmistä nokka-akselin korjausta tai vaihtoa vaativista ongelmista on nokkakeilojen kuluminen. Liikkuvina komponentteina nokkakeilat joutuvat usein kosketuksiin roskien, lian ja väärän öljyn kanssa. Joten ajan myötä ne voivat vaurioitua ja vaatia vaihtoa.
Viallinen nokka-akselin anturi
Toinen nokka-akseliongelmien syy on viallinen nokka-akselin anturi. Nokka-akselin anturin tehtävänä on valvoa nokka-akselin ja kampiakselin pyörimisen synkronointia. Tämän anturin raporttien perusteella ohjaamme sytytys- ja polttoaineen ruiskutusjärjestelmiä. Sanomattakin on selvää, että jos tämä anturi on viallinen, ajoneuvossa voi esiintyä erilaisia suorituskyky- tai sytytysongelmia.
Jakohihna epätahdissa
Ja lopuksi, kolmas ja vakavin syy nokka-akseliongelmiin on epätasapainoinen nokka- ja kampiakselin liike, joka yleensä johtuu viallisesta jakohihnasta.
Vaurioitunut tai epätahdissa oleva jakohihna voi olla haitallinen nokka-akselille ja koko moottorille. Se voi esimerkiksi vahingoittaa mäntiä, venttiileitä, keiloja, keinuvipuja tai jopa rikkoa koko nokka-akselin.
Mitä vaihdettava nokka-akselia vaihdettaessa?
Jos sinun on vaihdettava moottorin nokka-akseli, voit vaihtaa useita muita osia.
Tarkista ja vaihda tarvittaessa esimerkiksi seuraavat osat: venttiilijouset, venttiilitiivisteet, jakoketju tai vaihteet, jakajan tiiviste, jakotukin tiiviste, harmoninen tasapainotin, nokkapultit, hiilihydraattitiiviste, vesipumpun tiiviste, T-stat tiiviste, polttoainepumpun tiiviste , moottorin kampiakselin pultti, öljypohjan tiiviste, turvatapit jne.
Edellä mainittujen osien lisäksi suosittelemme, että teet öljynvaihdon ja täydellisen moottorin huoltotarkastuksen.
Kuinka paljon nokka-akseli maksaa?
Nokka-akselin vaihto on taloudellisesti haastava palvelu. Tietenkin nokka-akselin vaihto- tai korjauskustannukset riippuvat nokka-akselin tyypistä ja aiheutuneesta vauriosta.
Jos esimerkiksi vaihdat vain nokka-akselin anturin, se voi maksaa sinulle 150–250 dollaria. Jos kuitenkin vaihdat koko nokka-akselin, työkustannukset ja materiaalit voivat maksaa sinulle 1500–3000 dollaria.
Nokka-akselit on rakennettu kestämään niin kauan kuin moottori kestää, joten niiden ei yleensä pitäisi aiheuttaa lyhytaikaisia ongelmia. Jos kuitenkin huomaat merkkejä nokka-akselin vaurioista, kuten kiihdytyshäiriöitä, "check engine" -valojen vilkkumista tai polttoaineen ajokilometrimäärän vähenemistä, nokka-akselin vaihto on paikallaan.
Voitko tarjota räätälöityjä nokka-akseleita?
Joo! Aikaisemmin nokka-akselien valmistusprosessit eivät olleet niin kehittyneitä, joten laadukas valmistus oli varattu vain pienivolyymiisille ja kalliille tilauksille. Nykyään korkean teknologian, huippuluokan koneistus- ja jyrsintäteknologiamme mahdollistavat räätälöityjen nokka-akseleiden tarjoamisen ilman MOQ-arvoja.
Jos tarvitset tietyntyyppisiä nokka-akseleita, älä epäröi ottaa yhteyttä. Laatumme tilauksesta CNC-työstöpalvelut mahdollistaa omistautuneen valmistustiimin tarjoamisen ja räätälöityjen nokka-akselien valmistamisen mihin tahansa määrään.
Yhteenveto
Kaiken kaikkiaan toivomme vilpittömästi, että oppaamme nokka-akseleista ja niiden toiminnasta oli käytännöllinen ja vastasi kaikkiin aiheeseen liittyviin kysymyksiin. Kun tiedät, että nokka-akseli on niin olennainen osa polttomoottoreita, sen tarkan valmistuksen ja kestävyyden merkitys tulee ilmeiseksi.
Jos tarvitset apua räätälöidyn nokka-akselin suunnittelussa, ota yhteyttä, ja luomme nokka-akselin prototyyppisi. Nokka-akselityypistä riippumatta periaate pysyy samana – laatu ja turvallisuus ennen kaikkea! Toivottavasti tämä kattava opas nokka-akselista ja sen toiminnasta auttoi sinua oppimaan paljon.