Trục cam ô tô: Chìa khóa cho năng lượng và hiệu suất ô tô

1. Trục cam xe : trái tim của động cơ
Trục cam nằm trong đầu xi lanh của động cơ, và chức năng chính của nó là điều khiển thời gian mở và đóng của van xả và khí thải của động cơ. Nó chính xác đẩy các van qua một loạt các vòng quay CAM, cho phép động cơ thực hiện bốn nét nạp, nén, năng lượng và khí thải theo nhịp điệu được xác định trước. Có thể nói rằng hiệu suất của trục cam ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả "thở" của động cơ.
Trong thiết kế động cơ truyền thống, tốc độ của trục cam có mối quan hệ tỷ lệ nhất định với tốc độ của trục khuỷu. Ví dụ, trong một động cơ bốn thì, trục cam quay một lần cho mỗi hai vòng quay của trục khuỷu. Thiết kế này đảm bảo rằng việc mở và đóng van được đồng bộ hóa hoàn hảo với chuyển động của piston. Tuy nhiên, với sự phát triển liên tục của công nghệ ô tô, động cơ hiện đại có yêu cầu cao hơn và cao hơn đối với trục cam. Để cải thiện công suất và tiết kiệm nhiên liệu của động cơ, các kỹ sư bắt đầu sử dụng công nghệ thời gian van (VVT) khác nhau, cho phép trục cam tự động điều chỉnh thời gian mở và nâng van theo điều kiện làm việc của động cơ.

KB-629

2. Cấu trúc và vật liệu trục cam
Cấu trúc của trục cam tương đối đơn giản, nhưng nó mang một trách nhiệm rất lớn. Một trục cam điển hình bao gồm một thân trục và nhiều cam. Cơ thể trục thường được làm bằng thép cường độ cao hoặc gang để đảm bảo sức mạnh và sự ổn định của nó khi quay ở tốc độ cao. Cam có thể được làm bằng các vật liệu khác nhau theo các yêu cầu thiết kế khác nhau, chẳng hạn như thép hợp kim, luyện kim bột, v.v ... Những vật liệu này không chỉ có khả năng chống mài mòn tốt, mà còn duy trì hiệu suất ổn định trong môi trường khắc nghiệt của nhiệt độ cao và áp suất cao.
Ngoài thân trục và cam, vòng bi cũng được lắp đặt trên trục cam để giảm ma sát trong quá trình xoay. Những vòng bi này thường sử dụng vòng bi lăn hoặc vòng bi trượt, và hiệu suất của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ dịch vụ của trục cam và độ mịn của động cơ. Trong một số động cơ hiệu suất cao, để giảm thêm ma sát, các kỹ sư cũng sẽ sử dụng các công nghệ phủ đặc biệt như nitriding hoặc lớp phủ gốm để cải thiện độ cứng bề mặt và điện trở hao mòn của trục cam.

3. Thất bại và bảo trì trục cam
Mặc dù trục cam được thiết kế và sản xuất rất chính xác, nhưng nó vẫn có thể có một số thất bại trong quá trình sử dụng lâu dài. Một trong những thất bại phổ biến nhất là hao mòn trục cam. Khi vòng bi bị mòn, độ chính xác xoay của trục cam sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến thời gian mở và đóng không chính xác của các van. Điều này sẽ không chỉ làm giảm công suất của động cơ, mà còn làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải. Ngoài ra, cam của trục cam cũng có thể mất hình dạng ban đầu do hao mòn, ảnh hưởng thêm đến hiệu suất niêm phong của các van.
Nếu trục cam thất bại, việc sửa chữa hoặc thay thế chuyên nghiệp thường được yêu cầu. Trong quá trình sửa chữa, kỹ thuật viên sẽ kiểm tra cẩn thận các thành phần khác nhau của trục cam, bao gồm thân trục, cam và vòng bi. Nếu hao mòn là ánh sáng, hiệu suất của nó có thể được khôi phục bằng cách mài hoặc sửa chữa; Nếu hao mòn nghiêm trọng, toàn bộ trục cam cần được thay thế. Khi thay thế trục cam, bạn cũng cần chú ý đến các yêu cầu về độ chính xác và mô -men xoắn để đảm bảo động cơ có thể hoạt động bình thường.