캠축은 엔진의 기본 기능에 매우 중요합니다. 캠과 샤프트의 두 부분으로 구성된 캠 샤프트는 밸브를 열 수 있도록 하는 요소입니다. 샤프트가 회전하면 달걀 모양의 캠(또는 "로브")이 크랭크 샤프트 기어와 동기화하여 밸브를 밀어 엽니다.
현대식 오버헤드 캠(OHC) 엔진에서 캠축은 실린더 헤드에 있습니다. 단일 OHC(SOHC) 엔진에는 일반적으로 밸브 스템 사이에 장착되는 뱅크당 하나의 캠이 있습니다. 로커 암은 SOHC 움직임을 밸브로 전달합니다. 이중 OHC(DOHC) 엔진에는 일반적으로 밸브 스템 바로 위에 뱅크당 두 개의 캠이 있습니다. 하나는 흡기 밸브용이고 다른 하나는 배기 밸브용입니다. 힘은 밸브에 직접 전달됩니다. i4(4기통) SOHC 엔진에는 1개의 캠축이 있는 반면 V6 또는 V8 SOHC 엔진에는 2개의 캠축이 있습니다. i4 DOHC 엔진에는 2개의 캠축이 있고 V6 또는 V8 DOHC 엔진에는 4개의 캠축이 있습니다. 오버헤드 캠 엔진에는 실린더당 3~5개의 밸브가 있지만 일반적으로 2개의 흡기 밸브와 2개의 배기 밸브가 있습니다.
구형 엔진과 몇 가지 신형 "푸시로드" 엔진에는 실린더 블록에 단일 캠축이 있습니다. 긴 금속 푸시로드는 캠축의 움직임을 로커 암으로 전달하여 그 움직임을 밸브로 전달합니다. 푸시로드 엔진에는 일반적으로 실린더당 2~3개의 밸브가 있으며 일반적으로 흡기 밸브와 배기 밸브가 하나씩 있습니다.
일반적인 캠축은 거친 주강 소재로 밀링됩니다. 일부 성능 및 맞춤형 캠샤프트는 견고한 강철 블록에서 밀링될 수 있습니다.
캠축이 회전하면 캠 로브가 위아래로 움직입니다. DOHC 엔진에서 회전할 때마다 단일 캠 로브가 밸브를 아래로 눌러 실린더로 엽니다. 유사하게, SOHC 및 푸시로드 엔진에서 캠 로브는 로커 암(또는 푸시로드 그런 다음 로커 암), 밸브를 엽니다. 캠 로브가 더 회전함에 따라 밸브 스프링이 밸브를 다시 위로 올려 닫습니다.
캠축은 일반적으로 타이밍 체인 또는 타이밍 벨트를 사용하여 크랭크축에 연결됩니다. 일부 푸시로드 엔진에서는 타이밍 기어도 사용할 수 있습니다. 캠축 기어는 크랭크축 기어보다 2배 많은 톱니가 있어 크랭크축 속도의 절반으로 회전할 수 있습니다. 캠축에는 흡기, 압축, 동력 및 배기의 4가지 고유한 스트로크가 있습니다.
일반적인 캠축은 일반적인 작동 특성과 일치하도록 만들어지며 고속도로 순항 효율성이나 저사양 출력을 강조할 수 있습니다. 유사하게, 밸브 "리프트"는 밸브가 열리는 정도를 결정하는 샤프트 중심에 대한 로브의 높이를 나타냅니다. 고정 캠샤프트에서는 조정할 수 없지만 밸브만 조금 더 열릴 수만 있다면 엔진이 "호흡"을 더 잘할 수 있는 상황이 있습니다. 또한 고정 캠축은 TDC(BTDC) 전에 흡기 밸브를 10° 열고 하사점(ABDC) 후에 5° 닫고 하사점(BBDC) 전에 배기 밸브를 15° 열고 5° ATDC에서 닫을 수 있습니다. 이를 밸브 개방 기간이라고 합니다. 이것은 평균적으로 잘 작동합니다. 그러나 어느 한 운전 상황에서도 탁월하지 않습니다.
타이밍이 중요합니다. 밸브는 실린더 위치와 관련하여 특정 간격으로 열리고 닫아야 합니다. 예를 들어 실린더 #1이 배기 행정에서 상사점(TDC)에 도달하면 캠축이 흡기 밸브를 열고 배기 밸브를 닫습니다. 동시에 실린더 #3이 압축 행정에서 TDC에 도달할 수 있으므로 캠축이 해당 밸브를 닫힌 상태로 유지합니다.
가변 밸브 타이밍(VVT)이 장착된 캠축은 유압 액추에이터를 사용하여 전진합니다. 또는 지연 크랭크 샤프트 각도와 관련된 밸브 타이밍. VVT는 고속 효율 또는 저속 전력을 가능하게 합니다.
특수 가변 밸브 리프트(VVL) 캠축과 컴퓨터 제어 솔레노이드 또는 유압 액추에이터를 사용하여 ECM은 두 가지 밸브 리프트 중에서 선택할 수 있습니다. 드라이버 요구에 따라 옵션.
직접 연료 분사 방식 차량, 일부 디젤 엔진 및 대부분의 가솔린 직접 분사 엔진에서 고압 연료 펌프 (HPFP)는 캠축 중 하나의 로브에 의해 구동됩니다.
캠샤프트는 견고한 강철 부품이기 때문에 마모되거나 파손되기 쉽습니다. 대부분의 엔진에서 다른 부품은 캠축보다 먼저 마모됩니다. 그러나 발생할 수 있는 몇 가지 일반적인 캠축 문제가 있습니다.
이 세 가지 문제는 모두 적절한 엔진 유지 관리의 부족으로 인해 발생합니다. 고품질 오일로 정기적으로 엔진 오일을 교환하고, 오일 교환 간격, 오일 유형 및 오일 점도에 관한 제조업체 권장 사항을 준수하고 엔진 과열을 방지하여 캠축 문제를 방지하십시오.
