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Um motor DOHC de quatro cilindros para um automóvel de passageiros abre cada uma de suas dezasseis válvulas cerca de quarenta vezes por segundo a 6.000 rpm, mas o eixo de comando que comanda esses eventos é uma das partes menos específicas do trem de válvulas. Tanto nos programas de fornecimento como de produção do mercado de reposição, a escolha da árvore de comando determina a qualidade da marcha lenta, a economia de combustível, o comportamento das emissões e onde ocorre o pico de torque. fabrica árvores de cames continuamente desde 1999 e cataloga mais de 800 modelos de árvores de cames para automóveis de passageiros.
Uma árvore de cames converte as rotações do virabrequim em abertura e fechamento de válvula precisamente sincronizados, e faz isso exatamente na metade das rotações do motor em todos os motores de quatro tempos de automóveis de passageiros.
O virabrequim aciona o eixo de comando através de uma corrente de distribuição, correia ou engrenagem ajustada na proporção de 2:1. Cada lóbulo do eixo empurra um seguidor, balde ou equilíbrio para levantar uma válvula de sua sede. O formato do lóbulo, juntamente com sua posição angular no eixo, define três números importantes em todas as aplicações: sustentação, duração e linha central do lóbulo. Altere qualquer um deles e a curva de torque se moverá para uma faixa de rpm diferente.
O número, a posição e a função das árvores de comando em um carro de passeio são determinados pela arquitetura do motor, e cada layout cria um conjunto diferente de requisitos de aplicação para a peça.
Os motores de árvore de cames à cabeça simples (SOHC) utilizam uma árvore de cames por banco de cilindros para operar as válvulas de descarga e de escape. Os motores com eixo de comando duplo no cabeçote (DOHC) utilizam um eixo de comando separado para cada função, o que permite sincronização independente das válvulas e operação em rotações mais altas. Os projetos mais antigos de cames no bloco (OHV) colocam uma única árvore de cames dentro do bloco de cilindros e acionam as válvulas através de hastes e balancins. Cada família possui perfil de lóbulo, munhão e requisitos de lubrificação distintos.
| Arquitetura do motor | Árvores de cames por banco | Atuação da válvula | Uso típico de automóveis de passageiros |
| SOHC | 1 | Acionamento direto ou saldos | Motores em linha de nível básico e médio |
| DOHC | 2 | Seguidores de balde ou rolo | A maioria dos carros de passageiros a gasolina moderna |
| Cam-em-bloco (OHV) | 1, sem bloco | Hastes e equilíbrios | Plataformas legadas de pequeno deslocamento e V8 |
Para um fornecedor, a consequência é direta: a cobertura do modelo deve se estender por todas as três arquiteturas. KORBOR lista árvores de comando para plataformas de automóveis de passageiros europeus, asiáticos e norte-americanos, com Cobertura europeia da árvore de cames para automóveis de passageiros abrangendo as famílias de motores compactos e médios mais comuns naquela região.
As árvores de comando de automóveis de passageiros operam sob alta tensão de contato cíclico contra seus seguidores, portanto, o grau do material e o tratamento térmico determinam a vida útil antes de qualquer outro fator de projeto.
Três famílias de materiais dominam a produção de automóveis de passageiros. O ferro fundido forma uma superfície de lóbulo dura e resistente ao desgaste diretamente durante as experiências e é a escolha mais econômica em grandes volumes. O ferro fundido nodular ou dúctil adiciona tenacidade e resistência ao impacto. O aço-liga, normalmente cimentado e depois endurecido, é especificado onde a tensão de contato é mais alta, como motores de alto rendimento e turboalimentados.
O tratamento térmico controla a dureza final do lóbulo. A cimentação adiciona uma caixa rica em carbono à liga de aço. O endurecimento por indução e por chama faz o mesmo com o ferro, e a nitretação adiciona nitrogênio para produzir uma camada superficial fina e extremamente dura. O revenimento após a ansiedade alivia o estresse interno. Esses ciclos são onde a maioria dos problemas de qualidade dos lotes começa e onde eles são evitados.
A seleção da árvore de cames de desempenho em um carro de passageiros é uma troca entre o perfil do lóbulo e a cilindrada do motor, a taxa de especificação e a faixa de rpm pretendida, portanto, o perfil deve ser escolhido para a faixa de operação antes de qualquer outra coisa.
Três classes de aplicação cobrem a maior parte do trabalho em automóveis de passageiros: substituições equivalentes a OEM, desempenho moderado nas ruas e construções turboalimentadas. Perfis equivalentes a OEM mantêm qualidade de marcha lenta de fábrica, limitações de emissões e torque de baixo custo. Perfis suaves de rua adicionam duração e sustentação sem mover a faixa de potência o suficiente para prejudicar a dirigibilidade. As construções turboalimentadas concentram-se no controle de sobreposição e na sincronização do lado do escapamento para reduzir a reversão de carga.
Os motores de indução exigem uma aplicação mais específica. Em um motor turbo VW, os perfis de admissão e escape se comportam de maneira diferente sob impulso, portanto a árvore de cames deve ser selecionada tendo o turboalimentador em mente. A KORBOR produz Substituições da árvore de cames do motor turbo VW que preservam as referências de tempo de fábrica enquanto permitem atualizações de perfil controlado.
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A árvore de cames de um carro de passageiros deve corresponder ao círculo de base original, aos cerâmicos do munhão, à posição da chaveta, à face de impulso e ao perfil do lóbulo dentro de tolerâncias restritas. Os perfis lobulares são normalmente selecionados com uma máquina de medição de cames. O desvio e a retilineidade são selecionados entre os centros e a dureza é testada em cada lote de produção.
Fornecedores completos encurtam esse ciclo. A KORBOR produz desde uma pesquisa brutal até uma peça acabada sob o mesmo teto, o que mantém os dados dimensionais e metalúrgicos consistentes desde a fusão até a usinagem. Isso é importante quando um único pedido de compra abrange quantidades de números de peças e é o resultado de 25 anos de história de fabricação somente de árvores de comando .
A cobertura do modelo é a outra metade da descoberta. Um fornecedor que possa cotar um Substituição da árvore de cames de automóveis de passageiros Ford e um Árvore de cames de automóveis de passageiros Toyota para plataformas asiáticas na mesma janela de processo simplifica o adequado e reduz o tempo de qualificação.
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SOHC mantém o trem de válvulas compacto com um eixo de comando operando ambas as válvulas por banco. A DOHC oferece tempo de admissão e escape independente, menor inércia do trem de válvulas e uma faixa de rpm utilizável mais alta, com um custo de fabricação mais alto.
O ferro fundido oferece o melhor equilíbrio entre custo e desgaste para aplicações de alto volume em automóveis de passageiros. O ferro nodular é preferido quando as cargas de impacto são importantes, e o aço-liga carburado é especificado para motores de alto rendimento ou turboalimentados.
Sim, com cheques. Maior elevação e maior duração aumentam as demandas de mola de válvula e folga do esclarecimento. Motores com comando de válvulas variáveis precisam de um perfil que repita a faixa de controle de fase, e a unidade de controle do motor geralmente requer recalibração.
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