캠 축은 엔진의 기본 기능에 중요합니다. 캠과 샤프트라는 두 개의 개별 부품으로 구성된 캠 축은 밸브를 열 수있게하는 요소입니다. 샤프트가 회전함에 따라, 계란 모양의 캠 (또는 "로브")은 밸브를 크랭크 샤프트 기어와 동기화하여 개방시킵니다.

캠축 식별

현대식 오버 헤드 캠 (OHC) 엔진에서 캠 축은 실린더 헤드에 있습니다. 단일 OHC (SOHC) 엔진에는 뱅크 당 하나의 캠이 있으며 일반적으로 밸브 스템 사이에 장착됩니다. 로커 암은 SOHC 운동을 밸브로 전달합니다. 이중 OHC (DOHC) 엔진에는 일반적으로 밸브 스템 바로 위에 뱅크 당 2 개의 캠이 있습니다. 하나는 흡입 밸브 용이고 다른 하나는 배기 밸브 용입니다. 힘은 밸브로 직접 전달됩니다. i4 (4 실린더) SOHC 엔진에는 하나의 캠축이 있고 V6 또는 V8 SOHC 엔진에는 두 개가 있습니다. i4 DOHC 엔진에는 2 개의 캠축이 있고 V6 또는 V8 DOHC 엔진에는 4 개의 캠축이 있습니다. 오버 헤드 캠 엔진에는 실린더 당 3 ~ 5 개의 밸브가 있지만 일반적으로 2 개의 흡기 밸브와 2 개의 배기 밸브가 있습니다.

구형 엔진과 몇 가지 최신 "푸시로드"엔진은 실린더 블록에 단일 캠축이 있습니다. 긴 금속 푸시로드는 캠축 이동을 로커 암으로 전달하고, 이 이동은 밸브로 전달합니다. 푸시로드 엔진에는 일반적으로 실린더 당 2 개 또는 3 개의 밸브가 있으며 일반적으로 하나의 흡입 밸브와 하나의 배기 밸브가 있습니다.

일반적인 캠 샤프트는 조형 주철 블랭크로 가공됩니다. 일부 성능 및 맞춤형 캠 축은 솔리드 스틸 블록으로 밀링 할 수 있습니다.

캠축 작동 방식

캠축이 회전함에 따라 캠 로브가 위아래로 움직입니다. DOHC 엔진에서 회전 할 때마다 단일 캠 로브가 밸브를 아래로 밀어 실린더로 엽니 다. 마찬가지로 SOHC 및 푸시로드 엔진에서 캠 로브는 로커 암 (또는 푸시로드, 로커 암)을 밀어 밸브를 엽니 다. 캠 로브가 더 회전하면 밸브 스프링이 밸브를 강제로 닫아 닫습니다.

캠 샤프트는 일반적으로 타이밍 체인 또는 타이밍 벨트를 사용하여 크랭크 샤프트에 연결됩니다. 일부 푸시로드 엔진에서는 타이밍 기어도 사용될 수 있습니다. 캠 샤프트 기어는 크랭크 샤프트 기어보다 2 배 많은 이빨을 가지고있어 크랭크 샤프트 속도의 절반으로 회전 할 수 있습니다. 캠축에는 흡입, 압축, 동력 및 배기의 네 가지 스트로크가 있습니다.

일반적인 캠 샤프트는 일반적인 작동 특성에 맞도록 만들어졌으며 고속도로 순항 효율 또는 저전력을 강조 할 수 있습니다. 유사하게, 밸브 "리프트"는 샤프트의 중심에 대한 로브의 높이를 말하며, 밸브의 개방 거리를 결정합니다. 고정 캠 샤프트에서는 조절할 수 없지만 밸브 만 조금 더 열 수 있으면 엔진이 더 잘 호흡 할 수있는 상황이 있습니다. 또한 고정 캠 샤프트는 TDC (BTDC) 10 ° 전에 흡기 밸브를 열고 하사 점 (ABDC) 후 5 °를 닫고 하사 점 (BBDC) 15 ° 전에 배기 밸브를 열고 5 ° ATDC를 닫을 수 있습니다. 이를 밸브 개방 기간이라고합니다. 이것은 평균적으로 잘 작동하지만 어떤 운전 상황에서도 우수하지는 않습니다.

특수 캠 샤프트 기능

타이밍이 중요합니다. 밸브는 실린더 위치와 관련하여 특정 간격으로 개폐해야합니다. 예를 들어, 실린더 # 1이 배기 행정에서 상사 점 (TDC)에 도달함에 따라 캠 축은 흡기 밸브를 열고 배기 밸브를 닫습니다. 동시에 실린더 # 3이 압축 행정에서 TDC에 도달 할 수 있으므로 캠 샤프트는 해당 밸브를 닫아 두게됩니다.

가변 밸브 타이밍 (VVT)이 장착 된 캠 축은 유압 액추에이터를 사용하여 크랭크 샤프트 각도와 관련하여 밸브 타이밍을 앞당기 거나 지연 시킵니다. VVT는 고속 효율 또는 저속 전력을 가능하게합니다.

ECM은 특수 가변 밸브 리프트 (VVL) 캠 샤프트와 컴퓨터 제어 솔레노이드 또는 유압 액추에이터를 사용하여 운전자 요구에 따라 두 가지 밸브 리프트 옵션 중에서 선택할 수 있습니다.

직접 연료 분사, 일부 디젤 엔진 및 대부분의 가솔린 ​​직접 분사 엔진이 장착 된 차량의 경우, 고압 연료 펌프 (HPFP)는 캠축 중 하나의 로브에 의해 구동됩니다.

일반적인 캠축 문제

캠 축은 견고한 강철 부품이므로 마모되거나 파손되지 않습니다. 대부분의 엔진에서 다른 부품은 캠 샤프트 전에 마모됩니다. 여전히 발생할 수있는 몇 가지 일반적인 캠축 문제가 있습니다.

• 마모 된 캠 로브 ("지워짐"또는 "흐리게"라고도 함)는 마모 된 캠 로브를 나타냅니다. 마모 된 캠 로브는 의도 한만큼 밸브를 열지 않아 엔진 성능이 저하되고 실린더가 잘못 작동합니다. 이것이 HPFP에 영향을 미치는 경우, 연료 압력이 불충분하면 배출량이 높아지고 무작위로 불이 나게됩니다.
• 마모 된 리프터 는 독점적 인 캠 샤프트 문제를 나타내지 않지만 캠 샤프트로 구동 될 수 있습니다. 마모 된 리프터는 밸브를 의도 한만큼만 들어 올리지 않으며 일반적으로 밸브 덮개에서 뭉개지거나 두드리는 소리로 들립니다.
• 브로큰 캠 샤프트 는 캠 샤프트의 치명적인 고장을 나타냅니다. 제조 결함이거나 캠 샤프트 압수로 인한 것일 수 있습니다. 푸시로드 엔진에서 캠 샤프트가 파손되면 커넥팅로드, 실린더 블록, 피스톤 또는 크랭크 샤프트가 크게 손상 될 수 있습니다. 간섭 엔진에서 캠 샤프트가 파손되면 실린더 헤드, 밸브 또는 피스톤이 손상 될 수 있습니다.

이러한 세 가지 문제는 모두 적절한 엔진 유지 보수 부족으로 인해 발생합니다. 오일 교환주기, 오일 유형 및 오일 점도에 대한 제조업체 권장 사항을 준수하고 엔진 과열을 방지하여 고품질 오일로 엔진 오일을 정기적으로 교환하여 캠축 문제를 방지하십시오.