Technika / Autó / A bütyökgeometria és hatása

Linkajánló

Az oldalon harmadik féltől származó cookie-kat (sütiket) használunk a megjelenő reklámok személyre szabása és statisztikai adatok gyűjtése érdekében. Az oldal használatával elfogadod a cookie-k használatát. Több információ
Elfogadom

A bütyökgeometria és hatása

Egy újabb érdekes elméleti témát boncolgatok: a bütyökgeometria, a szelepmű kialakítás és ezek hatása a motor tulajdonságaira. A legegyszerűbbnek azt látom, ha belevágok a közepébe és illusztrációkon keresztül elemezgetem ki a képpel bemutatni kívánt problémákat.

A fenti képen egy a teljesség igénye nélkül összeállított szimbolikus szelepvezérlés-részlet van. Amit a képen érdemes megfigyelni, hogy a bütyök ahogy végigfut a hidrotőke felületén, nem mindig a lökőrudak hatásvonalában ér hozzá a felülethez: hol jobbra, hol balra lökdösi azt. Ez a lökőrúd és a bütyök-hidrotőke érintkezési pontja közti távolság miatt forgatónyomatékkal hat a tőkét vezető felületre, ami erős oldalirányú erőket, és ezáltal erős koptató igénybevételt jelent. Ahogy a bütyök működő felülete végigfut a tőkén, folyamatosan vándorol a jobb és a bal oldala között.

Ezen a képrészleten egy hengerenkénti négyszelepes (külön szívó-, és külön kipufogóoldali vezérműtengellyel) V-motor kis részlete látható. Ami érdekes az egészben, hogy a hidrotőke áll, és a himba közepére hat a bütyök. Előnye, hogy a nagyon kicsik mozgó tömegek, ami miatt jóval kisebb rugóerőket kíván a szelep, így a szelepek tömegét is csökkenteni lehet (nem fog leszakadni a szeleptányér a szelepszárról), kisebb szilárdság is elegendő. A kisebb szelepszár vastagság (6mm) kisebb tömeget jelent és nem elhanyagolható, hogy kisebb áramlási ellenállást is. További előnye azáltal, hogy a hidrotőke nem mozog, hogy a nyomás alatti olaj állandóan ott áll "készenlétben" a hidrotőke pufferterében és ha a nagynyomású térben olajveszteség lép fel, azonnal tudja pótolni. A CVH motorban a tőke mozgása miatt, amíg mozog a tőke, le van zárva a furat, így jelentősen kevesebb ideig van lehetőség pótolni a tőkékből elszivárgott olajat.

Hátránya viszont a nagyon nehézkesen kialakítható bütyökprofil, ugyanis míg a bütyök legördül a himbába épített görgő felületén, változik az erőkar, amin keresztül a szelepet mozgatja. Az ábra jobb oldalán lévő bütyöknél, a himbában lévő görgő középpontjából indul két zöld rövid vonal. Ezek a vonalak, ahol metszik a görgő felületét, azok a pontok jelölik a nagyjából azt a két véghelyzetet, ahol a bütyök hozzáérhet a görgőhöz. A himba teljes erőkarja (tőkétől a szelepszárig) ~40mm. A bütyök nagyjából a közepén nyomja a himbát (~20mm-re a tőkétől), de a görgőn való legördülés miatt ~pluszmínusz 3-4mm-t mozog a bütyök hatásvonala. Számszerűen 16 és 24mm között. Vagyis a 40/16-os erőkar aránya 2.5, míg a 40/24-é csak 1.6. Ez azt jelenti, hogy ha nagyobb az erőkar, akkor a bütyök azonos emelése ellenére a szelepemelésnél már 56% eltérés jelentkezik. Számszerűen: vegyük azt a pontot, ahol a bütyök 3mm-t emel; ha a baloldali zöld vonalnál teszi azt, akkor a szelepnyitás 3mm x 40/16 = 7.5mm; Ha a jobb oldali zöld vonalnál teszi, akkor 3mm x 40/24 = 5mm lesz a szelepek nyitása. Konklúzió: egyforma karakterisztikájú szelepnyitáshoz és szelepzáráshoz teljesen másmilyen fel-, és lefutási oldalú bütyökre van szükség. Valamint erősen belekalkulálandó a karakterisztikába, hogy ha a bütyök a vezérműtengelyen az óramutató járásával ellentétes irányban forog, akkor a nyitáskor a nagyobb áttételű erőkar miatt a szelep gyorsabban fog nyitni és a kisebb áttételű erőkar miatt lassabban fog zárni. Fordított irányú forgásnál ez pont fordítva fog történni.


Következő oldal Következő oldal
© halmaz.hu