カムシャフトは何をしますか？

カムシャフトは、エンジンの基本的な機能にとって重要です。カムとシャフトの2つの異なる部品で構成されるカムシャフトは、バルブを開くことができる要素です。シャフトが回転すると、卵形のカム（または「ローブ」）がクランクシャフトギアと同期してバルブを押し開きます。

カムシャフトの識別

最新のオーバーヘッドカム（OHC）エンジンでは、カムシャフトはシリンダーヘッドに配置されています。シングルOHC（SOHC）エンジンには、バンクごとに1つのカムがあり、通常はバルブステムの間に取り付けられています。ロッカーアームはSOHCの動きをバルブに伝えます。デュアルOHC（DOHC）エンジンには、バンクごとに2つのカムがあり、通常はバルブステムの真上にあり、1つは吸気バルブ用、もう1つは排気バルブ用です。力はバルブに直接伝達されます。 i4（4気筒）SOHCエンジンにはカムシャフトが1つあり、V6またはV8SOHCエンジンには2つあります。 i4 DOHCエンジンには2つのカムシャフトがあり、V6またはV8DOHCエンジンには4つのカムシャフトがあります。オーバーヘッドカムエンジンには、シリンダーごとに3〜5個のバルブがありますが、通常は2つの吸気バルブと2つの排気バルブがあります。

古いエンジンといくつかの新しい「プッシュロッド」エンジンでは、シリンダーブロックに単一のカムシャフトがあります。長い金属製のプッシュロッドは、カムシャフトの動きをロッカーアームに伝達し、ロッカーアームはその動きをバルブに伝達します。プッシュロッドエンジンには通常、シリンダーごとに2つまたは3つのバルブがあり、通常は1つの吸気バルブと1つの排気バルブがあります。

典型的なカムシャフトは、粗成形された鋳鋼ブランクからフライス盤で削られます。一部のパフォーマンスおよびカスタムカムシャフトは、頑丈なスチールブロックからフライス盤で削ることができます。

カムシャフトのしくみ

カムシャフトが回転すると、カムローブが上下に動きます。 DOHCエンジンでは、回転するたびに1つのカムローブがバルブを押し下げ、シリンダーに開きます。同様に、SOHCおよびプッシュロッドエンジンでは、カムローブがロッカーアーム（またはプッシュロッド ）を押します。 ロッカーアーム）、バルブを開きます。カムローブがさらに回転すると、バルブスプリングがバルブを押し上げて閉じます。

カムシャフトは通常、タイミングチェーンまたはタイミングベルトを使用してクランクシャフトに接続されます。一部のプッシュロッドエンジンでは、タイミングギアも使用される場合があります。カムシャフトギアはクランクシャフトギアの2倍の歯を持ち、クランクシャフトの半分の速度で回転することができます。カムシャフトには、吸気、圧縮、動力、排気の4つの異なるストロークがあります。

一般的なカムシャフトは、一般的な動作特性に一致するように作られ、高速道路のクルージング効率やローエンドパワーを強調する場合があります。同様に、バルブの「リフト」とは、シャフトの中心に対するローブの高さを指し、バルブがどれだけ開くかを決定します。固定カムシャフトでは、これは調整できませんが、バルブだけがもう少し開くことができれば、エンジンがより良く「呼吸」する状況があります。また、固定カムシャフトは、TDC（BTDC）の10°前に吸気バルブを開き、下死点（ABDC）の5°後に閉じ、下死点（BBDC）の15°前に排気バルブを開き、5°ATDCに閉じる場合があります。これは、バルブ開放時間と呼ばれます。これは平均うまく機能します しかし、どの運転状況でも優れているわけではありません。

特殊なカムシャフト機能

タイミングが重要です。バルブは、シリンダーの位置に関連して特定の間隔で開閉する必要があります。たとえば、シリンダー＃1が排気行程で上死点（TDC）に達すると、カムシャフトは吸気バルブを開き、排気バルブを閉じます。同時に、シリンダー＃3は圧縮行程でTDCに到達している可能性があるため、カムシャフトはこれらのバルブを閉じたままにします。

可変バルブタイミング（VVT）を備えたカムシャフトは、油圧アクチュエータを使用して前進します。 または遅延 クランクシャフト角度に関連するバルブタイミング。 VVTは、高速効率または低速電力を可能にします。

専用の可変バルブリフト（VVL）カムシャフトとコンピューター制御ソレノイドまたは油圧アクチュエーターを使用して、ECMは2つのバルブリフトから選択できます。 ドライバーの需要に応じたオプション。

直接燃料噴射を備えた車両、一部のディーゼルエンジン、およびほとんどのガソリン直接噴射エンジンでは、高圧燃料ポンプ （HPFP）は、カムシャフトの1つにあるローブによって駆動されます。

一般的なカムシャフトの問題

カムシャフトは頑丈なスチール製の部品であるため、摩耗や破損が発生しにくいです。ほとんどのエンジンでは、他の部品はカムシャフトの前に摩耗します。それでも、発生する可能性のある一般的なカムシャフトの問題がいくつかあります。

• 摩耗したカムローブ （「拭き取り」または「むち打ち」とも呼ばれます）は、摩耗したカムローブを指します。摩耗したカムローブは意図したとおりにバルブを開かず、エンジン性能の低下とシリンダーの失火につながります。これがHPFPに影響を与える場合、不十分な燃料圧力はより高い排出量とランダムな失火につながります。
• 摩耗したリフター 排他的なカムシャフトの問題については言及していませんが、カムシャフトによって駆動することができます。摩耗したリフターは、意図したほどバルブを持ち上げることはなく、通常、バルブカバーがガタガタ音を立てたり叩いたりするように聞こえます。
• 壊れたカムシャフト カムシャフトの壊滅的な故障を指します。これは製造上の欠陥であるか、カムシャフトの焼き付きが原因である可能性があります。プッシュロッドエンジンでは、カムシャフトが破損すると、コネクティングロッド、シリンダーブロック、ピストン、またはクランクシャフトが大幅に損傷する可能性があります。干渉エンジンでは、カムシャフトが破損すると、シリンダーヘッド、バルブ、またはピストンが損傷する可能性があります。

これらの3つの問題はすべて、適切なエンジンメンテナンスの欠如が原因です。高品質のオイルで定期的にエンジンオイルを交換し、オイル交換の間隔、オイルの種類、オイルの粘度に関するメーカーの推奨事項を順守し、エンジンの過熱を回避することで、カムシャフトの問題を防ぎます。