Ce știm despre arborele cu came al unei mașini: rol și funcționare

Arborele cu came este una dintre cele mai importante componente ale motorului cu ardere internă, având un rol crucial în sincronizarea mișcărilor motorului. Fără arborele cu came, supapele motorului nu ar funcționa corect, ceea ce ar afecta puternic performanțele și eficiența motorului. În acest articol, vom explora ce este arborele cu came, cum funcționează și ce impact are asupra motorului unei mașini.

Ce este arborele cu came?

Arborele cu came este un ax rotativ care controlează deschiderea și închiderea supapelor de admisie și evacuare din motor. Camele sunt protuberanțe mecanice dispuse de-a lungul axului care, pe măsură ce arborele se rotește, ridică și coboară tacheții sau culbutorii, ceea ce duce la deschiderea și închiderea supapelor în sincronizare perfectă cu mișcarea pistoanelor.

Arborele cu came este esențial pentru ca amestecul de aer și combustibil să fie introdus la momentul potrivit în cilindrii motorului și pentru ca gazele arse să fie evacuate corect. Această sincronizare precisă contribuie la eficiența motorului și la performanțele generale ale vehiculului.

Rolul arborelui cu came în motor

• Controlul supapelor de admisie și evacuare

Arborele cu came controlează atât deschiderea supapelor de admisie, care permit amestecului de aer și combustibil să intre în cilindru, cât și deschiderea supapelor de evacuare, care permit gazelor arse să fie eliminate din motor. Acest proces trebuie să fie sincronizat cu mișcarea pistoanelor pentru a asigura că motorul funcționează corect și eficient.

• Sincronizarea motorului

Sincronizarea între deschiderea supapelor și mișcarea pistoanelor este esențială pentru funcționarea eficientă a unui motor. Arborele cu came este acționat de o curea sau un lanț de distribuție conectat la arborele cotit, iar mișcarea rotativă a acestuia este calculată în așa fel încât supapele să se deschidă și să se închidă exact atunci când este necesar.

De exemplu, supapa de admisie trebuie să se deschidă atunci când pistonul se află în cursa sa de coborâre pentru a permite amestecului de aer și combustibil să intre în cilindru. Similar, supapa de evacuare trebuie să se deschidă la momentul potrivit pentru a elimina gazele de eșapament după combustie.

Există două tipuri principale de arbori cu came utilizate în motoarele moderne, fiecare cu avantaje și dezavantaje specifice:

Arbore cu came în blocul motor

În acest tip de motor, arborele cu came este situat în interiorul blocului motor și acționează supapele prin intermediul tijei de împingere și a culbutorilor. Este o tehnologie mai veche, utilizată în special la motoarele mai simple, cu un număr redus de supape.

• Design simplu și costuri reduse de producție.
• Performanță redusă la turații mari din cauza complexității mai mari a mecanismului de acționare a supapelor.

Arbore cu came în chiulasă

În acest tip de motor, arborele cu came este montat direct deasupra supapelor, în chiulasă. Arborele poate fi simplu (SOHC – Single Overhead Camshaft) sau dublu (DOHC – Dual Overhead Camshaft), în funcție de configurația motorului. În cazul DOHC, sunt utilizați doi arbori cu came separați: unul pentru supapele de admisie și unul pentru cele de evacuare.

• Performanță superioară, mai ales la turații mari, și posibilitatea de a controla mai bine sincronizarea supapelor.
• Design mai complex și costuri de producție mai ridicate.

Ca orice altă componentă a motorului, arborele cu came este supus uzurii și trebuie întreținut corespunzător pentru a asigura funcționarea optimă a motorului. Printre problemele comune asociate cu arborele cu came se numără:

• Uzura camei: dacă camele se uzează, supapele nu se vor mai deschide și închide corect, ceea ce poate duce la pierderi de putere și eficiență a motorului.
• Probleme la tacheți sau culbutori: aceștia pot deveni zgomotoși sau se pot defecta dacă nu sunt lubrifiați corespunzător, afectând performanța motorului.
• Defecțiuni la cureaua sau lanțul de distribuție: dacă lanțul sau cureaua care acționează arborele cu came se rupe sau se slăbește, sincronizarea motorului va fi afectată grav, ceea ce poate duce chiar la avarierea motorului.

Este important să se respecte intervalele de întreținere recomandate de producător pentru schimbarea curelei de distribuție și verificarea arborelui cu came, pentru a preveni eventuale defecțiuni grave.

Tehnologia arborelui cu came a evoluat constant, iar una dintre cele mai notabile inovații este controlul variabil al supapelor (VVT – Variable Valve Timing). Acest sistem permite ajustarea sincronizării supapelor în funcție de viteza și sarcina motorului, îmbunătățind astfel eficiența și performanța generală a motorului.

De asemenea, unii producători au dezvoltat tehnologii care elimină complet necesitatea arborelui cu came, folosind actuatori electromecanici pentru a controla deschiderea și închiderea supapelor, ceea ce oferă o flexibilitate și eficiență și mai mare.

Arborele cu came este o componentă esențială a motorului cu ardere internă, responsabil pentru sincronizarea corectă a deschiderii și închiderii supapelor. Fără această sincronizare precisă, motorul nu ar funcționa eficient, iar performanțele vehiculului ar fi grav afectate.