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カムシャフトは、円運動または回転運動を往復運動または振動運動に変換するデバイスです。このようなデバイスは、自動的に再プログラムされたおもちゃの形で3世紀に使用されてきました。今日、世界で最も広く使用されているアプリケーションの1つは、ほぼすべてのピストン駆動内燃エンジンの燃料バルブの開閉です。
カムシャフトの力学
この装置は、長さの周りにディスクが取り付けられたシャフトを備えています。各カムは偏心しています-均一な円形ディスクですが、膨らみがあります。これにより、軸が軸を中心に回転している間、被験者をフォロワーと呼ぶことができます。
タイミングバルブ
内燃機関では、燃料噴射弁とガス排気弁の開閉のタイミングが非常に重要であり、適切なエンジンストロークを促進するために、ピストンの対応する動きと同期する必要があります。これは、あらかじめ設定されたタイミングでバルブを開閉するためにカムシャフトを使用することで実現されます。カムシャフトは、ギアまたはベルトを介してクランクシャフトに直接接続されているため、クランクシャフトが回転すると回転します。カムは、各シリンダーの対応するバルブに対して、エンジンを開いたままにし、残りのストロークの間は閉じたままにすることができます。この重要なバルブタイミングのわずかな相違により、エンジンのパフォーマンスが非効率的になります。大きなタイミングの違いは、エンジンの故障につながる可能性があります。
カムシャフト操作
カムシャフトは、クランクシャフトが回転するたびに2回回転するように設計されており、カムシャフトが回転するたびに4つのバルブイベントが発生します。吸気ストローク中にカムシャフトのカムが吸気バルブを開き、圧縮ストロークの開始時に吸気バルブが閉じます。圧縮された燃料に点火すると、クランクシャフトが1回転します。他のカムはまだリリースされていませんが、完全にはリリースされていません。これらのバルブは、排気行程でピストンが後方に移動するときに開いたままになり、燃焼ガスが閉じ始める前にすべての燃焼ガスを逃がします。吸気バルブのカムは、次の吸気ストロークまでカムを開き始めます。
パフォーマンス調整
カムシャフトのタイミングは、車両の性能調整に重要な役割を果たします。カムのタイミングと寸法の両方が変更されて、正確なバルブ開タイミングだけでなく、最適なパフォーマンスのためにバルブが開かれる正確な範囲も提供されます。適切なタイミングで調整されたカムシャフトは、1位と2位の1秒の差を意味します。
