Kamaxlar

Artikel av Comfort Racing

En uppskattad artikel som var med i alla kataloger från 1977 - 1982

Det är väl få motordelar som omges med så mycken mystik som kamaxeln. Man hör ofta folk använda uttryck som "het kam. 320 graders vinkel, högt lyft" etc. Ibland får man en känsla av att de egentligen inte riktigt vet vad de talar om. Somliga tycks tro att man med blotta ögat kan avgöra om en kamaxel är mer eller mindre vass. Faktum är att kamlobens form i sig själv är ganska intetsägande. Låt oss försöka att på ett enkelt sätt förklara varför en kamaxel ser ut som den gör.

En typisk kamnock i genomskärning

En kamnock i genomskärning.

Fig 3 visar en typisk kamnock i genomskärning med namnen på de olika delarna. Bascirkeln håller konstant radie från kamlobens mittpunkt (A). Då lyftaren befinner sig på bascirkeln är ventilen helt stängd. Efter basvinkeln följer den s k rampen som har en svagt elliptisk form. Rampen är till för att utjämna ventilspelet. Så länge ventilen är helt stängd finns det ju alltid ett visst spel i ventilmekanismen och det måste vara en mjuk övergång innan ventilen börjar öppna. Det egentliga ventillyftet sker när lyftaren når flanken. Flanken är också kamaxelns svåraste del att utforma. Maximalt lyft erhålles då lyftaren passerar kamnockens näsa. Sedan stängs ventilen successivt med mjuk övergång till helt stängt läge. Vi har alltså fyra områden på kamkurvan: bascirkel, ramp, flank och näsa.

Proportionerna mellan de olika delarna är intressanta . Man kan mäta dessa proportioner i kamaxelgrader. Vinkeln B mellan kamaxelns näsa till flankens början hos en vanlig standardkam är vanligen 60-70 grader. Motsvarande vinkel hos en tävlingskam är 70-80 grader.

Detta låter inte så imponerande, men kom ihåg att vi här endast talar om kamaxelns lyftcykel. För att erhålla öppningsperioden i vevaxelgrader måste vi först dubblera denna vinkel. Detta för att få med både öppnings- och stängningsperioden. Sedan måste vi dubblera det hela igen eftersom kamaxeln roterar med halva vevaxelvarvet. Om vi tex. har en kamaxel som har vinkeln B=80 grader och vill ha reda på totala öppningsperioden erhåller vi 2x2x80=320 grader. Således en kamaxel som endast är lämpad för tävlingsbruk.

Vad beträffar rampen brukar standardkammar ha en ramplängd på 30-40 kamaxelgrader. Denna ganska långa period är till för att ventilen skall fångas upp mjukt, och ännu viktigare, att ventilen skall sätta sig mjukt i sätet. Lång ramp medför ökad livslängd hos kamaxel och ventilsäten. Dessutom blir det mekaniska oljudet mindre.

Då det gäller trimmade motorer bryr vi oss inte om ifall det låter lite mer. Kamaxeln måste ju göras om så att flankvinkeln blir större. Detta för att kunna öka ventilens öppningstid. För att erhålla en större flankvinkel måste man inkräkta på rampen.

Om man inte tar rampens utrymme i anspråk blir det bascirkeln som minskar. Detta är inte önskvärt eftersom ventilmekanismen behöver all den tid den kan få för att så att säga återhämta sig från den chock hela mekanismen genomgått. Ventilerna måste också få en chans att avge värme. Bascirkeln bör därför ha en vinkel på 140-160 kamaxelgrader både hos standard- och tävlingskammar.

För att förstå hur en kamaxel arbetar är det nödvändigt att inse hur ventillyftarna rör sig. Kamnockarna har ju i sig själva en slags ovalform, men kamaxelkonstruktörerna räknar aldrig med annat än en flat lyftares rörelseändring i vertikalplanet/axiellt.

Hur en kamaxellyftare rör sig

Åskådliggör hur en kamaxellyftare rör sig.

Fig 4 åskådliggör hur en kamaxellyftare rör sig. De båda kurvorna visar skillnaden mellan en standardkam och en högeffektkam. Observera att båda kamaxlarna har samma lyft. Man ser tydligt hur högeffektkamaxeln snabbare öppnar ventilen och håller den öppen under en längre tidsperiod. Kurvan på fig 4 är egentligen dubbel men eftersom den är symmetrisk räcker det att visa halva kamaxelvarvet.

För inte länge sedan var varje motortrimmare tvungen att beräkna sina kamaxelkurvor själv. Nuförtiden är det mycket lättare. Man har bara att välja mellan alla de olika kamaxlar av varierande trimningsgrad som saluförs. Dessa kamtyper har provats i rallyn och på bana och det är vanligen inga problem att finna en kamaxel som tillfredsställer var och ens speciella önskemål.

Hur väljer du då en lämplig kamaxel?

Ja först bör du göra klart för dig hur motorn kommer att användas. Generellt kan sägas att kamaxlar med öppningstider på 300-340 grader uteslutande är avsedda för racingbruk. I Rally och rallycross bör du hålla dig till kamaxlar med något kortare öppningstid, ca 280-300 grader. Detta för att erhålla bättre segdragningsförmåga.

De rena racingkamaxlarna har oftast högt ventillyft. Detta ger bra fyllning och därmed högre effekt. För att kunna arbeta med höga ventillyft bör kamkurvan vara ganska fet, dvs. ha lång öppningstid. Annars finns risk för onormalt slitage på kamnockarna på grund av att lyftaren "kantrar" vid öppnandet av ventilen.

Om du använder dig av en kamaxel med relativt korta öppningstider, men ändå vill ha högt ventillyft, är det lämpligt att montera s k höglyftvipparmar. Principen för höglyftvipparmar är den att förhållandet mellan hävstängerna på ventil- och stötstångssidan ändras så, att utväxlingen blir större på ventilsidan.

För att åstadkomma denna förändring använder man vanligen två principer. Exklusivast är att använda vipparmar med annat utväxlingsförhållande redan från början. Vanligast är dock att tillverka excentriska vipparmsbussningar och använda sig av original vipparmar. Observeras bör att vid montering av höglyftvippor, ovsett vilken typ det gäller, måste vipparmsaxelstöd med förskjutet axelhål monteras också. Detta för att stötstängerna fortfarande skall arbeta vertikalt. Kompletta högvipparmssatser finns till VW.

Slutligen några rader angående montering av nya kamaxlar

Montera alltid nya ventillyftare i samband med ny kamaxel. Lyftarna sliter in sig efter respektive nockar och det är mycket viktigt att kontaktytorna är helt plana från början. Om motorn efter en tid monteras ned för genomgång skall du se till att numrera lyftarna så att du får dom i rätt ordning vid hopmonteringen. När du ändå monterar nya lyftare är det lika bra att skaffa lättare sådana. Se dock upp med lyftare som lättats genom avsvarvning. Risken finns att de härvid gjorts så korta att de kan kantra i styrhålan. Bästa sättet att lätta lyftare är att fräsa ur dem på insidan. Dett går dock inte att göra med alla lyftartyper, tex. Ford och Volvo. Här får man använda sig av hålborrning

Sid 1 | Sid 2