캠축은 엔진의 기본 기능에 매우 중요합니다. 별개의 두 부분으로 구성되어 있으며, 캠들 샤프트, 캠 샤프트는 밸브를 열 수 있도록 하는 요소입니다. 샤프트가 회전하면 달걀 모양의 캠(또는 "로브")이 크랭크 샤프트 기어와 동기화하여 밸브를 밀어 엽니다.
캠축 식별
현대식 오버헤드 캠(OHC) 엔진에서 캠축은 실린더 헤드에 있습니다. 단일 OHC(SOHC) 엔진에는 일반적으로 밸브 스템 사이에 장착되는 뱅크당 하나의 캠이 있습니다. 로커 암은 SOHC 움직임을 밸브로 전달합니다. 이중 OHC(DOHC) 엔진에는 일반적으로 밸브 스템 바로 위에 뱅크당 두 개의 캠이 있습니다. 하나는 흡기 밸브용이고 다른 하나는 배기 밸브용입니다. 힘은 밸브에 직접 전달됩니다. i4(4기통) SOHC 엔진에는 1개의 캠축이 있는 반면 V6 또는 V8 SOHC 엔진에는 2개의 캠축이 있습니다. i4 DOHC 엔진에는 2개의 캠축이 있고 V6 또는 V8 DOHC 엔진에는 4개의 캠축이 있습니다. 오버헤드 캠 엔진에는 실린더당 3~5개의 밸브가 있지만 일반적으로 2개의 흡기 밸브와 2개의 배기 밸브가 있습니다.
구형 엔진과 몇 가지 신형 "푸시로드" 엔진 실린더 블록에 단일 캠축이 있습니다. 긴 금속 푸시로드는 캠축 움직임을 로커 암으로 전달하고, 이 움직임을 밸브로 전달합니다. 푸시로드 엔진에는 일반적으로 실린더당 2개 또는 3개의 밸브가 있으며 일반적으로 흡기 밸브와 배기 밸브가 하나씩 있습니다.
일반적인 캠축은 거친 주강 소재로 밀링됩니다. 일부 성능 및 맞춤형 캠축은 단단한 강철 블록에서 밀링될 수 있습니다.
캠축 작동 방식
캠축이 회전하면 캠 로브가 위아래로 움직입니다. DOHC 엔진에서 회전할 때마다 단일 캠 로브가 밸브를 아래로 눌러 실린더로 엽니다. 유사하게, SOHC 및 푸시로드 엔진에서 캠 로브는 로커 암(또는 푸시로드 그 다음에 로커 암), 밸브를 엽니다. 캠 로브가 더 회전함에 따라 밸브 스프링이 밸브를 다시 위로 밀어 올려 닫습니다.
캠축은 일반적으로 다음을 사용하여 크랭크축에 연결됩니다. 타이밍 체인 또는 타이밍 벨트. 일부 푸시로드 엔진에서는 타이밍 기어도 사용할 수 있습니다. 캠축 기어는 크랭크축 기어보다 2배 많은 톱니가 있어 크랭크축의 절반 속도로 회전할 수 있습니다. 캠축에는 흡기, 압축, 동력 및 배기의 4가지 고유한 스트로크가 있습니다.
일반적인 캠축은 일반적인 작동 특성과 일치하도록 만들어지며 고속도로 순항 효율성이나 저사양 출력을 강조할 수 있습니다. 유사하게, 밸브 "리프트"는 밸브가 열리는 거리를 결정하는 샤프트 중심에 대한 로브의 높이를 나타냅니다. 고정 캠샤프트에서는 이를 조정할 수 없지만 밸브만 조금 더 열릴 수만 있다면 엔진이 "호흡"을 더 잘할 수 있는 상황이 있습니다. 또한 고정 캠축은 TDC(BTDC) 전에 흡기 밸브를 10° 열고 바닥 후 5° 닫을 수 있습니다. 사점(ABDC) 및 하사점(BBDC) 15° 전에 배기 밸브를 열고 5° 닫습니다. ATDC. 이를 밸브 개방 기간이라고 합니다. 이것은 잘 작동합니다 평균적으로 그러나 어느 한 운전 상황에서 탁월하지 않습니다.
전문화된 캠축 기능
타이밍이 중요합니다. 밸브는 실린더 위치와 관련하여 특정 간격으로 열리고 닫아야 합니다. 예를 들어 실린더 #1이 배기 행정에서 상사점(TDC)에 도달하면 캠축이 흡기 밸브를 열고 배기 밸브를 닫습니다. 동시에 실린더 #3은 압축 행정에서 TDC에 도달할 수 있으므로 캠축은 해당 밸브를 닫힌 상태로 유지합니다.
가변 밸브 타이밍(VVT)이 장착된 캠축은 유압 액추에이터를 사용하여 전진 또는 지체 크랭크 샤프트 각도와 관련된 밸브 타이밍. VVT는 고속 효율 또는 저속 전력을 가능하게 합니다.
특수 가변 밸브 리프트(VVL) 캠축과 컴퓨터 제어 솔레노이드 또는 유압 액추에이터를 사용하여 ECM은 두 가지 중에서 선택할 수 있습니다. 밸브 리프트 운전자 요구에 따라 옵션.
직접 연료 분사 방식의 차량, 일부 디젤 엔진 및 대부분의 가솔린 직접 분사 엔진의 경우, 고압 연료 펌프 (HPFP)는 캠축 중 하나의 로브에 의해 구동됩니다.
일반적인 캠축 문제
캠샤프트는 견고한 강철 부품이기 때문에 마모되거나 파손되기 쉽습니다. 대부분의 엔진에서 다른 부품은 캠축보다 먼저 마모됩니다. 그러나 발생할 수 있는 몇 가지 일반적인 캠축 문제가 있습니다.
- 마모된 캠 로브 ("wiped out" 또는 "flogged"라고도 함) 마모된 캠 로브를 나타냅니다. 마모된 캠 로브는 밸브를 의도한 만큼 열지 않아 엔진 성능이 저하되고 실린더 오작동이 발생합니다. 이것이 HPFP에 영향을 미치는 경우 연료 압력이 충분하지 않으면 배기 가스가 더 많이 배출되고 임의의 오발이 발생합니다.
- 마모된 리프터 독점적인 캠축 문제를 말하는 것이 아니라 캠축에 의해 구동될 수 있습니다. 마모된 리프터는 의도한 만큼 밸브를 들어올리지 않으며, 일반적으로 다음과 같이 들립니다. 덜컥거리거나 두드리는 소리 밸브 커버에.
- 부러진 캠축 캠축의 치명적인 고장을 나타냅니다. 이는 제조상의 결함이거나 캠축 고착으로 인한 것일 수 있습니다. 푸시로드 엔진에서 캠축이 파손되면 커넥팅 로드, 실린더 블록, 피스톤 또는 크랭크축이 크게 손상될 수 있습니다. 간섭 엔진에서 캠축이 파손되면 실린더 헤드, 밸브 또는 피스톤이 손상될 수 있습니다.
이 세 가지 문제는 모두 적절한 엔진 유지 보수. 제조사 준수, 품질 좋은 오일로 정기적인 엔진오일 교환으로 캠샤프트 문제 방지 오일 교환 주기, 오일 종류 및 오일 점도에 관한 권장 사항 및 엔진 회피 과열.
