Nukkvõll on mootori põhifunktsiooni jaoks kriitilise tähtsusega. Koosneb kahest erinevast osast, nukid ja võlli, nukkvõll on element, mis võimaldab ventiilide avamist. Kui võll pöörleb, lükkavad munakujulised nukid (või "lobikud") klapid lahti sünkroonis väntvõlli käiguga.
Nukkvõlli tuvastamine
Kaasaegsetes OHC-mootorites asub nukkvõll silindripeas. Ühekordsetel OHC (SOHC) mootoritel on üks nukk iga ploki kohta, mis on tavaliselt paigaldatud klapivarre vahele. Klapihoovad edastavad SOHC liikumise klappidele. Kahekordsel OHC (DOHC) mootoril on kaks nukki iga panga kohta, tavaliselt otse klapivarrede kohal, üks sisselaskeklappide ja teine väljalaskeklappide jaoks. Jõud kantakse otse ventiilile. I4 (neljasilindriline) SOHC mootoril on üks nukkvõll, V6 või V8 SOHC mootoril aga kaks. I4 DOHC mootoril on kaks nukkvõlli, V6 või V8 DOHC mootoril aga neli nukkvõlli. Ülemine nukkmootoritel on silindri kohta kolm kuni viis klappi, kuid tavaliselt kaks sisselaskeklapi ja kaks väljalaskeklapi.
Vanemad mootorid ja paar uuemat "tõukurvarrastega" mootorid silindriplokis on üks nukkvõll. Pikad metallist tõukurid edastavad nukkvõlli liikumise klappidele, mis edastavad selle liikumise klappidele. Tõukuriga mootoritel on tavaliselt kaks või kolm klappi silindri kohta, tavaliselt üks sisselaskeklapp ja üks väljalaskeklapp.
Tüüpiline nukkvõll on freesitud töötlemata valatud terasest toorikust. Mõned jõudlus- ja kohandatud nukkvõllid võivad olla freesitud tugevast terasplokist.
Kuidas nukkvõllid töötavad
Kui nukkvõll pöörleb, liiguvad nuki labad üles ja alla. DOHC-mootorites surub iga pööre klapi alla, avades selle silindrisse. Sarnaselt surub SOHC ja tõukurvarda mootorites nukk laba nookuritele (või tõukuritele siis klapihoovad), avades klapi. Kui nukk laba pöörleb edasi, sunnib ventiili vedru klapi üles tagasi, sulgedes selle.
Nukkvõll ühendatakse tavaliselt väntvõlliga, kasutades a hammaskett või hammasrihm. Mõnes tõukurvardaga mootoris võib kasutada ka ajastusülekandeid. Nukkvõlli hammasrattal on kaks korda rohkem hambaid kui väntvõlli hammasrattal, mis võimaldab pöörleda poole väntvõlli kiirusega. Nukkvõllil on neli erinevat takti: sisselaske-, surve-, võimsus- ja väljalaskekäik.
Tavalised nukkvõllid on valmistatud nii, et need vastaksid tüüpilistele tööomadustele ja võivad rõhutada maanteel sõitmise tõhusust või madalat võimsust. Samamoodi viitab klapi "tõste" laba kõrgusele võlli keskpunkti suhtes, mis määrab, kui kaugele klapp avaneb. Fikseeritud nukkvõllidel ei ole see reguleeritav, kuid on olukordi, kus mootor võib paremini "hingata", kui ainult klapid saaksid veidi rohkem avaneda. Samuti võib fikseeritud nukkvõll avada sisselaskeklapi 10° enne TDC-d (BTDC) ja sulgeda selle 5° pärast põhja. surnud keskpunkt (ABDC) ja avage väljalaskeklapp 15° enne alumist surnud punkti (BBDC) ja sulgege see 5° ATDC. Seda nimetatakse ventiili avanemise kestuseks. See toimib hästi keskmiselt kuid ei hiilga üheski sõiduolukorras.
Spetsiaalsed nukkvõlli funktsioonid
Tähtis on ajastus. Klapid peavad avanema ja sulguma kindlate ajavahemike järel silindri asendi suhtes. Näiteks kui silinder nr 1 jõuab väljalasketakti ülemisse surnud punkti (TDC), avab nukkvõll sisselaskeklapid ja sulgeb väljalaskeklapid. Samal ajal võib silinder nr 3 jõuda survetakti ajal TDC-ni, nii et nukkvõll jätaks need klapid suletuks.
Muutuva klapiajastusega (VVT) varustatud nukkvõllid kasutavad selleks hüdraulilisi ajamid ettemaks või hälvik klapi ajastus väntvõlli nurga suhtes. VVT võimaldab kiiret kasutegurit või madala kiirusega võimsust.
Kasutades spetsiaalseid muutuva klapitõste (VVL) nukkvõlle ja arvutiga juhitavaid solenoide või hüdraulilisi ajamid, saab ECM valida kahe klapi tõstmine valikud olenevalt juhi nõudlusest.
Kütuse otsesissepritsega sõidukitel, mõnedel diiselmootoritel ja enamikul bensiini otsesissepritsega mootoritel kõrgsurve kütusepump (HPFP) juhitakse ühel nukkvõllil olevast labast.
Levinud nukkvõlli probleemid
Kuna nukkvõll on tugev teraskomponent, ei ole see kulumis- ega purunemisohtlik. Enamikus mootorites kuluvad teised osad enne nukkvõlli ära. Siiski on mõned tavalised nukkvõlli probleemid, mis võivad tekkida.
- Kulunud nukivarred (nimetatakse ka "ära pühitud" või "piitsutatud") viitab kulunud nuki labadele. Kulunud nukkide labad ei ava klappe nii palju kui ette nähtud, mis põhjustab mootori kehva jõudluse ja silindrite tõrkeid. Kui see mõjutab HPFP-d, põhjustab ebapiisav kütuserõhk suuremaid heitkoguseid ja juhuslikku süütetõrke.
- Kulunud tõstukid ei viita eksklusiivsele nukkvõlli probleemile, vaid seda saab juhtida nukkvõlli abil. Kulunud tõstuk ei tõsta ventiili nii palju kui ette nähtud, kui üldse, ja seda kuuleb tavaliselt kui klõbin või koputamine klapikaanes.
- Katkine nukkvõll viitab nukkvõlli katastroofilisele rikkele. See võib olla tootmisdefekt või selle põhjuseks võib olla nukkvõlli kinnikiilumine. Tõukurvarda mootorites võib katkine nukkvõll oluliselt kahjustada ühendusvardaid, silindriplokki, kolbe või väntvõlli. Häiremootorite korral võib katkine nukkvõll kahjustada silindripead, klappe või kolbe.
Kõik need kolm probleemi on põhjustatud puudumisest mootori korralik hooldus. Ennetage nukkvõlli probleeme, vahetades regulaarselt mootoriõli kvaliteetse õliga, järgides tootja juhiseid soovitused õlivahetuse intervalli, õlitüübi ja õli viskoossuse ning mootori vältimise kohta ülekuumenemine.
