Ο εκκεντροφόρος είναι κρίσιμος για τη βασική λειτουργία ενός κινητήρα. Αποτελείται από δύο ξεχωριστά μέρη, τα έκκεντρα και τον άξονα, ο εκκεντροφόρος είναι το στοιχείο που επιτρέπει στις βαλβίδες να ανοίγουν. Καθώς περιστρέφεται ο άξονας, τα έκκεντρα (ή "λοβούς") σχήματος αυγού σπρώχνουν τις βαλβίδες ανοιχτές σε συγχρονισμό με το γρανάζι του στροφαλοφόρου.

Προσδιορισμός του εκκεντροφόρου

Στις σύγχρονες μηχανές με καμπύλες (OHC), ο εκκεντροφόρος βρίσκεται στην κυλινδροκεφαλή. Μονοί κινητήρες OHC (SOHC) έχουν ένα έκκεντρο ανά τράπεζα, συνήθως τοποθετημένο μεταξύ των στελεχών των βαλβίδων. Οι βραχίονες ταχυτήτων μεταδίδουν κίνηση SOHC στις βαλβίδες. Οι διπλοί κινητήρες OHC (DOHC) έχουν δύο εκκεντροφόρους ανά τράπεζα, συνήθως απευθείας πάνω από τα στελέχη βαλβίδων, έναν για βαλβίδες εισαγωγής και έναν για βαλβίδες εξαγωγής. Η δύναμη μεταδίδεται απευθείας στη βαλβίδα. Ένας i4 (τετρακύλινδρος) κινητήρας SOHC έχει έναν εκκεντροφόρο, ενώ ένας κινητήρας V6 ή V8 SOHC έχει δύο. Ένας κινητήρας i4 DOHC έχει δύο εκκεντροφόρους, ενώ ένας κινητήρας DOHC V6 ή V8 έχει τέσσερις εκκεντροφόρους. Οι εκκεντροφόροι κινητήρες έχουν τρεις έως πέντε βαλβίδες ανά κύλινδρο, αλλά συνήθως δύο βαλβίδες εισαγωγής και δύο βαλβίδες εξαγωγής.

Οι παλαιότεροι κινητήρες και μερικοί νεότεροι κινητήρες "pushrod" έχουν έναν μοναδικό εκκεντροφόρο άξονα στο μπλοκ κυλίνδρων. Μεγάλα μεταλλικά έμβολα μεταδίδουν κίνηση εκκεντροφόρου στους βραχίονες, οι οποίοι μεταδίδουν αυτή την κίνηση στις βαλβίδες. Οι κινητήρες Pushrod έχουν συνήθως δύο ή τρεις βαλβίδες ανά κύλινδρο, συνήθως μία βαλβίδα εισαγωγής και μία βαλβίδα εξαγωγής.

Ο τυπικός εκκεντροφόρος άξονας αλέθεται από ακατέργαστο χυτό χυτό χάλυβα. Ορισμένοι εκκεντροφόροι και προσαρμοσμένοι εκκεντροφόροι μπορεί να αλέθονται από ένα συμπαγές χαλύβδινο μπλοκ

Πώς λειτουργούν οι εκκεντροφόροι

Καθώς ο εκκεντροφόρος περιστρέφεται, οι λοβοί του εκκεντροφόρου κινούνται προς τα πάνω και προς τα κάτω. Σε κινητήρες DOHC, κάθε περιστροφή προκαλεί ένα μόνο λοβό εκκέντρου να ωθήσει τη βαλβίδα προς τα κάτω, ανοίγοντας την μέσα στον κύλινδρο. Παρομοίως, στους κινητήρες SOHC και pushrod, ο λοβός του εκκέντρου ωθείται στους βραχίονες (ή τα ωστήρια και τους βραχίονες), ανοίγοντας τη βαλβίδα. Καθώς ο λοβός του εκκέντρου περιστρέφεται περαιτέρω, το ελατήριο της βαλβίδας ωθεί την βαλβίδα πίσω, κλείνοντας την.

Ο εκκεντροφόρος είναι συνήθως συνδεδεμένος με τον στροφαλοφόρο άξονα χρησιμοποιώντας αλυσίδα χρονισμού ή ιμάντα χρονισμού. Σε ορισμένους κινητήρες pushrod, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν κιβώτια χρονισμού. Ο γρανάζι εκκεντροφόρου έχει διπλάσιο αριθμό δοντιών με το γρανάζι στροφαλοφόρου, το οποίο του επιτρέπει να περιστρέφεται κατά το ήμισυ της ταχύτητας του στροφαλοφόρου άξονα. Ο εκκεντροφόρος έχει τέσσερις ξεχωριστές διαδρομές: πρόσληψη, συμπίεση, ισχύ και εξάτμιση.

Οι κοινόι εκκεντροφόροι έχουν κατασκευαστεί για να ταιριάζουν με τα τυπικά χαρακτηριστικά λειτουργίας και μπορεί να αυξήσουν την απόδοση της διαδρομής σε αυτοκινητόδρομους ή την χαμηλή ισχύ. Ομοίως, η "ανύψωση" της βαλβίδας αναφέρεται στο ύψος του λοβού σε σχέση με το κέντρο του άξονα, που καθορίζει πόσο μακριά ανοίγει η βαλβίδα. Σε σταθερούς εκκεντροφόρους, αυτό δεν είναι ρυθμιζόμενο, αλλά υπάρχουν περιστάσεις στις οποίες ο κινητήρας θα μπορούσε να "αναπνεύσει" καλύτερα αν μόνο οι βαλβίδες μπορούσαν να ανοίξουν λίγο περισσότερο. Επίσης, ένας σταθερός εκκεντροφόρος άξονας μπορεί να ανοίξει τη βαλβίδα εισαγωγής 10 ° πριν από το TDC (BTDC) και να τον κλείσει 5 ° μετά το νεκρό σημείο βάσης (ABDC) και να ανοίξει τη βαλβίδα εξαγωγής 15 ° πριν από το νεκρό σημείο βάσης (BBDC) και να την κλείσει 5 ° ATDC. Αυτό αναφέρεται ως διάρκεια ανοίγματος βαλβίδας. Αυτό λειτουργεί καλά κατά μέσο όρο, αλλά δεν ξεχωρίζει σε καμία κατάσταση οδήγησης.

Ειδικές λειτουργίες εκκεντροφόρου

Ο χρόνος είναι σημαντικός. Οι βαλβίδες πρέπει να ανοίγουν και να κλείνουν σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα σε σχέση με τη θέση του κυλίνδρου. Για παράδειγμα, καθώς ο κύλινδρος # 1 έρχεται στο ανώτερο νεκρό σημείο (TDC) στη διαδρομή εξαγωγής, ο εκκεντροφόρος ανοίγει τις βαλβίδες εισαγωγής και κλείνει τις βαλβίδες εξαγωγής. Ταυτόχρονα, ο κύλινδρος # 3 μπορεί να φθάσει στο TDC στη διαδρομή συμπίεσης, οπότε ο εκκεντροφόρος θα άφηνε τις βαλβίδες αυτές κλειστές.

Οι εκκεντροφόροι με μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων (VVT) χρησιμοποιούν υδραυλικούς ενεργοποιητές για να προωθήσουν ή να επιβραδύνουν το χρονισμό της βαλβίδας σε σχέση με τη γωνία του στροφαλοφόρου άξονα. Το VVT επιτρέπει την απόδοση υψηλής ταχύτητας ή την ισχύ χαμηλής ταχύτητας.

Με τη χρήση εξειδικευμένων εκκεντροφόρων (VVL) ανελκυστήρων βαλβίδων και ηλεκτρομαγνητικών ηλεκτροδίων ή υδραυλικών ενεργοποιητών, η ECM μπορεί να επιλέξει μεταξύ δύο επιλογών ανύψωσης βαλβίδων, ανάλογα με τη ζήτηση του οδηγού.

Σε οχήματα με άμεση έγχυση καυσίμου, μερικούς κινητήρες ντίζελ και τους περισσότερους κινητήρες άμεσης έγχυσης βενζίνης, η αντλία καυσίμου υψηλής πίεσης (HPFP) οδηγείται από έναν λοβό σε έναν εκκεντροφόρο.

Κοινά προβλήματα εκκεντροφόρου

Επειδή ο εκκεντροφόρος είναι ένα συμπαγές χαλύβδινο εξάρτημα, δεν είναι επιρρεπής σε φθορά ή θραύση. Στις περισσότερες μηχανές, άλλα μέρη θα φθαρούν πριν από τον εκκεντροφόρο. Παρ 'όλα αυτά, υπάρχουν μερικά κοινά προβλήματα εκκεντροφόρου που μπορεί να προκύψουν.

• Τα φθαρμένα Lobes Cam (που ονομάζονται επίσης "σκουπισμένα" ή "μαστιγωμένα") αναφέρονται σε λοβούς cam που έχουν φθαρεί. Οι φθαρμένοι λοβοί δεν θα ανοίξουν τις βαλβίδες όσο προορίζονται, οδηγώντας σε κακή απόδοση του κινητήρα και σφάλμα του κυλίνδρου. Εάν αυτό επηρεάσει το HPFP, η ανεπαρκής πίεση καυσίμου θα οδηγήσει σε υψηλότερες εκπομπές ρύπων και τυχαία εσφαλμένη ανάφλεξη.
• Οι φθαρμένοι ανυψωτήρες δεν αναφέρονται σε ένα αποκλειστικό πρόβλημα εκκεντροφόρου, αλλά μπορούν να κινούνται από τον εκκεντροφόρο. Ένας φθαρμένος ανυψωτήρας δεν θα ανυψώσει τη βαλβίδα τόσο πολύ όσο προτίθεται, αν όχι καθόλου, και τυπικά ακούγεται σαν κρούση ή κτυπήματα στο κάλυμμα της βαλβίδας.
• Ο σπασμένος εκκεντροφόρος άξονας αναφέρεται σε καταστροφική αστοχία του εκκεντροφόρου. Αυτό μπορεί να είναι κατασκευαστικό ελάττωμα ή να προκαλείται από την ασφάλιση του εκκεντροφόρου. Σε κινητήρες pushrod, ένας σπασμένος εκκεντροφόρος άξονας μπορεί να προκαλέσει βλάβη στις ράβδους σύνδεσης, το μπλοκ κυλίνδρων, τα έμβολα ή τον στροφαλοφόρο άξονα. Σε κινητήρες παρεμβολής, ένας σπασμένος εκκεντροφόρος άξονας μπορεί να προκαλέσει βλάβη στην κυλινδροκεφαλή, τις βαλβίδες ή τα έμβολα.

Και τα τρία αυτά προβλήματα οφείλονται στην έλλειψη σωστής συντήρησης του κινητήρα. Αποφύγετε ζητήματα εκκεντροφόρου με τη λήψη τακτικών αλλαγών λαδιού κινητήρα με λάδι ποιότητας, τηρώντας τις συστάσεις του κατασκευαστή σχετικά με το διάστημα αλλαγής λαδιού, τον τύπο λαδιού και το ιξώδες λαδιού και αποφεύγοντας την υπερθέρμανση του κινητήρα.