Ero sivun ”Nokka-akseli” versioiden välillä

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
[arvioimaton versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Lepax (keskustelu | muokkaukset)
Täydennystä.
Rivi 5: Rivi 5:


== Nokka-akselin sijainti ==
== Nokka-akselin sijainti ==
Moottorit voidaan jakaa kahteen ryhmään nokka-akselin sijainnin perustella:
Moottorit voidaan jakaa kahteen ryhmään nokka-akselin sijainnin perustella.
* nykyiset moottorit ovat yleensä OHC-moottoreita ({{k-en|overhead camshaft}}, (männän)pään yläpuolinen nokka-akseli)
* nykyiset moottorit ovat yleensä OHC-moottoreita ({{k-en|overhead camshaft}}, [[Sylinterinkansi|sylinterinkannen]] yläpuolinen nokka-akseli)
** [[SOHC]]: yksi nokka-akseli ({{k-en|single OHC}})
** [[SOHC]]: yksi nokka-akseli ({{k-en|single OHC}})
** [[DOHC]]: kaksi nokka-akselia ({{k-en|double OHC}})
** [[DOHC]]: kaksi nokka-akselia ({{k-en|double OHC}})
* moottorit, joiden nokka-akseli sijaitsee sylinterilohkossa, ns. työntötankokoneet (OHV, {{k-en|overhead valve}}), jotka alkavat olla jo pääosin historiaa.
* moottorit, joiden nokka-akseli sijaitsee sylinterilohkossa, ns. työntötankokoneet (OHV, {{k-en|overhead valve}}), jotka ovat tänä päivänä harvinaisia autoissa, mutta niitä käytetään nykyään esimerkiksi merimoottoreissa.


== Toiminta ==
== Toiminta ==
Nokka-akselin käyttövoiman välittämiseksi on historian aikana ollut useita tapoja.
Nokka-akseli saa käyttövoimansa [[kampiakseli]]lta joko suoraan hammaspyörien välityksellä tai sitä pyöritetään jakoketjulla tai yhä useammin [[jakohihna]]lla.
* [[Hammaspyörä]]stö; käytetään nykyään isoissa moottoreissa; esimerkiksi [[Wärtsilä 46]]
* [[Ketju]]; aikaisemmin yleinen mutta monet autonvalmistajat luopuivat siitä sen [[melu]]isuuden tähden; kuitenkin yleistynyt jälleen [[2000-luku|2000-luvulla]] hyvän toimintavarmuutensa ja huoltovapautensa ansiosta
* [[Jakohihna]]; yleistyi [[1980-luku|1980-luvulla]] halvan hintansa ja hiljaisuutensa takia, mutta sen suosio on vähentynyt, sillä se on ketjuun verrattuna epäluotettavampi ja on vaihdettava säännöllisesti
* [[Kiertokanki]]; harvinainen ratkaisu, joka oli käytössä [[NSU]]:n valmistamissa [[Moottoripyörä|moottoripyörissä]] ja vanhemmissa [[NSU Prinz|Prinz]]-[[henkilöauto]]issa<ref>[http://www.nsuprinz.com/lior/history.asp nsuprinz.com: History of NSU]</ref>
* Väliakseli; myös harvinaiseksi jäänyt ratkaisu, jota käytettiin [[Tatra (auto)|Tatran]] henkilöautoissa, esimerkiksi mallissa [[Tatra T17|T17]].


Nokka-akselin ohjaamat imu- ja pakoventtiilit mahdollistavat sylinterin palotilan kaasunvaihdon eri tahtien aikana. Yleensä nokka-akselin nokka ohjaa venttiilin karaa venttiilinnostajan (aikaisemmin keinuvivun) avulla.
Nokka-akselin ohjaamat imu- ja [[pakoventtiili]]t mahdollistavat sylinterin palotilan kaasunvaihdon eri tahtien aikana. Yleensä nokka-akselin nokka ohjaa venttiilin karaa venttiilinnostajan (aikaisemmin keinuvivun) avulla.


Nokka-akseli avaa kunkin venttiilin kerran kahden kampikierroksen aikana, joten nokka-akseli pyörii puolella nopeudella kampiakseliin nähden. Nokka-akseleita voi olla rivimoottorissa korkeintaan kaksi kappaletta, V-mallin koneissa neljä. Mikäli käytetään kahta nokka-akselia sylinteriryhmää kohti (DOHC), toinen huolehtii pako- ja toinen imuventtiileiden käytöstä. (imu- ja pakonokka-akseli)
Nokka-akseli avaa kunkin venttiilin kerran kahden kampikierroksen aikana, joten nokka-akseli pyörii puolella nopeudella kampiakseliin nähden. Nokka-akseleita voi olla rivimoottorissa korkeintaan kaksi kappaletta, V-mallin koneissa neljä. Mikäli käytetään kahta nokka-akselia sylinteriryhmää kohti (DOHC), toinen huolehtii pako- ja toinen imuventtiileiden käytöstä. (imu- ja pakonokka-akseli)
Rivi 33: Rivi 38:


Hyvin paljon viritetyissä koneissa overlap saattaa olla jopa kymmeniä asteita. Tällainen moottori toimii hyvin ainoastaan suurilla kierroksilla (yli 8000 kierrosta minuutissa). Tällöin myös tietyissä tilanteissa (esimerkiksi voimakas moottorijarrutus) menee huomattavasti palamatonta polttoainetta pakoputkistoon ja se näkyy voimakkaana liekkinä pakoputken päässä.
Hyvin paljon viritetyissä koneissa overlap saattaa olla jopa kymmeniä asteita. Tällainen moottori toimii hyvin ainoastaan suurilla kierroksilla (yli 8000 kierrosta minuutissa). Tällöin myös tietyissä tilanteissa (esimerkiksi voimakas moottorijarrutus) menee huomattavasti palamatonta polttoainetta pakoputkistoon ja se näkyy voimakkaana liekkinä pakoputken päässä.

== Viitteet ==
{{Viitteet}}


== Katso myös ==
== Katso myös ==

Versio 23. heinäkuuta 2009 kello 18.16

VW:n RP-tyyppinen nelisylinterinen 1,8l 8-venttiilinen moottori nokka-akseli esillä

Nokka-akseli on nykyään useimmiten sylinterinkannessa sijaitseva nelitahtisen polttomoottorin osa, joka aukoo venttiileitä ja sallii venttiilinjousien sulkea niitä.

Nokka-akselin sijainti

Moottorit voidaan jakaa kahteen ryhmään nokka-akselin sijainnin perustella.

  • nykyiset moottorit ovat yleensä OHC-moottoreita (engl. overhead camshaft, sylinterinkannen yläpuolinen nokka-akseli)
  • moottorit, joiden nokka-akseli sijaitsee sylinterilohkossa, ns. työntötankokoneet (OHV, engl. overhead valve), jotka ovat tänä päivänä harvinaisia autoissa, mutta niitä käytetään nykyään esimerkiksi merimoottoreissa.

Toiminta

Nokka-akselin käyttövoiman välittämiseksi on historian aikana ollut useita tapoja.

  • Hammaspyörästö; käytetään nykyään isoissa moottoreissa; esimerkiksi Wärtsilä 46
  • Ketju; aikaisemmin yleinen mutta monet autonvalmistajat luopuivat siitä sen meluisuuden tähden; kuitenkin yleistynyt jälleen 2000-luvulla hyvän toimintavarmuutensa ja huoltovapautensa ansiosta
  • Jakohihna; yleistyi 1980-luvulla halvan hintansa ja hiljaisuutensa takia, mutta sen suosio on vähentynyt, sillä se on ketjuun verrattuna epäluotettavampi ja on vaihdettava säännöllisesti
  • Kiertokanki; harvinainen ratkaisu, joka oli käytössä NSU:n valmistamissa moottoripyörissä ja vanhemmissa Prinz-henkilöautoissa[1]
  • Väliakseli; myös harvinaiseksi jäänyt ratkaisu, jota käytettiin Tatran henkilöautoissa, esimerkiksi mallissa T17.

Nokka-akselin ohjaamat imu- ja pakoventtiilit mahdollistavat sylinterin palotilan kaasunvaihdon eri tahtien aikana. Yleensä nokka-akselin nokka ohjaa venttiilin karaa venttiilinnostajan (aikaisemmin keinuvivun) avulla.

Nokka-akseli avaa kunkin venttiilin kerran kahden kampikierroksen aikana, joten nokka-akseli pyörii puolella nopeudella kampiakseliin nähden. Nokka-akseleita voi olla rivimoottorissa korkeintaan kaksi kappaletta, V-mallin koneissa neljä. Mikäli käytetään kahta nokka-akselia sylinteriryhmää kohti (DOHC), toinen huolehtii pako- ja toinen imuventtiileiden käytöstä. (imu- ja pakonokka-akseli)

Nokan geometria

Nokka-akselin nokan geometrialla (profiililla) voidaan vaikuttaa venttiilien avautumisnopeuteen ja aukioloaikaan. Parantuneen kaasunvaihdon ansiosta moottorin teho lisääntyy, mutta tehohuippu usein siirtyy korkeamman kierrosluvun alueelle ja alakierrosten vääntömomentti vähenee.

Sarjatuontomoottoreissa käytetään mahdollisimman tasapainoista nokkaa. Moottoreiden virittäjät koneistavat nokka-akselia siten, että nokan profiilia jyrkentämällä lisätään venttiilin avautumis- ja myös sulkeutumisnopeutta. Viritysosana saatavilla olevissa nokka-akseleissa on usein myös lisätty nokan huipun pituutta ts. venttiilien aukioloaikoja. Noston korkeutta voidaan harvoin lisätä merkittävästi. Kiristyneet päästönormit ja toisaalta moottoritekniikan kehitys ovat johtaneet järjestelmiin joissa venttiilien ajoitusta kyetään säätämään portaattomasti ajotilanteen mukaan. Yksi tällainen on Toyotan kehittämä VVT-i.

Nokan nostavan syrjän profiilin jyrkkyydellä on käytännön rajansa, joka johtuu ennen kaikkea venttiilikoneiston massahitausvoimista. Joskus nokan nostava syrjä on hieman lievemmin jyrkkä, kuin sulkeva syrjä, jolloin puhutaan epäsymmetrisestä nokasta.

Viritysmoottoreissa nokka-akselin nokan vastinpinta saatetaan korvata hyvin laakeroidulla rullalla (ns. rullanokka), jolla lievennetään kasvavien kiihtyvyyksien ja massahitausvoimien seurauksena syntyviä liian suuria pintapaineita, jotka johtaisivat poikkeuksellisen ennenaikaiseen kulumiseen ja välittömiin vaurioihin.

Kilpamoottoreissa venttiilikoneiston massahitausvoimia voidaan vähentää natrium-täytteisillä venttiileillä ja venttiilien sulkeutumisnopeutta lisätä joko vahvemmilla venttiilinjousilla tai tuplajousilla.

Venttiilien limitys – overlapping

Koneistettua nokka-akselia käytettäessä on huomioitava ilmiö nimeltään overlapping, joka tarkoittaa imu- ja pakoventtiilin yhteistä aukioloaikaa.

Hyvin paljon viritetyissä koneissa overlap saattaa olla jopa kymmeniä asteita. Tällainen moottori toimii hyvin ainoastaan suurilla kierroksilla (yli 8000 kierrosta minuutissa). Tällöin myös tietyissä tilanteissa (esimerkiksi voimakas moottorijarrutus) menee huomattavasti palamatonta polttoainetta pakoputkistoon ja se näkyy voimakkaana liekkinä pakoputken päässä.

Viitteet

Katso myös