Obsah
Vačkový hřídel je zařízení, které převádí kruhový nebo rotační pohyb na vratný nebo oscilační pohyb. Tato zařízení se používají ve třetím století ve formě hraček, které byly automaticky přeprogramovány. Jednou z nejpoužívanějších aplikací na světě je otevírání a zavírání palivových ventilů prakticky ve všech pístových motorech s vnitřním spalováním.
Mechanika vačkového hřídele
Zařízení je opatřeno hřídelí s disky namontovanými po celé délce. Každá vačka je excentrická - jedná se o rovnoměrný kruhový disk, ale spíše má vydutí. Toto umožňuje subjektu být nazýván sledovatelem během jeho celé rotace hřídele přes jeho osu.
Časovací ventil
U motorů s vnitřním spalováním je načasování otevírání a zavírání vstřikovacích ventilů paliva a výfukových ventilů plynu nesmírně důležité a musí být synchronizováno s odpovídajícím pohybem pístu, aby se usnadnily správné zdvihy motoru. Toho je dosaženo použitím vačkového hřídele pro otevírání a zavírání ventilů v předem nastavených časech. Vačkový hřídel je spojen s klikovým hřídelem přímo přes ozubená kola nebo pomocí řemenu, a proto se otáčí s otáčením klikového hřídele. Vačky jsou proti odpovídajícím ventilům každého válce způsobem, který jim umožňuje udržovat motor otevřený, zatímco je udržován uzavřený po celý zbytek zdvihů. Mírné nesrovnalosti v tomto kritickém časování ventilů vedou k neefektivnímu výkonu motoru. Velké časové rozdíly mohou vést k selhání motoru.
Provoz vačkového hřídele
Vačkový hřídel je navržen tak, aby se otáčel dvakrát s každou rotací klikového hřídele a pro každou rotaci vačkového hřídele dochází ke čtyřem ventilovým událostem. Vačky na vačkovém hřídeli otevírají sací ventily během sacího zdvihu, které se pak uzavřou na začátku kompresního zdvihu. Když je stlačené palivo zapáleno, klikový hřídel dokončil jednu rotaci. Jiné kamery dosud nebyly uvolněny, ale ne úplně. Tyto ventily zůstávají otevřené, jakmile se píst pohybuje směrem vzhůru pro výfuk výfuku, a nechají všechny spálené plyny uniknout dříve, než se začnou uzavírat. Vačky pro sací ventily je začínají otevírat zpět k dalšímu sacímu zdvihu.
Ladění výkonu
Načasování vačkového hřídele hraje důležitou roli při ladění výkonu vozidel. Jak načasování, tak i rozměry vaček se mění tak, aby poskytovaly nejen přesné načasování otevření ventilu, ale také správný rozsah, v jakém je ventil otevřen pro optimální výkon. Správně načasovaný a vyladěný vačkový hřídel by mohl znamenat rozdíl v sekundách mezi prvním a druhým místem.
