Các Trục cam ô tô là một thành phần quan trọng trong động cơ đốt trong, chịu trách nhiệm điều khiển việc mở và đóng các van của động cơ. Nó hoạt động đồng bộ hóa với trục khuỷu để đảm bảo hiệu suất động cơ tối ưu. Các thùy của trục cam đẩy vào các van, cho phép không khí và nhiên liệu vào buồng đốt và khí thải thoát ra. Nếu không có trục cam hoạt động đúng, hiệu quả và công suất của động cơ sẽ bị tổn hại nghiêm trọng.
Trục cam đóng vai trò quan trọng trong việc xác định dải điện của động cơ, hiệu quả nhiên liệu và khả năng đáp ứng tổng thể. Thiết kế của nó ảnh hưởng đến thời gian van, nâng và thời lượng, rất quan trọng cho hiệu suất động cơ. Ví dụ, trục cam hiệu suất cao với hồ sơ thùy hung hăng có thể làm tăng mã lực ở rpms cao hơn nhưng có thể hy sinh mô-men xoắn cấp thấp. Ngược lại, một hồ sơ trục cam nhẹ hơn cung cấp hiệu suất RPM thấp tốt hơn nhưng hạn chế sức mạnh hàng đầu.
Trục cam hiện đại thường được làm từ thép cứng, gang hoặc thép phôi, tùy thuộc vào ứng dụng. Động cơ hiệu suất cao thường sử dụng trục cam thép phôi cho độ bền và độ bền vượt trội của chúng, trong khi các động cơ sản xuất hàng loạt thường có trục cam gang cho hiệu quả chi phí. Sự lựa chọn vật liệu ảnh hưởng đến tuổi thọ và khả năng chống mòn của trục cam.
Cảm biến vị trí trục cam là một thành phần thiết yếu để theo dõi tốc độ và vị trí của trục cam, gửi thông tin này đến Bộ điều khiển động cơ (ECU). Khi cảm biến này thất bại, nó có thể gây ra các vấn đề động cơ khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng lái xe.
Một số dấu hiệu nhận biết của cảm biến vị trí trục cam bị hỏng bao gồm các vụ kiện động cơ, gia tốc kém, đình trệ và đèn kiểm tra động cơ được chiếu sáng. Chiếc xe cũng có thể gặp khó khăn hoặc khó khăn bắt đầu. Những triệu chứng này xảy ra vì ECU không thể đồng bộ hóa đúng cách phun nhiên liệu và thời gian đánh lửa mà không có dữ liệu vị trí trục cam chính xác.
Chẩn đoán cảm biến vị trí trục cam xấu thường liên quan đến việc sử dụng máy quét OBD-II để kiểm tra mã sự cố, sau đó là thử nghiệm điện với vạn năng. Thay thế thường yêu cầu loại bỏ bất kỳ thành phần cản trở nào, ngắt kết nối đầu nối điện và tháo cảm biến. Cài đặt thích hợp là rất quan trọng để đảm bảo các bài đọc chính xác.
Cấu hình của trục cam trong một động cơ tác động đáng kể đến đặc điểm hiệu suất và độ phức tạp của thiết kế. Hai cấu hình chính là trục cam trên cao (SOHC) và trục cam trên cao (DOHC).
Động cơ SOHC sử dụng một trục cam trên mỗi đầu xi lanh để vận hành cả van nạp và xả. Thiết kế này đơn giản hơn, nhẹ hơn và thường hiệu quả hơn để sản xuất. Tuy nhiên, nó có thể hạn chế tính linh hoạt về thời gian của van và hiệu suất RPM cao so với các thiết kế DOHC.
Động cơ DOHC có trục cam riêng cho van nạp và xả, cho phép điều khiển van chính xác hơn. Cấu hình này cho phép hiệu suất RPM cao tốt hơn, luồng khí được cải thiện và tiềm năng cho các công nghệ thời gian van tiên tiến như thời gian van biến đổi (VVT).
| Tính năng | SOHC | DOHC |
|---|---|---|
| Số trục cam | 1 đầu xi lanh | 2 đầu xi lanh |
| Sự phức tạp | Đơn giản hơn | Phức tạp hơn |
| Hiệu suất RPM cao | Giới hạn | Thượng đẳng |
| Chi phí sản xuất | Thấp hơn | Cao hơn |
Hiểu thông số kỹ thuật trục cam là rất quan trọng đối với các nhà chế tạo động cơ và những người đam mê hiệu suất. Hai trong số các phép đo quan trọng nhất là nâng và thời gian, xác định làm thế nào trục cam ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ.
Thang máy trục cam đề cập đến khoảng cách tối đa mà van mở ra từ chỗ ngồi của nó, được xác định bởi chiều cao của thùy cam. Thang máy lớn hơn thường cho phép nhiều không khí và nhiên liệu vào buồng đốt, có khả năng tăng sức mạnh. Tuy nhiên, thang máy quá mức có thể yêu cầu sửa đổi cho tàu van và đầu xi lanh.
Thời lượng đo thời gian bao lâu, van vẫn mở, được biểu thị bằng độ quay trục khuỷu. Thời gian dài hơn thường cải thiện công suất rpm cao nhưng có thể làm tổn thương hiệu suất và khả năng lái xe thấp. Thời lượng thường được đo ở mức 0,050 inch của nâng van cho tính nhất quán.
Vòng bi trục cam hỗ trợ trục cam và cho phép nó xoay trơn tru trong khối động cơ hoặc đầu xi lanh. Bảo trì đúng cách và thay thế các vòng bi này là rất cần thiết cho tuổi thọ động cơ.
Vòng bi trục cam nên được kiểm tra bất cứ khi nào động cơ được tháo rời cho dịch vụ chính. Dấu hiệu của vòng bi bị mòn bao gồm áp suất dầu thấp, các hạt kim loại trong dầu hoặc ghi điểm trên bề mặt ổ trục. Nghiêm mòn nghiêm trọng có thể dẫn đến thiệt hại trục cam và hỏng động cơ thảm khốc.
Thay thế vòng bi trục cam yêu cầu các công cụ chuyên dụng và căn chỉnh chính xác. Giải phóng mặt bằng phải nằm trong các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để đảm bảo bôi trơn đúng cách. Việc cài đặt không đúng cách có thể dẫn đến sự thất bại nhanh chóng và thiệt hại cho các tạp chí trục cam.
Chuỗi thời gian (hoặc thắt lưng) kết nối trục khuỷu với trục cam, duy trì sự đồng bộ chính xác giữa chuyển động piston và van. Các vấn đề với hệ thống này có thể dẫn đến thiệt hại động cơ nghiêm trọng.
Các dấu hiệu phổ biến của các vấn đề về chuỗi thời gian bao gồm các tiếng ồn ào từ nắp thời gian, các sai lệch động cơ và trong các trường hợp nghiêm trọng, sự can thiệp giữa van và piston. Động cơ hiện đại với bộ căng chuỗi thời gian có thể biểu hiện các triệu chứng dần dần khi bộ căng bị hao mòn.
Thay đổi dầu thường xuyên bằng cách sử dụng dầu độ nhớt chính xác là rất quan trọng đối với tuổi thọ chuỗi thời gian. Một số nhà sản xuất khuyến nghị kiểm tra định kỳ bộ căng chuỗi thời gian, đặc biệt là trong các động cơ di động cao. Không giống như thắt lưng thời gian, các chuỗi thường không đặt khoảng thời gian thay thế nhưng có thể cần được chú ý vì động cơ già đi.