Arborele cu came este esential pentru functia de baza a unui motor. Cu doua parti distincte, cu came si arbore, arborele cu came este elementul care permite deschiderea ventilelor. Pe masura ce arborele se roteste, camele in forma de ou imping ventilele deschise in sincronizare cu angrenajul arborelui cotit.
Arborele cu came reprezinta o adevarata problema pentru posesorii de Volkswagen Golf 4, cu motor 1.4 benzina. Multi dintre proprietarii de VW Golf 4 cu o asemenea motorizare, au fost nevoiti sa isi caute intr-un parc piese auto dezmembrari, un arbore cu came pentru inlocuirea celui defect.
Pretul unei asemenea piese in magazin, este unul destul de mare, motiv datorita caruia cei care au nevoie de un arbore cu came, aleg sa isi cumpere arborele cu came din dezmembrari.
Identificarea arborelui cu came
In motoarele moderne cu camera aeriana (OHC), arborele cu came se afla in chiulasa. Motoarele individuale OHC (SOHC) au o cama pe banca, montata de obicei intre tulpinile supapei. Bratele basculante transmit miscarea SOHC la valve.
Motoarele duale OHC (DOHC) au doua came pe banca, de obicei direct peste tijele supapei, una pentru supapele de admisie si una pentru supapele de evacuare. Forta este transmisa direct la supapa. Un motor SOHC i4 (cu patru cilindri) are un arbore cu came, in timp ce un motor V6 sau V8 SOHC are doua.
Un motor DOHC i4 are doi arbori cu came, in timp ce un motor V6 sau V8 DOHC are patru arbori cu came. Motoarele cu camera aeriana au trei pana la cinci valve pe cilindru, dar, de obicei, doua supape de admisie si doua valve de evacuare.
Motoarele mai vechi si cateva motoare „pushrod” mai noi au un singur arbore cu came in blocul cilindrilor. Butoanele metalice lungi transmit miscarea arborelui cu came catre bratele basculante, care transmit acea miscare catre supape. Motoarele cu impulsuri au de obicei doua sau trei valve pe cilindru, de obicei o supapa de admisie si una de evacuare.
Arborele cu came tipic este macinat dintr-un semifabricat turnat din otel turnat. Unele arbor de came performante si personalizate pot fi macinate dintr-un bloc de otel solid.
Cum functioneaza arborele cu came
Pe masura ce arborele cu came se roteste, lobii camei se misca in sus si in jos. In motoarele DOHC, fiecare rotatie determina un singur lob de came sa impinga supapa in jos, deschizandu-l in cilindru. In mod similar, in motoarele SOHC si pushrod, lobul cu came se impinge pe bratele balansoarelor (sau cu pistoane apoi cu bratele basculante), deschizand supapa.
Pe masura ce lobul cu came se roteste mai departe, arcul de supapa forteaza robinetul inapoi, inchizandu-l.
Arborele cu came este de obicei conectat la arborele cotit folosind un lant de distributie sau o centura de distributie. In unele motoare cu impulsuri, pot fi de asemenea utilizate angrenajele de sincronizare.
Angrenajul arborelui cu came are de doua ori mai multi dinti decat angrenajul arborelui cotit, ceea ce ii permite sa se roteasca la jumatate din viteza arborelui cotit. Arborele cu came are patru lovituri distincte: admisie, compresie, putere si evacuare.
Arborele cu came obisnuite sunt facute pentru a se potrivi cu caracteristicile de functionare tipice si pot accentua eficienta de conducre pe autostrada sau puterea redusa. In mod similar, „ridicarea” supapei se refera la inaltimea lobului in raport cu centrul arborelui, care determina cat de departe se deschide supapa.
Pe arborele cu came fixe, acest lucru nu este reglabil, dar exista circumstante in care motorul ar putea „respira” mai bine daca doar robinetele s-ar putea deschide putin mai mult.
De asemenea, un arbore cu came fix ar putea deschide supapa de admisie cu 10 grade inaintea TDC (BTDC) si inchide cu 5 grade dupa centrul mort de jos (ABDC) si poate deschide supapa de evacuare cu 15 grade inaintea centrului mort inferior (BBDC) si inchiderea acestuia cu 5 grade ATDC.
Aceasta este denumita durata de deschidere a valvei. Acest lucru functioneaza bine in medie, dar nu exceleaza in nicio situatie de conducere.
Functii de arbore cu came specializate
Momentul este important. Ventilele trebuie sa se deschida si sa se inchida la intervale specifice in raport cu pozitia cilindrului. De exemplu, intrucat cilindrul nr. 1 se apropie de centrul mort (TDC) de pe cursa de evacuare, arborele cu came deschide supapele de admisie si inchide supapele de evacuare. In acelasi timp, cilindrul nr. 3 ar putea atinge TDC pe cursa de compresie, astfel incat arborele cu came sa lase acele supape inchise.
Arborele cu came montate cu o temporizare a valvei variabile (VVT) utilizeaza actuatoare hidraulice pentru a avansa sau retarda sincronizarea valvei in raport cu unghiul arborelui cotit. VVT permite eficienta de mare viteza sau putere de viteza mica.
Folosind arbori cu came special pentru ridicare cu valve variabile (VVL) si solenoide controlate de computer sau actuatoare hidraulice, ECM poate alege intre doua optiuni de ridicare a supapei , in functie de cererea soferului.
La vehiculele cu injectie directa de combustibil, unele motoare diesel si majoritatea motoarelor cu injectie directa pe benzina, pompa de combustibil de inalta presiune (HPFP) este condusa de un lob pe unul dintre arbori cu came.
Probleme comune cu arborele cu came
Deoarece arborele cu came este o componenta solida din otel, nu este predispus la uzura sau rupere. In majoritatea motoarelor, alte piese se vor uza inainte de arborele cu came. Cu toate acestea, exista cateva probleme comune ale arborelui cu came care pot aparea.
- Lobii de cama uzate – se refera la lobiile camelor care au fost uzate. Lobiile de came uzurati nu vor deschide supapele asa cum s-a prevazut, ceea ce duce la performante slabe ale motorului si functionare defectuoasa a cilindrilor. Daca acest lucru afecteaza HPFP, o presiune insuficienta a combustibilului va duce la emisii mai mari si la o eroare incorecta aleatorie.
- Elevator uzat – nu se refera la o problema exclusiva a arborelui cu came, dar poate fi condusa de arborele cu came. Un elevator uzat nu va ridica supapa la fel de mult ca inteles, daca este deloc, si este auzit in mod obisnuit ca o infundare sau atingere a capacului valvei.
- Arborele cu came spart – este o eroare catastrofala a arborelui cu came. Acesta poate fi un defect de fabricatie sau poate fi cauzat de confiscarea arborelui cu came. In motoarele cu impulsuri, un arbore cu came rupt ar putea deteriora in mod semnificativ bielele de legatura, blocul cilindrilor, pistoanele sau arborele cotit. In motoarele cu interferente, un arbore cu came rupt ar putea deteriora chiulasa, supapele sau pistoanele.
Toate aceste trei probleme sunt cauzate de lipsa intretinerii corespunzatoare a motorului. Preveniti problemele arborelui cu came obtinand schimbari regulate ale uleiului de motor cu un ulei de calitate, respectand recomandarile producatorului cu privire la intervalul de schimbare a uleiului, tipul de ulei si vascozitatea uleiului si evitand supraincalzirea motorului.
Daca nu veti preveni problemele acestei piese, costurile pentru inlocuirea unui arbore cu came vor fi destul de mari, chiar daca veti cumpara componenta dintr-un parc piese auto dezmembrari.
