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自動車のタペット、プッシュロッド、ロッカーアームの機能

Jun 04, 2024

1. タペットの機能は、カムの推力をプッシュロッドまたはバルブステムに伝達し、プッシュロッドまたはバルブを押してバルブスプリングの力を克服して移動させ、同時にカムシャフトが回転するときに加えられる横方向の力に耐えることです。その取り付け位置は、シリンダーブロックまたはシリンダーヘッドの対応する部分に穴を開けたガイド穴であり、通常はニッケルクロム合金鋳鉄または冷間衝撃合金鋳鉄で作られています。

 

タペットは、通常のタペット、油圧タペット、ローラーロッカーアームタペットの3種類に分けられます。

 

1) 通常のタペット 通常のタペットには、キノコ型タペット、バレル型タペット、ローラー型タペットの3つの形式があります。キノコ型タペットとバレル型タペットは中が空洞になっているため、自重を減らすことができます。ローラー型タペットは線接触で、ローラーが自由に回転するため、摩耗を減らすことができます。通常のタペットはすべて剛性構造であり、バルブクリアランスを自動的に排除することはできません。したがって、通常のタペットを使用するエンジンでは、バルブクリアランスを調整する必要があります。

 

2) 油圧タペットの特徴。通常のタペットと比較した油圧タペットの最大の利点は、バルブクリアランスを調整せずにエンジンバルブクリアランスを解消できることです。同時に、油圧タペットはエンジンバルブ機構の伝達ノイズも低減できます。

 

3)油圧タペットの構造。タペット本体は、上蓋とシリンダーによって一体に溶接されており、シリンダーヘッドのタペット本体穴内で上下に移動できます。スリーブの内穴と外円は細かく研磨されています。外円はタペットのガイド穴と一致し、内穴はプランジャーと一致します。どちらも相対的に移動できます。油圧シリンダー本体の底部に補償スプリングが取り付けられており、ボールバルブをプランジャーのバルブシートに押し付けます。また、タペットの上面とカム面を密着させてバルブクリアランスをなくすこともできます。ボールバルブがプランジャーの中央の穴を閉じると、タペットは上部の低圧オイル室と下部の高圧オイル室の2つのオイル室に分割され、ボールバルブが開くと貫通室が形成されます。

 

2.プッシュロッドの機能は、カムシャフトからタペットを介して伝達された推力をオーバーヘッドバルブとロワーカムシャフトのバルブトレイン内のロッカーアームに伝達することです。プッシュロッドは、バルブトレインの中で最も曲がりやすく細い部品です。その一般的な構造は、上部凹型ボールヘッド、下部凸型ボールヘッド、中空ロッドの3つの部分で構成されています。プッシュロッドは通常、冷間引抜シームレス鋼管で作られ、一部は硬質アルミニウムで作られています。鋼製のソリッドプッシュロッドは、通常、球状のサポートと一体化してから熱処理されます。硬質アルミニウムソリッドプッシュロッドの両端には鋼製のサポートが装備されており、上部と下部はロッド本体と一体化されています。前者のボールヘッドとロッド本体は一体に鍛造され、後者の両端はロッド本体と溶接され、プレスされています。構造形式には一定の違いがありますが、プッシュロッドに対する要件は同じで、軽量で剛性が高いことです。 一般的に、プッシュロッドとロッカーアームおよびタペットの正確なマッチングを確保するために、ロッカーアーム調整ネジのボールヘッドと一致するようにプッシュロッドの上端に鋼製の凹型球面ジョイントが溶接され、下端に球面ジョイントが溶接され、タペットの凹型ボールベアリングシートでサポートされます。

 

3. ロッカーアームの主な機能は、力の伝達方向を変えることです。ロッカーアームはレバー構造に相当し、プッシュロッドの力の方向を変えてバルブステムの末端に伝達し、バルブを押し開きます。バルブのリフト量は、両側のアームの長さの比率(ロッカーアーム比と呼ばれる)を使用して変更されます。バルブロッカーアームは、通常、不等長で製造され、バルブに近い側のアームは、プッシュロッドに近い側のアームよりも30%〜50%長くなっており、より大きなバルブリフトが得られます。

 

ロッカーアームは、通常のロッカーアームとノイズレスロッカーアームに分けられます。

 

1)通常のロッカーアームは、長いアームの端が円弧状の作業面でバルブのテール端に接触してバルブを押します。短いアームの端には、バルブクリアランスを調整するための調整ネジとロックナットを取り付けるためのネジ穴があります。ネジのボールヘッドは、プッシュロッドの上部にある凹型ボールシートに接続されています。この接続部分の接触応力が高く、相対的な滑りと激しい摩耗があるため、この部分には硬質合金が溶接されていることがよくあります。バルブに近い端のアームが長いため、プッシュロッドやタペットなどの可動部品の移動距離と加速度を一定のバルブリフトで減らすことができ、慣性力を減らすことができます。ロッカーアームには通常、オイルチャネルがあり、ロッカーアームシャフトの中心に接続されています。加圧されたオイルはロッカーアームシャフトの中心を満たし、ロッカーアームオイルホールから流出して、タペットやバルブステムエンドなどの部品を潤滑します。

 

2) ノイズレスロッカーアーム。一部の外国製エンジンでは、ノイズレスロッカーアームが使用されています。主な目的は、バルブクリアランスをなくし、発生する衝撃音を減らすことです。主な構造は凸リングです。凸リングは、ロッカーアームの一端を支点として、バルブステムの端面に載っています。バルブが閉位置にあるとき、スプリングの作用でプランジャーが凸リングを押して外側にスイングし、バルブクリアランスをなくします。バルブが開くと、プッシュロッドが上方に移動してロッカーアームを押し、ロッカーアームが凸リングを介してバルブステムの端面に接触するため、バルブクリアランスがなくなります。

3) ロッカーアームアセンブリは、主に、ロッカーアームシャフト、ロッカーアームシャフトサポート、ロッカーアームブッシング、ロッカーアーム、リミットスプリング、締結ボルト、ロックナット、および調整ネジで構成されています。

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