Co to jest ramię wahacza?

ramię wahacza jest elementem układu napędowego w silnikach spalinowych. Gdy ramię jest uruchamiane przez płat wałka rozrządu, popycha on zawór wlotowy lub wylotowy. Umożliwia to wciąganie paliwa i powietrza do komory spalania podczas suwu wlotowego lub wydalanie gazów spalinowych podczas suwu wylotowego. Ramiona wahacza zostały wynalezione w XIX wieku i od tego czasu niewiele zmieniły w działaniu. Dokonano jednak poprawy zarówno pod względem wydajności działania, jak i materiałów budowlanych. Wiele nowoczesnych wahaczy jest wykonanych ze stali tłoczonej, chociaż niektóre aplikacje mogą wykorzystywać cięższe materiały.

w wielu silnikach spalinowych ruch obrotowy jest indukowany w wale korbowym, ponieważ tłoki powodują jego obrót. Obrót ten jest przenoszony na wałek rozrządu za pomocą paska lub łańcucha. Z kolei płaty na wałku rozrządu służą do otwierania zaworów za pomocą wahaczy. Można to osiągnąć poprzez bezpośredni kontakt między płatem wałka rozrządu a ramieniem wahacza lub pośrednio poprzez kontakt z popychaczem napędzanym podnośnikiem. Napowietrzne silniki krzywkowe mają krzywki na wałku rozrządu, które bezpośrednio stykają się z każdym ramieniem wahacza, podczas gdy napowietrzne silniki zaworowe wykorzystują podnośniki i popychacze. W napowietrznych silnikach krzywkowych wałek rozrządu może znajdować się w głowicy, podczas gdy napowietrzne silniki zaworowe mają wałek rozrządu w bloku. Obie odmiany są widoczne w USA, ale przepisy przyczyniły się do spadku zastosowań zaworów napowietrznych w innych częściach świata.

w całej historii ramienia wahacza jego funkcja była badana i ulepszana. Ulepszenia te zaowocowały ramionami, które są zarówno wydajniejsze, jak i bardziej odporne na zużycie. Niektóre projekty mogą faktycznie używać dwóch wahaczy na zawór, podczas gdy inne wykorzystują “rundle” łożysko wałeczkowe do wciskania zaworu. Te różnice w konstrukcji mogą skutkować wahaczami, które wyglądają fizycznie inaczej od siebie, chociaż każde ramię nadal pełni tę samą podstawową funkcję.

ponieważ energia jest potrzebna do poruszenia ramienia wahacza i wciśnięcia zaworu, ich waga może być ważnym czynnikiem. Jeśli ramię wahacza jest zbyt ciężkie, może wymagać zbyt dużo energii do poruszania się. Może to uniemożliwić osiągnięcie przez silnik pożądanej prędkości obrotowej. Wytrzymałość materiału może być również brana pod uwagę, ponieważ słaby materiał może się zbyt szybko naprężać lub zużywać. Wiele zastosowań motoryzacyjnych wykorzystuje stal tłoczoną z tych powodów, ponieważ materiał ten może zapewnić równowagę między masą a trwałością. Niektóre zastosowania, w szczególności silniki wysokoprężne, mogą wykorzystywać cięższe materiały. Silniki takie jak te mogą pracować przy wyższych momentach obrotowych i niższych prędkościach obrotowych, dzięki czemu można stosować takie materiały, jak żeliwo lub kuta stal węglowa.