لغة
عند 3000 دورة في الدقيقة، يكمل المحرك رباعي الأشواط 1500 دورة احتراق لكل أسطوانة كل دقيقة. يجب أن يفتح ويغلق كل صمام سحب وصمام عادم بزاوية كرنك محددة بدقة، آلاف المرات في الدقيقة، دون الانحراف حتى بجزء من الدرجة. العنصر المسؤول عن هذا الانضباط هو عمود الحدبات. فهو لا يؤدي ببساطة إلى فتح الصمامات؛ فهي تقرر متى تفتح، وإلى أي مدى تفتح، ومدة بقائها مفتوحة. تحدد هذه القرارات الثلاثة نطاق طاقة المحرك والاقتصاد في استهلاك الوقود والانبعاثات وجودة التباطؤ. يشرح هذا المقال كيف يتحكم عمود الحدبات في توقيت صمام المحرك، وما تعنيه معلمات التوقيت الرئيسية عمليًا، ولماذا لا يمكن فصل دقة التصنيع عن دقة التوقيت.
يتحكم عمود الكامات في توقيت الصمام عن طريق تحويل دورانه إلى حركة صمام مجدولة بدقة، ويحدد العمود المرفقي هذا الجدول الزمني من خلال نسبة قيادة ثابتة تبلغ 2:1.
في المحرك التقليدي رباعي الأشواط، يدور العمود المرفقي مرتين لكل دورة كاملة: السحب، والضغط، والطاقة، والعادم. يدور عمود الكامات مرة واحدة في نفس الفترة. تقوم سلسلة التوقيت أو الحزام أو مجموعة التروس بقفل العمودين معًا، لذا فإن موضع عمود الكامات يكون دائمًا وظيفة معروفة لموضع العمود المرفقي. إذا تغيرت النسبة، أو إذا أدى امتداد السلسلة إلى تغيير العلاقة، فإن الصمامات تفتح وتغلق في مواضع الكباس الخاطئة، مما يتسبب في فقدان الطاقة أو حتى الاتصال بين المكبس والصمام.
يتم تشغيل كل صمام بواسطة فص مخصص على عمود الكامات. أثناء دوران عمود الكامات، يقوم شكل الفص - دائرة القاعدة، والجانب المفتوح، والأنف، والجانب المغلق - بدفع رافع أو غماز، والذي ينقل الحركة من خلال دلو مباشر المفعول أو ذراع متأرجح. يقوم زنبرك الصمام بإرجاع الصمام إلى مقعده عندما يقوم الفص بتحريره. إن شكل الفص، وليس سرعة الدوران، هو الذي يحدد توقيع التوقيت.
ثلاثة معلمات للفص هي الأكثر أهمية: الرفع، والمدة، والمراحل. إنها تتوالى عبر كل جانب من جوانب سلوك المحرك، بدءًا من السلاسة في التباطؤ وحتى ذروة القوة.
الرفع هو أقصى مسافة يتحركها الصمام من مقعده، ويتم قياسها بالملليمتر أو جزء من الألف من البوصة. يسمح الرفع الأكبر بدخول المزيد من الهواء إلى الأسطوانة، ولكنه يزيد أيضًا من إجهاد مجموعة الصمامات ويتطلب نوابض صمامات أكثر صلابة لمنع تعويم الصمام عند سرعات المحرك العالية.
المدة هي عدد درجات العمود المرفقي التي يظل خلالها الصمام بعيدًا عن مقعده. تمنح المدة الأطول الأسطوانة وقتًا أطول للملء أو التفريغ، مما يدعم الطاقة العالية في الدقيقة، ولكنه بشكل عام ينقل نطاق الطاقة إلى الأعلى ويضعف عزم الدوران عند السرعة المنخفضة. كاميرا مخزنة ذات مدة قصيرة تعمل بسلاسة؛ كاميرا سباق ذات مدة تباطؤ طويلة تقريبًا لأن أحداث السحب والعادم تتداخل مع بعضها البعض.
زاوية فصل الفص (LSA) هي الزاوية بين الخطوط المركزية لفصوص السحب والعادم لنفس الأسطوانة. يزيد LSA الأكثر إحكامًا من تداخل الصمامات - وهي الفترة القريبة من المركز الميت العلوي عندما يكون كلا الصمامين مفتوحين جزئيًا. يساعد التداخل على التخلص من العادم عند سرعات المحرك العالية ولكنه يقلل من استقرار الخمول وكفاءة عدد الدورات في الدقيقة المنخفضة. يتم تصنيف نقاط التوقيت عادة عند رفع صمام محدد، عادة 0.05 بوصة (1.27 ملم)، لذلك يمكن مقارنة الكاميرات من موردين مختلفين على قدم المساواة.
| المعلمة | ما الذي يحدده | التأثير العملي |
|---|---|---|
| ارفع | أقصى مسافة لفتح الصمام | يزيد الرفع الأعلى من تدفق الهواء ولكنه يزيد من إجهاد مجموعة الصمامات |
| المدة | درجات الساعد يبقى الصمام مفتوحًا | تعمل المدة الأطول على تمديد نطاق الطاقة عالي السرعة في الدقيقة |
| زاوية فصل الفص | الزاوية بين مراكز فص السحب والعادم | يزيد LSA الأكثر إحكامًا من التداخل والاستجابة النهائية |
| تداخل | الفترة التي يكون فيها كلا الصمامين مفتوحين جزئيًا | المزيد من التداخل يساعد على الكسح ولكنه يضعف جودة الخمول |
| مراحل الكاميرا (VVT) | تحول توقيت الكاميرا بالنسبة للكرنك | يتكيف التوقيت مع سرعة المحرك والحمل |
لا تفتح صمامات السحب تمامًا عند النقطة الميتة العليا، ولا تنغلق صمامات العادم تمامًا عند النقطة الميتة السفلية. يتم تطوير أعمدة الكامات الإنتاجية أو تأخيرها عمدًا بالنسبة إلى موضع المكبس من أجل استغلال القصور الذاتي لتدفق الغاز.
تفتح صمامات السحب عادةً بزاوية 10 إلى 30 درجة قبل المركز الميت العلوي وتغلق بزاوية 40 إلى 70 درجة بعد المركز الميت السفلي. يستخدم إغلاق السحب المتأخر زخم الهواء الوارد لمواصلة ملء الأسطوانة بعد أن يبدأ المكبس في الارتفاع. تفتح صمامات العادم بزاوية 40 إلى 70 درجة قبل المركز الميت السفلي وتغلق بزاوية 10 إلى 30 درجة بعد المركز الميت العلوي. يؤدي فتح العادم المبكر إلى عمل توسعة طفيفة لمزيد من الوقت لإخلاء غازات الاحتراق قبل بدء شوط السحب التالي.
ونتيجة لذلك، تتداخل أحداث السحب والعادم بالقرب من النقطة الميتة العليا. قد يحمل محرك سيارة الركاب المعتدل 20 إلى 40 درجة فقط من التداخل، في حين أن محرك الأداء ذو نطاق الطاقة الواسع قد يستخدم 60 درجة أو أكثر. يقوم ملف تعريف الحلقة والمراحل المثبتة معًا بتعيين هذه الأرقام. ولهذا السبب يمكن ضبط توقيت الصمام عن طريق تغيير عمود الكامات، أو عن طريق تدوير عمود الكامات VVT بالنسبة إلى العمود المرفقي، دون لمس رأس الأسطوانة.
توقيت الصمام دقيق مثل عمود الكامات ونظام القيادة الذي يضعه. يؤدي الفص البالي إلى تقليل الرفع وإبطاء المنحدر الافتتاحي، مما يؤدي إلى قطع تدفق الهواء وتغيير نطاق الطاقة. تعمل سلسلة التوقيت الممتدة على تأخير عمود الكامات بالنسبة إلى العمود المرفقي، مما يؤدي إلى تأخير أحداث الصمام وزيادة التداخل في الجزء الخاطئ من الدورة. تتمثل الأعراض في الخمول الخام، وعزم الدوران الضعيف المنخفض، وارتفاع استهلاك الوقود، وفي أسوأ الحالات، الاتصال بين المكبس والصمام إذا قفز التوقيت بدرجة كافية.
يعد Runout مصدرًا أقل وضوحًا لخطأ التوقيت. إذا كان عمود الكامات منحنيًا أو كانت دفاتر المحمل الخاصة به بعيدة عن المركز، فإن التوقيت الفعال لكل فص يتغير مع دوران العمود. مواصفات الإنتاج عادةً ما تجعل معدل نفاذ المجلة أقل من 0.02 مم (0.0008 بوصة)، لأنه حتى الأخطاء الصغيرة تؤدي إلى حركة غير مستقرة للصمام وتآكل غير متساوٍ للفص.
تواجه أعمدة الكامات للدراجات النارية نفس المشكلة بمعدلات تكرار أعلى. نظرًا لأن أحداث الصمامات عند 8000 إلى 12000 دورة في الدقيقة تحدث تقريبًا بسرعة مضاعفة كما هو الحال في معظم محركات السيارات، فإن خطأ الفص الصغير أو خطأ التشغيل يصبح خطأً واضحًا عند السرعة متوسطة المدى. أ عمود الحدبات لدراجة نارية ياماها مزود بتناسق دقيق للفص وتشطيب سطحي يمكن التحكم فيه يحافظ على ثبات تلك الأحداث طوال نطاق الدورة.
الجملة عمود الحدبات للدراجات النارية-YAMAHA-4GT-E2170-01 الموردين والمصنعين وشركات شركة انهوى كوربور للماكينات المحدودة هل الصين بالجملة YAMAHA-Motorcycle camshaft-4GT-E2170-01 الموردين والمصنعين والشركة، نحن نقدم... عرض المنتج → لم تعد العديد من المحركات تعتمد على موضع عمود الكامات الثابت. تعمل أنظمة توقيت الصمام المتغير (VVT) على تدوير عمود الكامات بالنسبة إلى العمود المرفقي أثناء تشغيل المحرك، وذلك باستخدام ضغط الزيت أو المحركات الكهربائية لتحريك عمود الكامات بعدد متحكم فيه من الدرجات، عادةً من 20 إلى 60 درجة من سلطة الطور. تعمل وحدة التحكم في المحرك على تطوير عمود كامات السحب عند السرعات المنخفضة والمتوسطة لتحسين عزم الدوران، ثم تؤخره عند السرعات العالية للحفاظ على أفضل النتائج. تقوم بعض التصميمات أيضًا بتعديل عمود الحدبات العادم أو استخدام غمازات التبديل للاختيار بين ملفي رفع مختلفين.
يتغير VVT حيث يتم تطبيق ملف تعريف الفص بالنسبة للمكبس؛ فهو لا يلغي الحاجة إلى هندسة الفص الدقيقة. تحدد الدقة الأساسية لعمود الكامات مدى نظافة تشغيل المحرك. إذا لم يتم الالتزام بملفات تعريف الفص، والتباعد من الفص إلى الفص، ونفاد المجلة، فإن تقديم عمود الكامات وتأخيره لا يؤدي إلا إلى تحريك نمط غير دقيق.
تعد المحركات الأوروبية ذات نظام VVT من بنك إلى بنك مثالًا جيدًا: يجب أن يتطابق عمود الكامات أيضًا مع عجلة الزناد وميزات المستشعر التي تقرأها وحدة التحكم في المحرك. أ عمود الحدبات فولكس فاجن سيؤدي عدم وجود هذه التفاصيل إلى تعيين رموز الخطأ حتى عندما يكون ملف تعريف الحلقة صحيحًا.
الجملة عمود الحدبات للسيارات-VW-KB-337 الموردين والمصنعين، الشركة شركة انهوى كوربور للماكينات المحدودة هل الصين بالجملة VW-Car camshaft-KB-337 الموردين والمصنعين والشركة، نحن نقدم عمود الحدبات VW-Car... عرض المنتج → توقيت الصمامات هو موضوع تصميمي على الورق، لكنه يصبح موضوع تصنيع على خط الإنتاج. يعد ملف تعريف الفص في البرامج الهندسية مجرد شكل مثالي حتى يتم إنتاجه بواسطة أداة آلية ودورة معالجة حرارية ضمن حدود التسامح. تترجم الاختلافات الصغيرة في ملف تعريف الفص، وتباعد الفص، وتركيز المجلة مباشرة إلى اختلافات توقيت الأسطوانة إلى الأسطوانة.
قامت شركة KORBOR بتصنيع أعمدة الكامات كخط إنتاجها الوحيد منذ أكثر من 25 عامًا، حيث تغطي أكثر من 800 طراز من أعمدة الكامات للسيارة و600 دراجة نارية في منشأة تبدأ من الصب الفارغ إلى الجزء الأرضي النهائي. تدير الشركة نظام الجودة IATF16949:2016 مع فلسفة إنتاج خالية من العيوب، ودمج اختيار السبائك مع التقسية والكربنة والتبريد للحفاظ على الصلابة ومقاومة التآكل دون فقدان استقرار الأبعاد. بالنسبة لمصنعي المحركات وموزعي قطع الغيار، فإن هذه التفاصيل مهمة لأن عمود الكامات الذي يلبي تفاوتات الطباعة الخاصة به هو ما يضمن حدث التوقيت المصمم عند الصمام.
A استبدال عمود الحدبات في سيارة تويوتا ، على سبيل المثال، يجب إعادة إنتاج ملف تعريف الفص الأصلي وهندسة المجلة ضمن نفس الحدود بحيث تعمل سلسلة توقيت المصنع ومشغل VVT بزوايا الكرنك المقصودة. وينطبق المبدأ نفسه على كل عائلة محركات: كلما كان التصنيع والمعالجة الحرارية أكثر اتساقًا، كلما تصرف المحرك بالطريقة التي تنص عليها مواصفات التوقيت.
الجملة عمود الحدبات السيارة-TOYOTA-KB-014 الموردين والمصنعين والشركة شركة انهوى كوربور للماكينات المحدودة هل الصين بالجملة TOYOTA-Car camshaft-KB-014 الموردين والمصنعين والشركة، نحن نقدم TOYOTA-Car ... عرض المنتج → إن فهم كيفية تحكم عمود الحدبات في توقيت الصمام يساعدك على طرح الأسئلة الصحيحة عند اختيار عمود الحدبات البديل أو عمود الحدبات عالي الأداء. ما يجب التحقق منه قبل الشراء:
إن شكل الفص الذي يبدو عدوانيًا على الورق ولكنه مطحون بمنحدرات فتح غير متقنة لن يحقق أحداث التوقيت المقصودة عند الصمام. إن الموردين ذوي الخبرة الطويلة في مجال عمود الكامات فقط ونظام الجودة الموثق هم في وضع أفضل للاحتفاظ بهذه التفاوتات دفعة تلو الأخرى. كوربور 25 عامًا من تصنيع عمود الحدبات فقط ولها نظام الجودة المعتمد IATF16949 هي الضمان العملي وراء كل ملف تعريف فص تنتجه. يمكن للقراء الذين يريدون إلقاء نظرة أوسع على كيفية تناسب عمود الحدبات مع مجموعة الصمامات الأكبر أن يستمروا في ذلك دليل نظام توقيت عمود الحدبات للسيارات .
闽公网安备 35018102000203 号