ที่ เพลาลูกเบี้ยวรถยนต์ เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในเอ็นจิ้นการเผาไหม้ภายในซึ่งรับผิดชอบในการควบคุมการเปิดและปิดวาล์วของเครื่องยนต์ มันทำงานในการซิงโครไนซ์กับเพลาข้อเหวี่ยงเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ที่ดีที่สุด กลีบของเพลาลูกเบี้ยวจะผลักดันวาล์วช่วยให้อากาศและเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้และก๊าซไอเสียที่จะออก หากไม่มีเพลาลูกเบี้ยวที่ทำงานได้อย่างเหมาะสมประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และกำลังขับจะถูกทำลายอย่างรุนแรง
เพลาลูกเบี้ยวมีบทบาทสำคัญในการกำหนดแถบพลังงานของเครื่องยนต์ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและการตอบสนองโดยรวม การออกแบบของมันมีผลต่อเวลาวาล์วลิฟท์และระยะเวลาซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ตัวอย่างเช่นเพลาลูกเบี้ยวประสิทธิภาพสูงที่มีโปรไฟล์กลีบก้าวร้าวสามารถเพิ่มแรงม้าที่ RPM ที่สูงขึ้น แต่อาจเสียสละแรงบิดต่ำสุด ในทางตรงกันข้ามโปรไฟล์เพลาลูกเบี้ยวที่รุนแรงกว่าให้ประสิทธิภาพการเล่นรอบต่อนาทีที่ดีขึ้น แต่ จำกัด กำลังระดับสูงสุด
เพลาลูกเบี้ยวที่ทันสมัยมักทำจากเหล็กแข็งเหล็กหล่อหรือเหล็กแท่งเหล็กขึ้นอยู่กับการใช้งาน เครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูงมักจะใช้เพลาลูกเบี้ยวเหล็กแท่งเพื่อความแข็งแรงและความทนทานที่เหนือกว่าในขณะที่เครื่องยนต์ที่ผลิตโดยทั่วไปมีเพลาลูกเบี้ยวเหล็กหล่อสำหรับความคุ้มค่า ทางเลือกของวัสดุมีผลต่อการยืนยาวและความต้านทานต่อการสึกหรอของเพลาลูกเบี้ยว
เซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยวเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่ตรวจสอบความเร็วและตำแหน่งของเพลาลูกเบี้ยวส่งข้อมูลนี้ไปยังชุดควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) เมื่อเซ็นเซอร์นี้ล้มเหลวอาจทำให้เกิดปัญหาเครื่องยนต์ที่มีผลต่อประสิทธิภาพและการขับขี่
สัญญาณบอกเล่าบางอย่างของเซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยวที่ล้มเหลวรวมถึงเครื่องยนต์ที่ผิดพลาดการเร่งความเร็วไม่ดีการหยุดชะงักและไฟตรวจสอบไฟส่องสว่าง ยานพาหนะอาจประสบกับการไม่ทำงานอย่างไม่ทำงานหรือเริ่มยาก อาการเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจาก ECU ไม่สามารถซิงโครไนซ์การฉีดเชื้อเพลิงและเวลาติดไฟได้อย่างถูกต้องโดยไม่ต้องมีข้อมูลตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยวที่แม่นยำ
การวินิจฉัยเซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยวที่ไม่ดีมักจะใช้เครื่องสแกน OBD-II เพื่อตรวจสอบรหัสปัญหาตามด้วยการทดสอบไฟฟ้าด้วยมัลติมิเตอร์ การแทนที่มักจะต้องถอดส่วนประกอบที่ขัดขวางการตัดการเชื่อมต่อขั้วต่อไฟฟ้าและปลดเซ็นเซอร์ การติดตั้งที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการอ่านที่แม่นยำ
การกำหนดค่าของเพลาลูกเบี้ยวในเครื่องยนต์ส่งผลกระทบต่อลักษณะประสิทธิภาพและความซับซ้อนในการออกแบบอย่างมีนัยสำคัญ การกำหนดค่าหลักสองครั้งคือเพลาลูกเบี้ยวเหนือศีรษะเดี่ยว (SOHC) และเพลาลูกเบี้ยวเหนือศีรษะคู่ (DOHC)
เครื่องยนต์ SOHC ใช้เพลาลูกเบี้ยวหนึ่งตัวต่อหัวสูบในการใช้งานทั้งปริมาณและวาล์วไอเสีย การออกแบบนี้ง่ายขึ้นเบาและประหยัดค่าใช้จ่ายมากขึ้นในการผลิต อย่างไรก็ตามอาจ จำกัด ความยืดหยุ่นของวาล์วและประสิทธิภาพการเล่นรอบต่อนาทีเมื่อเทียบกับการออกแบบ DOHC
เครื่องยนต์ DOHC มีเพลาลูกเบี้ยวแยกต่างหากสำหรับวาล์วไอดีและวาล์วไอเสียทำให้สามารถควบคุมวาล์วที่แม่นยำยิ่งขึ้น การกำหนดค่านี้ช่วยให้ประสิทธิภาพการเล่นรอบต่อนาทีสูงขึ้นการไหลเวียนของอากาศที่ดีขึ้นและศักยภาพของเทคโนโลยีการกำหนดเวลาวาล์วขั้นสูงเช่น Timing Variable Valve (VVT)
| คุณสมบัติ | SOHC | DOHC |
|---|---|---|
| จำนวนเพลาลูกเบี้ยว | 1 ต่อหัวสูบ | 2 ต่อหัวสูบ |
| ความซับซ้อน | ง่ายกว่า | ซับซ้อนมากขึ้น |
| ประสิทธิภาพการเล่นรอบต่อนาทีสูง | ถูก จำกัด | ดีกว่า |
| ต้นทุนการผลิต | ต่ำกว่า | สูงกว่า |
การทำความเข้าใจข้อกำหนดของเพลาลูกเบี้ยวเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้สร้างเครื่องยนต์และผู้ที่ชื่นชอบประสิทธิภาพ การวัดที่สำคัญที่สุดสองอย่างคือการยกและระยะเวลาซึ่งกำหนดว่าเพลาลูกเบี้ยวมีผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์อย่างไร
ลิฟท์เพลาลูกเบี้ยวหมายถึงระยะทางสูงสุดวาล์วจะเปิดจากที่นั่งโดยพิจารณาจากความสูงของกลีบลูกเบี้ยว โดยทั่วไปแล้วลิฟท์ที่มากขึ้นจะช่วยให้อากาศและเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ได้มากขึ้นซึ่งอาจเพิ่มพลังงาน อย่างไรก็ตามการยกที่มากเกินไปอาจต้องมีการดัดแปลงรถไฟวาล์วและหัวกระบอกสูบ
ระยะเวลาวัดระยะเวลาที่วาล์วเปิดอยู่ซึ่งแสดงในองศาของการหมุนเพลาข้อเหวี่ยง ระยะเวลาที่ยาวนานขึ้นโดยทั่วไปจะช่วยเพิ่มพลังงานรอบต่อนาทีสูง แต่อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการเล่นรอบต่อนาทีต่ำและการขับขี่ โดยทั่วไปแล้วระยะเวลาจะวัดที่ 0.050 นิ้วของการยกวาล์วเพื่อความสม่ำเสมอ
ตลับลูกปืนเพลาลูกเบี้ยวรองรับเพลาลูกเบี้ยวและอนุญาตให้หมุนได้อย่างราบรื่นภายในบล็อกเครื่องยนต์หรือหัวกระบอกสูบ การบำรุงรักษาที่เหมาะสมและการเปลี่ยนตลับลูกปืนเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอายุการใช้งานของเครื่องยนต์
ควรตรวจสอบตลับลูกปืนเพลาลูกเบี้ยวเมื่อใดก็ตามที่เครื่องยนต์ถูกถอดประกอบสำหรับบริการที่สำคัญ สัญญาณของแบริ่งที่สึกหรอรวมถึงแรงดันน้ำมันต่ำอนุภาคโลหะในน้ำมันหรือการให้คะแนนที่มองเห็นได้บนพื้นผิวแบริ่ง การสึกหรออย่างรุนแรงสามารถนำไปสู่ความเสียหายของเพลาลูกเบี้ยวและความล้มเหลวของเครื่องยนต์หายนะ
การเปลี่ยนตลับลูกปืนเพลาลูกเบี้ยวต้องใช้เครื่องมือพิเศษและการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ การกวาดล้างแบริ่งจะต้องอยู่ในข้อกำหนดของผู้ผลิตเพื่อให้แน่ใจว่าการหล่อลื่นที่เหมาะสม การติดตั้งที่ไม่เหมาะสมสามารถนำไปสู่ความล้มเหลวของแบริ่งอย่างรวดเร็วและความเสียหายต่อวารสารเพลาลูกเบี้ยว
ห่วงโซ่เวลา (หรือสายพาน) เชื่อมต่อเพลาข้อเหวี่ยงกับเพลาลูกเบี้ยวรักษาการซิงโครไนซ์ที่แม่นยำระหว่างลูกสูบและการเคลื่อนไหวของวาล์ว ปัญหาเกี่ยวกับระบบนี้สามารถนำไปสู่ความเสียหายของเครื่องยนต์อย่างร้ายแรง
สัญญาณทั่วไปของปัญหาห่วงโซ่เวลารวมถึงเสียงดังจากฝาครอบเวลาเครื่องยนต์ผิดพลาดและในกรณีที่รุนแรงการรบกวนระหว่างวาล์วและลูกสูบ เครื่องยนต์สมัยใหม่ที่มีความตึงโซ่เวลาอาจแสดงอาการค่อยๆเป็นตัวปรับความตึง
การเปลี่ยนแปลงน้ำมันปกติโดยใช้น้ำมันความหนืดที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอายุการใช้งานที่ยาวนาน ผู้ผลิตบางรายแนะนำการตรวจสอบความตึงของห่วงโซ่เวลาเป็นระยะโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องยนต์ระยะทางสูง โดยทั่วไปแล้วโซ่จะไม่ได้กำหนดช่วงเวลาการเปลี่ยน แต่อาจต้องการความสนใจตามอายุเครื่องยนต์