Prestandauppgradering Hur höglöpande kamaxlar samverkar med hydrauliska tappningar

Möjligheten att ha en högpresterande kamaxel är helt enkelt tilltalande: högre effekt, imponerande motorprestanda och kanske viktigast av allt, en stor ökning av motorns effekt. I många fall läggs fokus på idén om lyft och varaktighet – värdena som bestämmer hur mycket ventiler öppnas och hur länge de ska vara öppna. Trots detta bör kombinationen av dessa aggressiva profiler, och särskilt höglyftande konstruktioner, tillsammans med standardiserade hydrauliska tappningar hanteras med försiktighet. Det är avgörande för att förstå hur man gör uppgraderingen framgångsrik och tillförlitlig.

Förstå kamaxellyft och varaktighet i högpresterande motorer

Kurrt sagt är en kamaxel ansvarig för att öppna och stänga motorns ventiler. Lyft är den längsta sträcka ventilen kommer att färdas när kamrollern trycker på den och öppnar den, och har också en direkt koppling till mängden luft/bränslemix som kan strömma in och ut ur cylindern samt avgaser som kan lämna cylindern. Varaktighet är den tid (vridningsvinkel hos vevaxeln) som ventilen förblir borta från dess säte. Jämfört med standardprofiler ökar lyft och varaktighet hos kamaxlar med en aggressiv design för högprestanda.

Ju högre lyft desto mer luft kan passera genom, detta gäller särskilt vid hög varvtal där motorn andas kraftigt. Större tid, särskilt överströmning (både insugnings- och avgasventilerna är lätt öppna samtidigt) ökar cylinderutförande, vilket befriar avgaser och suger in ny laddning. Denna kombination öppnar upp för hästkrafter och vridmoment och förändrar själva kraven på ventilstyrningen.

Förenlighet Utmaningar: Kombinera högpresterande kammar med hydrauliska fjädrar

Den självjusterande funktionen hos hydrauliska fjädrar gör dem populära eftersom de inte kräver frekventa justeringar av ventilspel, är tysta och inte heller kräver upprepade justeringar av ventilspel. De innehåller en liten cylinder och fjäder som verkar i motorns olja och oljetrycket fyller automatiskt ut eventuella mellanrum mellan fjädern och ventildrivdelarna.

Just denna mekanism blir utmaningen vid användning av kamaxlar med hög lyftning och lång varaktighet:

1. Fjäderns "pumpning": När den arbetar väldigt snabbt kan öppnings-/stängningscykeln leda till att den inre kolven i fjädern pumpar upp. Den skjuts ut något bortom sin normala arbetsposition av oljetrycket, vilket i praktiken innebär att ventilen hålls öppen längre och högre än den bör, och med mindre tryck. Detta resulterar i:

• Ventilerna täter inte vid höga varv (effektförlust).
• Möjlig kontakt mellan ventilyta och kolvar (katastrofal motornskada).

2. Sammanfallande vid högt fjädertryck: Högpresterande nockar kräver mycket styvare ventilspringsar för att ge hög stängkraft och undvika ventilsprång (orsakat när fjädern inte kan säkerställa att ventilmekanismen förblir i kontakt med nocken). Denna fjäderkraft kan överväldiga den interna fjädern i lyftdonet, vilket får det att kollapsa något. Detta påverkar prestandan negativt genom att minska den effektiva lyftdonshöjden och nочекens varaktighet.

3. Begränsningar i trycksänkningshastighet: Hastigheten med vilken oljan kan förändra trycket beror på hur snabbt den läcker ut från lyftdonets inre kammare. Standardlyftdon kan lediga ventilläget för långsamt för att klara den snabba rörelsen hos högpresterande nockar, vilket förvärrar tryckökningen. Å andra sidan har lyftdon som är konstruerade för högre varvtal ofta snabbare trycksänkningshastigheter men kan vara ljudligare.

4. Tak för varvtal: Alla hydrauliska lifters har en lägre naturlig gräns (för tillförlitlig körning) vid maximal varvtal än vad solid lifters har, tills motorförändringar görs för att övervinna fysiken i oljekolumnen inuti dem. Ibland kan en high-lift-profil orsaka att motorerna kör i varvområden som normala hydrauliska lifters inte kan hantera.

Stödjande Förändringar: Fjädrar, hållare och oljesystemjusteringar

Knepet med en jämnkörande high-lift kam som används tillsammans med hydrauliska lifters är att göra noggranna kompletterande justeringar:

1. Uppgraderade ventilfjädrar: Här finns det ingen kompromiss. Hög sätespress och öppen tryck är nödvändigt i prestandafjädrar med ett betydligt högre värde. De måste kunna arbeta våldsamt på ventiler i höga varv utan float och inte kollapsa lifters för mycket. Fjäderharmonik blir till och med kritiskt.

2. Hållare av hög styrka: Fjädrarna kan bli frustrerade av de stora krafter som utövas av de hårda fjädrarna och höga varvtalen enligt originalutförandet. Säkra, robusta och högkvalitativa fjäderhållare (vanligtvis av titan eller högkvalitativt stål) är en förutsättning för säkerhet och tillförlitlighet.

3. Oljesystemöverväganden: Motorolja är livsnerven för hydrauliska fjäderhållare.

• Stabil oljetryck: Oljetrycket måste vara tillräckligt och konstant genom hela arbetsområdet. Oljepumparna kan behöva uppgraderas eller modifieringar av tryckavlastningsventiler kan vara nödvändiga.
• Oljans viscositet: Rätt oljaviscositet måste väljas. Tjocka oljor kan öka risken för pumpning medan tunna oljor kan vara för tunna för att ge tillräcklig dämpning och orsaka slitage eller brus. Kontrollera rekommendationerna för kamaxel och fjäderhållare. God kvalitet syntetiska oljor tenderar att vara populära.
• Val av liftere: Oroa dig inte för varumärken, men var medveten om att det finns en stor skillnad i kvalitet mellan olika hydrauliska liftere. Serieliftere kan absolut inte användas och måste bytas ut mot specifika högpresterande lifter-liftere vars interna läckhastighetsförhållanden har förändrats och vars komponenter är hårdare. Dessa har konstruerats för att tåla tryckökning och kollaps under spänningen från en aggressiv kamaxel bättre.

Den Ta med

Högläfthjul lovar stor prestanda, vilket ingenjörer är väl medvetna om, men prestandakomplikationer uppstår på grund av samverkan mellan högläfthjul och hydrauliska fjädrar. Pumpning och kollaps är möjliga risker, vilket kan resultera i effektförlust eller kraftiga skador på motorerna. Prestandaförlitlighet kan endast uppnås genom att göra mer än att byta ut kamaxeln. Det är avgörande att investera i perfekt anpassade fjädrar med högt tryck, kraftiga fjäderbackar, ansvarsfull hantering av oljesystemet (tryck och viscositet) samt fjädrar som är utvalda för användning i högpresterande applikationer. Lär dig fysiken bakom detta och erbjuda lösningar på dessa avgörande justeringar, så bör du kunna njuta av fördelarna med ett högläfthjul och samtidigt behålla bekvämligheten med hydrauliska fjädrar.