เพลาลูกเบี้ยวมีความสำคัญต่อฟังก์ชั่นพื้นฐานของเครื่องยนต์ ประกอบด้วยสองส่วนที่แตกต่างกันคือเพลาลูกเบี้ยวและเพลาเพลาลูกเบี้ยวเป็นองค์ประกอบที่ช่วยให้วาล์วเปิด ในขณะที่เพลาหมุนกล้องรูปไข่ (หรือ "กลีบ") จะผลักวาล์วที่เปิดออกให้ตรงกับเฟืองเพลาข้อเหวี่ยง

การระบุเพลาลูกเบี้ยว

ในเครื่องยนต์ overhead-cam (OHC) ที่ทันสมัยเพลาลูกเบี้ยวตั้งอยู่ในหัวสูบ เครื่องยนต์ OHC (SOHC) เดี่ยวมีหนึ่งลูกเบี้ยวต่อธนาคารโดยปกติจะติดตั้งระหว่างก้านวาล์ว แขนโยกส่งการเคลื่อนไหว SOHC ไปยังวาล์ว เครื่องยนต์คู่ OHC (DOHC) มีสองกล้องต่อธนาคารโดยปกติจะอยู่เหนือก้านวาล์วหนึ่งอันสำหรับวาล์วไอดีและอีกอันสำหรับวาล์วไอเสีย แรงถูกส่งโดยตรงไปยังวาล์ว เครื่องยนต์ SOHC i4 (สี่สูบ) มีหนึ่งเพลาลูกเบี้ยวในขณะที่เครื่องยนต์ V6 หรือ V8 SOHC มีสอง เครื่องยนต์ i4 DOHC มีสองเพลาลูกเบี้ยวในขณะที่เครื่องยนต์ V6 หรือ V8 DOHC มีสี่เพลาลูกเบี้ยว เครื่องยนต์เหนือหัวลูกเบี้ยวมีวาล์วสามถึงห้าตัวต่อสูบ แต่โดยปกติแล้วจะมีวาล์วไอดีสองตัวและวาล์วไอเสียสองตัว

เครื่องยนต์รุ่นเก่าและเครื่องยนต์“ กระทุ้ง” รุ่นใหม่ ๆ มีเพลาลูกเบี้ยวเดียวในบล็อกทรงกระบอก แท่งโลหะยาวส่งการเคลื่อนไหวเพลาลูกเบี้ยวไปยังแขนโยกซึ่งส่งการเคลื่อนไหวนั้นไปยังวาล์ว เครื่องยนต์กระทุ้งมักจะมีสองหรือสามวาล์วต่อสูบมักจะวาล์วไอดีหนึ่งวาล์วและวาล์วไอเสียหนึ่ง

เพลาลูกเบี้ยวทั่วไปทำจากเหล็กกล้าหล่อขึ้นรูปที่ว่างเปล่า เพลาลูกเบี้ยวประสิทธิภาพและเพลาลูกเบี้ยวแบบกำหนดเองบางอย่างอาจถูกบดสีจากบล็อกเหล็กแข็ง

Camshafts ทำงานอย่างไร

ขณะที่เพลาลูกเบี้ยวหมุนลูกเบี้ยวแฉกจะเลื่อนขึ้นและลง ในเครื่องยนต์ DOHC การหมุนทุกครั้งทำให้ลูกเบี้ยวกลีบเดี่ยวดันวาล์วลงแล้วเปิดเข้าไปในกระบอกสูบ ในทำนองเดียวกันในเครื่องยนต์ SOHC และเครื่องยนต์กระทุ้งแคมลูกเบี้ยวพูดันแขนโยก (หรือแขนโยก แล้ว แขนโยก) เปิดวาล์ว ขณะที่กลีบลูกเบี้ยวหมุนไปไกลขึ้นสปริงวาล์วจะบังคับให้วาล์วสำรองปิด

เพลาลูกเบี้ยวมักจะเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงโดยใช้โซ่ไทม์มิ่งหรือสายพานไทม์มิ่ง ในเครื่องยนต์ pushrod บางคนอาจใช้เกียร์เวลา เพลาลูกเบี้ยวนั้นมีฟันมากกว่าเฟืองเพลาข้อเหวี่ยงถึงสองเท่าซึ่งทำให้สามารถหมุนด้วยความเร็วครึ่งหนึ่งของเพลาข้อเหวี่ยง เพลาลูกเบี้ยวมีสี่จังหวะที่แตกต่าง: การบริโภคการบีบอัดพลังงานและไอเสีย

เพลาลูกเบี้ยวทั่วไปถูกออกแบบมาเพื่อให้ตรงกับลักษณะการใช้งานทั่วไปและอาจเน้นประสิทธิภาพของการล่องเรือบนทางหลวงหรือพลังงานต่ำ ในทำนองเดียวกันวาล์ว“ ลิฟท์” หมายถึงความสูงของกลีบในส่วนที่เกี่ยวข้องกับศูนย์กลางของเพลาซึ่งกำหนดว่าวาล์วจะเปิดได้ไกลแค่ไหน บนเพลาลูกเบี้ยวคงที่นี่ไม่สามารถปรับได้ แต่มีบางสถานการณ์ที่เครื่องยนต์อาจ "หายใจ" ดีกว่าถ้ามีเพียงวาล์วเท่านั้นที่สามารถเปิดได้อีกเล็กน้อย นอกจากนี้เพลาลูกเบี้ยวคงที่อาจเปิดวาล์วไอดี 10 °ก่อน TDC (BTDC) และปิด 5 °หลังจากจุดศูนย์กลางตายล่าง (ABDC) และเปิดวาล์วไอเสีย 15 °ก่อนจุดศูนย์กลางตาย (BBDC) และปิด 5 ° ATDC สิ่งนี้เรียกว่าระยะเวลาเปิดวาล์ว วิธีนี้ใช้งานได้ดี โดยเฉลี่ย แต่ไม่เก่งในสถานการณ์การขับขี่ใด ๆ

ฟังก์ชั่นเพลาลูกเบี้ยวพิเศษ

เวลาเป็นสิ่งสำคัญ วาล์วจะต้องเปิดและปิดตามช่วงเวลาเฉพาะที่สัมพันธ์กับตำแหน่งกระบอกสูบ ยกตัวอย่างเช่นเมื่อกระบอก # 1 กำลังมาถึงจุดศูนย์กลางตาย (TDC) บนจังหวะไอเสียเพลาลูกเบี้ยวกำลังเปิดวาล์วไอดีและปิดวาล์วไอเสีย ในเวลาเดียวกัน cylinder # 3 อาจถึง TDC ในจังหวะการบีบอัดดังนั้นเพลาลูกเบี้ยวจะปิดวาล์วเหล่านั้น

เพลาลูกเบี้ยวที่ติดตั้งวาล์วแปรผันเวลา (VVT) ใช้ตัวกระตุ้นไฮดรอลิกเพื่อ เลื่อน หรือ ชะลอการ กำหนดเวลาของวาล์วที่สัมพันธ์กับมุมเพลาข้อเหวี่ยง VVT ให้ประสิทธิภาพความเร็วสูงหรือพลังงานต่ำ

ECM สามารถเลือกระหว่างตัวเลือกการ ยกวาล์วได้ สองตัวโดยขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ขับขี่

สำหรับรถยนต์ที่มีการฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงเครื่องยนต์ดีเซลบางตัวและเครื่องยนต์หัวฉีดเบนซินโดยตรงส่วนใหญ่ ปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูง (HPFP) ถูกขับเคลื่อนโดยกลีบบนเพลาลูกเบี้ยวตัวใดตัวหนึ่ง

ปัญหาเพลาลูกเบี้ยวทั่วไป

เนื่องจากเพลาลูกเบี้ยวเป็นส่วนประกอบที่เป็นเหล็กแข็งจึงไม่ทำให้เกิดการสึกหรอหรือแตกหัก ในเครื่องยนต์ส่วนใหญ่ส่วนอื่น ๆ จะเสื่อมสภาพก่อนเพลาลูกเบี้ยว ยังคงมีปัญหาเพลาลูกเบี้ยวทั่วไปบางอย่างที่อาจเกิดขึ้น

• Worn Cam Lobes (หรือเรียกอีกอย่างว่า“ wiped out” หรือ“ flogged”) หมายถึง lobes cam ที่ถูกสึกกร่อน ลูกเบี้ยวที่สวมใส่จะไม่เปิดวาล์วเท่าที่ควรซึ่งนำไปสู่สมรรถนะของเครื่องยนต์ที่แย่และการสูบผิดรูป หากสิ่งนี้มีผลต่อ HPFP ความดันเชื้อเพลิงไม่เพียงพอจะนำไปสู่การปล่อยที่สูงขึ้นและการยิงผิดพลาดแบบสุ่ม
• Worn Lifters ไม่ได้อ้างถึงปัญหาเพลาลูกเบี้ยวพิเศษ แต่สามารถขับเคลื่อนได้ด้วยเพลาลูกเบี้ยว นักกีฬายกที่สวมใส่จะไม่ยกวาล์วขึ้นมากเท่าที่ตั้งใจและโดยทั่วไปจะได้ยินว่ามีเสียงกระทบกันหรือแตะในฝาครอบวาล์ว
• เพลาลูกเบี้ยวที่ใช้งานไม่ได้ หมายถึงความล้มเหลวของเพลาลูกเบี้ยว นี่อาจเป็นข้อบกพร่องการผลิตหรือเกิดจากการยึดเพลาลูกเบี้ยว ในเครื่องยนต์ของก้านกระทุ้งเพลาลูกเบี้ยวที่ชำรุดอาจสร้างความเสียหายอย่างมากต่อก้านสูบบล็อกสูบลูกสูบหรือเพลาข้อเหวี่ยง ในเครื่องยนต์ที่มีการสอดแทรกเพลาลูกเบี้ยวที่ชำรุดอาจทำให้หัวสูบวาล์วหรือลูกสูบเสียหายได้

ปัญหาทั้งสามนี้เกิดจากการขาดการบำรุงรักษาเครื่องยนต์ที่เหมาะสม ป้องกันปัญหาเพลาลูกเบี้ยวด้วยการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องเป็นประจำด้วยน้ำมันคุณภาพปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตเกี่ยวกับช่วงการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันชนิดน้ำมันและความหนืดของน้ำมันและหลีกเลี่ยงเครื่องยนต์ร้อนจัด