엔진 내 의 피스톤 의 움직임 과 밸브 의 열기 를 마치 정밀 한 유도체 처럼 조용 하게 조정 하는 것 은 무엇 입니까? 그 해답 은 햄 샤프트 에 있습니다.이 단순해 보이는 부품은 복잡한 공학과 재료 과학을 구현하고 있으며, 차량의 전력 생산량과 연료 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.엔지니어 들 은 오래 전 부터 캄 샤프트 의 강도 를 높이기 위해 새로운 재료 와 제조 기술 을 탐구 해 왔다, 착용 저항성, 가벼운 성질.
내연기관의 밸브 트레인의 중심 구성 요소로서, 캄 샤프트는 엔진의 4타크 사이클을 촉진하기 위해 밸브의 열과 닫기를 정확하게 제어합니다.연소픽 엔진 성능을 위한 최적의 밸브 타이밍을 보장합니다.이 동기화는 일반적으로 직접 기어 드라이브를 통해 달성됩니다, 사슬, 또는 벨트를 기계적 정밀도를 유지하기 위해.
캄샤프트 재료는 강성과 내구성을 조화시켜야 한다. 전통적인 캄샤프트는 흰 철, 냉각 철, 또는 가조 철 등의 재료를 사용하여 단일 조각으로 주름 또는 가조된다.램과 리프터 사이의 접촉은 밸브 스프링 압축 동안 높은 스트레스를 견딜 때, 표면 단단화는 마모 저항에 중요합니다.
최근에는 복합 캄 샤프트가 인기를 끌고 있다. 이 캄 샤프트는 각 캄 랩을 홀 홀 철 셰프트에 조립하여 무게와 성능을 최적화 한다.엽은 종종 낮은 합금 강철을 사용하여 분말 금속 공학을 통해 생산됩니다., 때로는 마모 저항성을 위해 크롬이나 탄소로 강화됩니다.
냉각된 철, 특히 크롬이 높은 변형은 가장 널리 사용되는 캄 샤프트 재료로 남아 있습니다. 랩은 높은 경도를 나타내며 샤프트는 강도와 강도를 유지합니다.제조 과정은 철의 독특한 굳어지는 특성을 활용합니다.: 제어 된 냉각은 강화 된 내구성을 위해 엽에 단단한 탄산 표면을 만듭니다.
냉각 된 철 camshafts를 생산하는 것은 정확한 냉각 통제를 요구합니다. 모래 주름의 단열 특성은 냉각을 느리게하여 탄소가 베어 표면에 이상적으로 그래피트 껍질로 형성되도록합니다.더 단단한 엽을 위해미생물 분석 결과, 엽에 방사성 기둥 모양의 결정이 발견되고,강도 gradients (45 HRC 정점에 대25 HRC 중앙에) 냉각 속도를 반영합니다.
대량생산은 균일한 단단성을 위해 그래피트를 제거하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 녹은 철에 철실리콘과 같은 요인을 추가하는 독감은 원치 않는 부드러운 점을 방지하여 그래피트 형태를 변경합니다.대안적으로, 다시 녹음 후 고 에너지 열원 (예를 들어, TIG 용접) 을 통해 엽을 굳게하지만 이것은 복잡성을 추가합니다.
타이밍 벨트, 체인, 또는 기어는 캄 샤프트와 캔크 샤프트를 동기화한다. 고무 벨트는 1962년 (글라스 1004) 에 처음 등장했으며, 현재는 강철 / 유리 섬유 강화로 클로로프렌 또는 폴리우레탄으로 대체되었다.스프로켓은 강철에서 알루미늄 합금까지의 재료를 사용합니다.체인 및 스핀켓은 경화 (C15, 16MnCr5) 또는 완화 (C45, 41Cr4) 된 강철을 사용합니다.
캄샤프트는 또한 브레이크 슬랙 조절기에 특징이 있으며, 워크 기어는 해체 없이 "S-캠" 각을 정밀 조정합니다.잠금 장갑이 반작용을 방지하는 동안.
알루미늄 합금 (Al-Si, Al-Cu-Mg) 은 롤리, 펌프 및 베어링의 무게를 줄인다. 파우더 금속공학은 AC 압축기 로터와 같은 복잡한 부품을 가능하게 한다.티타늄 (Ti-6Al-4V) 은 밸브와 연료 펌프에 강도와 노화 저항성을 제공합니다.비용의 장벽은 여전히 남아 있습니다.
철근 뒷받침 알루미늄 부싱은 기름으로 윤활한 응용 프로그램을 지배합니다.독일 엔진은 합금 블록과 열 호환성을 위해 AlZn5Ni1Pb1Mg1Si1 베어링을 사용합니다..
엔진 베어링 (크랭크 샤프트, 캠 샤프트) 은 동적 부하를 견딜 수 있습니다. 부커의 이동성 방법을 통해 해결 된 레이놀즈 방정식은 상업 소프트웨어에서 오일 필름 두께와 마찰을 예측합니다.
이 특화된 회색 철은 단단성을 위해 지역화 된 흰 철 구역을 촉진합니다. 크롬과 같은 합금은 탄화물을 향상시킵니다. 몰리브덴은 유연한 진주화탄 핵을 보장합니다.표면 아래의 "검은 선" (주석석 포함) 과 같은 결함은 냉각 변동으로 인해 발생합니다..
