Camshaft sangat penting untuk fungsi dasar mesin. Terdiri dari dua bagian yang berbeda, kamera dan poros, poros bubungan adalah elemen yang memungkinkan katup terbuka. Saat poros berputar, kamera berbentuk telur (atau "lobus") mendorong katup terbuka secara sinkron dengan roda gigi poros engkol.
Mengidentifikasi Camshaft
Pada mesin overhead-cam (OHC) modern, camshaft terletak di kepala silinder. Mesin OHC tunggal (SOHC) memiliki satu cam per bank, biasanya dipasang di antara batang katup. Lengan rocker mengirimkan gerakan SOHC ke katup. Mesin Dual OHC (DOHC) memiliki dua cam per bank, biasanya langsung di atas batang katup, satu untuk katup masuk dan satu untuk katup buang. Gaya ditransmisikan langsung ke katup. Mesin SOHC i4 (empat silinder) memiliki satu camshaft, sedangkan mesin SOHC V6 atau V8 memiliki dua. Mesin i4 DOHC memiliki dua camshaft, sedangkan mesin V6 atau V8 DOHC memiliki empat camshaft. Mesin cam overhead memiliki tiga sampai lima katup per silinder, tetapi biasanya dua katup masuk dan dua katup buang.
Mesin yang lebih tua dan beberapa yang lebih baru mesin "pushrod" memiliki camshaft tunggal di blok silinder. Pushrods logam panjang mengirimkan gerakan camshaft ke lengan ayun, yang mentransmisikan gerakan itu ke katup. Mesin pushrod biasanya memiliki dua atau tiga katup per silinder, biasanya satu katup masuk dan satu katup buang.
Camshaft khas digiling dari kosong baja cor kasar. Beberapa kinerja dan camshaft kustom dapat digiling dari blok baja padat.
Bagaimana Camshaft Bekerja
Saat poros bubungan berputar, lobus bubungan bergerak ke atas dan ke bawah. Pada mesin DOHC, setiap putaran menyebabkan satu lobus cam mendorong katup ke bawah, membukanya ke dalam silinder. Demikian pula, pada mesin SOHC dan pushrod, cam lobe mendorong lengan ayun (atau pushrods kemudian lengan ayun), membuka katup. Saat cam lobe berputar lebih jauh, pegas katup memaksa katup kembali ke atas, menutupnya.
Camshaft biasanya terhubung ke crankshaft menggunakan a rantai waktu atau sabuk waktu. Pada beberapa mesin pushrod, roda gigi pengatur waktu juga dapat digunakan. Roda gigi poros bubungan memiliki gigi dua kali lebih banyak daripada roda gigi poros engkol, yang memungkinkannya berputar pada setengah kecepatan poros engkol. Camshaft memiliki empat langkah berbeda: hisap, kompresi, tenaga, dan buang.
Camshaft umum dibuat agar sesuai dengan karakteristik operasi tipikal dan dapat menonjolkan efisiensi jelajah jalan raya atau daya low-end. Demikian pula, "angkat" katup mengacu pada ketinggian lobus dalam kaitannya dengan pusat poros, yang menentukan seberapa jauh katup terbuka. Pada camshafts tetap, ini tidak dapat disetel, tetapi ada keadaan di mana mesin mungkin "bernafas" lebih baik jika hanya katup yang bisa membuka sedikit lebih banyak. Juga, camshaft tetap dapat membuka katup masuk 10° sebelum TDC (BTDC) dan menutupnya 5° setelah bagian bawah titik mati (ABDC) dan buka katup buang 15 ° sebelum titik mati bawah (BBDC) dan tutup 5 ° ATDC. Ini disebut sebagai durasi pembukaan katup. Ini bekerja dengan baik rata-rata tetapi tidak unggul dalam satu situasi mengemudi.
Fungsi Camshaft Khusus
Waktu adalah penting. Katup harus membuka dan menutup pada interval tertentu dalam kaitannya dengan posisi silinder. Misalnya, saat silinder #1 menuju ke titik mati atas (TDC) pada langkah buang, camshaft membuka katup masuk dan menutup katup buang. Pada saat yang sama, silinder #3 mungkin mencapai TMA pada langkah kompresi, sehingga camshaft akan membiarkan katup-katup itu tertutup.
Camshaft yang dilengkapi dengan variable valve timing (VVT) menggunakan aktuator hidrolik untuk maju atau memperlambat valve timing dalam kaitannya dengan sudut poros engkol. VVT memungkinkan efisiensi kecepatan tinggi atau daya kecepatan rendah.
Menggunakan camshaft khusus variable valve lift (VVL) dan solenoid yang dikendalikan komputer atau aktuator hidrolik, ECM dapat memilih di antara dua angkat katup pilihan, tergantung pada permintaan pengemudi.
Pada kendaraan dengan injeksi bahan bakar langsung, beberapa mesin diesel, dan sebagian besar mesin injeksi langsung berbahan bakar bensin, pompa bahan bakar tekanan tinggi (HPFP) digerakkan oleh lobus pada salah satu camshaft.
Masalah Umum Camshaft
Karena camshaft adalah komponen baja padat, tidak rentan terhadap keausan atau kerusakan. Di sebagian besar mesin, bagian lain akan aus sebelum camshaft. Namun, ada beberapa masalah camshaft umum yang mungkin muncul.
- Cam Lobe aus (juga disebut "dihapus" atau "dicambuk") mengacu pada lobus cam yang telah aus. Lobus cam yang aus tidak akan membuka katup sebanyak yang diinginkan, menyebabkan kinerja mesin yang buruk dan salah tembak silinder. Jika ini mempengaruhi HPFP, tekanan bahan bakar yang tidak mencukupi akan menyebabkan emisi yang lebih tinggi dan salah tembak secara acak.
- Pengangkat Aus tidak mengacu pada masalah camshaft eksklusif, tetapi dapat digerakkan oleh camshaft. Pengangkat yang aus tidak akan mengangkat katup sebanyak yang diinginkan, jika sama sekali, dan biasanya terdengar sebagai gemerincing atau ketukan dalam penutup katup.
- Camshaft rusak mengacu pada kegagalan bencana camshaft. Ini bisa menjadi cacat manufaktur atau disebabkan oleh perebutan camshaft. Pada mesin pushrod, poros bubungan yang rusak dapat secara signifikan merusak batang penghubung, blok silinder, piston, atau poros engkol. Pada mesin interferensi, camshaft yang rusak dapat merusak kepala silinder, katup, atau piston.
Ketiga masalah tersebut disebabkan oleh kurangnya perawatan mesin yang tepat. Cegah masalah camshaft dengan mengganti oli mesin secara teratur dengan oli berkualitas, mengikuti pabrikan rekomendasi mengenai interval penggantian oli, jenis oli, dan viskositas oli, dan menghindari mesin terlalu panas.
