Albero a camme - design. Qual è il compito delle camme dell'albero a camme?

Gli alberi a camme sono utilizzati nei veicoli a benzina o diesel a quattro tempi. Il loro compito principale è controllare l'alzata e i tempi di apertura delle valvole di aspirazione e di aspirazione. Questo lavoro richiede una precisione incredibile e si riflette nell'efficienza dell'unità e nel suo corretto funzionamento. Innanzitutto, vedremo come sono disposti gli alberi a camme.

Progettazione dell'albero a camme

Se visto dall'alto, l'albero a camme ricorda un pezzo di metallo oblungo con sporgenze visibili. Spesso ha anche un ingranaggio esterno e uno interno più grande e più piccolo. Inoltre, ogni albero a camme ha perni su cui sono posizionati i supporti. L'albero a camme può azionare sia le valvole di aspirazione che quelle di scarico e le auto con testate a 4 o 5 valvole possono avere due alberi a camme che azionano un solo tipo di valvola.

Alberi a camme: di cosa sono fatti?

Le forze che agiscono su queste parti determinano la produzione di materiali molto resistenti e duri. Gli alberi a camme vengono prima forgiati in acciaio bassolegato e al carbonio, quindi le loro superfici vengono cementate e temprate. Questo aiuta a prevenire l'usura più rapida dei componenti durante il funzionamento. Un altro modo è disegnare un rullo in modo freddo. Dopo questo processo, le camme vengono premute sulla macchina dopo aver indurito le superfici di lavoro dell'albero.

Design della camma dell'albero a camme

La posizione e il profilo dei lobi dell'albero a camme è fondamentale per il funzionamento dell'intero sistema di alimentazione. Corrispondono linearmente al momento e all'ora di apertura e chiusura delle valvole. La loro forma dipende principalmente dalla natura dell'unità data. Tre tipi di camme sono più comunemente usati:

• tangenziale;
• armoniche;
• sintetico.

Influiscono direttamente sul riempimento e lo svuotamento dei gas della camera di combustione. 

Come avviene questo processo?

Camme dell'albero a camme: qual è il loro lavoro?

Quando guardi le camme dell'albero a camme, noterai che non importa di che tipo siano, ognuna è costruita allo stesso modo. Da un lato ha un profilo basso e traforato, dall'altro un profilo molto alto e di rapida caduta, che si chiama naso. I lobi dell'albero a camme sono espressi in millimetri e in alcuni casi i loro valori sono gli stessi dell'alzata valvole.

Qual è il tempo di apertura della valvola?

Naturalmente, questo non è specificato in unità di tempo. Viene fornito in base all'angolo di rotazione dell'albero motore. In poche parole, l'intero processo consiste nello spostare la valvola dalla sua posizione di riposo per riempire la camera di combustione con l'opportuna miscela di gas. Due valori sono decisivi in ​​​​questo momento: TDC e BDC (punto morto superiore e inferiore del pistone).

I motori a quattro tempi hanno quattro cicli di lavoro:

• aspirazione;
• compressione;
• Opera;
• scarico.

Durante la corsa di lavoro albero a gomiti fa due giri completi. Durante questo periodo, l'albero a camme deve aprire le valvole di aspirazione, chiuderle, aprire le valvole di scarico e chiuderle. Dopo questo processo, l'intero ciclo ricomincia da capo. La corsa di aspirazione consiste nell'immissione di gas compressi dall'aspirazione attraverso le valvole di aspirazione. Sfortunatamente, la meccanica del gas non consente loro di riempire rapidamente la camera di combustione, quindi i lobi dell'albero a camme responsabili delle valvole di aspirazione devono aprirli prima che il pistone raggiunga il PMS. La temporizzazione dell'apertura della valvola per raggiungere questo punto include una certa quantità angolare di rotazione dell'albero motore.

È lo stesso con DMP. I gas non possono uscire immediatamente dopo aver raggiunto questo punto, quindi la valvola di scarico deve rimanere aperta per un po' di tempo dopo che il pistone ha superato il PMI. Tenendo presente che durante la distanza tra PMS e PMI l'albero motore ruota di 180 gradi, è possibile sommare i valori sopra descritti e ottenere così il tempo di apertura della valvola. A seconda del modello di motore e albero, supera i 250^o rotazione dell'albero.

Più grande è sempre meglio quando si tratta di alberi a camme?

Lo scopo del controllo della valvola è forzare una miscela aria-carburante nella camera di combustione e rimuovere i gas durante la corsa di scarico. È strettamente correlata alla potenza raggiunta da un dato motore, perché più miscela c'è nella camera di combustione, più energia è in grado di generare. Alcune persone trovano che valga la pena installare webcam sportive o prenderle in prestito da un'altra macchina con più potenza. Cosa lo causa? 

Il tempo di sollevamento della valvola è più lungo, il che consente di riempire la bombola con più miscela. Allo stesso tempo, percorre una distanza maggiore perché l'altezza del lobo della camma è maggiore. Per questo motivo la valvola ritorna nella sua posizione originaria in minor tempo e con maggiore velocità. Ciò ha un effetto lineare sulla generazione di forze g e temperature più elevate.

Se la valvola ha un contatto della sede più breve, non avrà il tempo di dissipare il calore in eccesso. Di conseguenza, possono verificarsi bruciature della valvola, perdite e perdita di compressione. E questi sono problemi molto seri, perché poi devi fare i conti con una revisione completa della testa. Il design dell'albero a camme può anche influenzare la fasatura delle valvole, facendole incontrare i pistoni, che distruggeranno anche il gruppo.

Una videocamera sportiva ti dà una carica di potenza?

Decisamente sì. Tuttavia, questo non è sempre potere utile. Come mai? Lo scambio di gas con l'apertura simultanea di entrambe le valvole (come nel caso degli alberi sportivi) migliora notevolmente le prestazioni, ma aumenta anche il consumo di carburante. Ciò è dovuto al fatto che l'intera quantità dosata di benzina non viene bruciata, che, insieme ai gas di scarico, viene aspirata nello scarico.

Altrettanto importante, gli alberi a camme sportivi o da rally rendono difficile il minimo del motore e riducono la potenza nella parte inferiore delle camme. E questo è molto stancante nella guida di tutti i giorni. Soluzioni di questo tipo sono utilizzate principalmente negli sport motoristici, perché l'aumento di potenza è solitamente percepibile agli alti regimi.

Se decidi di cambiare gli alberi a camme per aumentare la potenza dell'unità, non dimenticare di rafforzare altre parti del motore. 

Albero a camme e albero motore

Cosa hanno in comune alberi a camme e alberi motore? Tanto, perché deve trasmettere la coppia generata al cambio. Pertanto, guarda almeno all'interno delle tazze per verificarne le condizioni e non capovolgerle. Sarebbe anche utile cambiare i pistoni e le valvole con quelli più forti. Certo, puoi pensare di cambiare gli alberi stessi, ma col tempo potrebbe risultare che il motore è adatto solo per la revisione.

Cause di usura dell'albero a camme

Tutto inizia con un'attività quasi prosaica, ovvero l'intervallo petrolifero. Come mai? Il contatto metallo-metallo che si verifica nella testata tra le valvole e i lobi dell'albero a camme provoca attrito. Olio di scarsa qualità o consumato può causare un'usura accelerata delle superfici delle camme. Come sistemarlo? Ecco i consigli: 

1. prima di tutto, scegli l'olio giusto secondo le istruzioni del produttore e cambialo sempre in tempo;
2. scegli anche filtri molto buoni per evitare che i contaminanti circolino nel circuito.

Meno comunemente, la ragione sta nel costruttore. Succede, tuttavia, che il progettista non possa prevedere tutto e, ad esempio, nella Honda Accord VIII è stato implementato un albero di scarico molto debole. Anche i modelli Mazda SkyActiv-D prodotti prima del 2014 soffrivano di difetti. Gli alberi a camme si sono guastati nei motori 1.6 HDI e 2.2 del gruppo PSA. Tuttavia, tali casi sono rari rispetto alla negligenza operativa.

Come controllare l'usura dell'albero a camme?

Sentirai l'usura degli alberi a camme dopo un calo di potenza. Inoltre, le unità diesel avranno problemi con il fumo nella gamma di regimi superiori. Per confermare o escludere definitivamente questo tipo di guasto, è necessario rimuovere il coperchio della valvola. Questo dissiperà tutti i tuoi dubbi. Puoi anche guardare attraverso il tappo del serbatoio dell'olio, ma non in tutti i modelli di auto vedrai qualcosa.

Alberi a camme - prezzo

Ci sono auto in cui puoi acquistare un albero a camme a soli 10 euro, ovviamente stiamo parlando di quelle usate. Molto spesso, questo è un costo di diverse centinaia di zloty, o anche più di mille. Stiamo parlando di una parte e una nuova copia. Ecco perché alcune persone scelgono di rigenerarsi. 

Rigenerazione dell'albero a camme: cos'è e quanto costa? 

Consiste nell'utilizzare il processo di affioramento, cioè applicare un ulteriore strato di materiale alle camme. A questo si aggiunge l'elaborazione e la forza adeguata. Al prezzo della rigenerazione dell'albero a camme bisogna aggiungere il costo della riparazione della testa, della sostituzione delle guarnizioni, e spesso anche delle valvole. Pertanto, l'importo può superare i 150 euro.

La chiave per risparmiare denaro in questa materia è il cambio regolare dell'olio e la selezione di filtri appropriati. Tieni presente anche le conseguenze dell'aumento della potenza sostituendo gli alberi a camme. Se ti prendi cura adeguatamente del tuo motore, ti ripagherà con un funzionamento lungo e senza problemi. Vi auguriamo una strada larga!