Nokka-akselit

Nokka-akseli on tuettu useista kohdista. Niiden välissä ovat nokkien muotoiset kohoumat, jotka aktivoivat venttiileitä. Etupäässä on jakohihnan hammaspyörä ja myös nokka-akselin säätölaite, jolla avautumisajat optimoidaan nopeuden mukaan.

Venttiilien ohjauksen osalta tehdään ero eri mallien välillä. Yläpuolinen nokka-akseli (OHC) on useimmissa moottoreissa. On kuitenkin olemassa myös yläpuolella olevien venttiilien muunnos. Englanninkielinen nimitys "Over Head Valve", lyhyesti OHV, on kuitenkin helpompi ymmärtää. Venttiilit sijaitsevat nokka-akselin yläpuolella. Nokka-akselin ei edes tarvitse olla sylinterinkannessa. Tämä helpottaa palotilan optimointia. Tietyissä moottorimalleissa, kuten bokserimoottoreissa tai V-moottoreissa, joissa on erilliset sylinterikannet (jokaiselle sylinterille), on kuitenkin myös alhaalla sijaitseva nokka-akseli.

Tällöin venttiileitä ohjataan vipupainimien tai keinuvipujen avulla. OHV-moottorin haittapuolena on suuri liikuteltava massa, joka vaikuttaa negatiivisesti erityisesti suurilla nopeuksilla. Tämän vuoksi OHV-tekniikka on tarkoitettu bokserimoottoreille lukuun ottamatta suuria dieselmoottoreita, joissa vääntömomentti on nopeutta tärkeämpi. Ylänokka-akselisten OHC-moottoreiden osalta on tehtävä ero nokka-akselien lukumäärän mukaan. Jos nokka-akseleita on kaksi, kyseessä on "Double Over Head Calmshaft" -moottori, lyhyesti DOHC. DOHC-moottorit eivät välttämättä ole neliventtiilimoottoreita. Pakokaasu- ja imuventtiilejä voi käyttää kumpikin yksi nokka-akseli.

Yleisimmin käytetty nokka-akseli on valuraudasta valmistettu nokka-akseli. Valetut nokka-akselit ovat yksiosaisia, ja nokan ja laakereiden alue on erikoiskarkaistu esimerkiksi sintraamalla. Lisäksi on olemassa myös joitakin teräsnokka-akseleita, jotka on taottu. Viime aikoina on käytetty myös moniosaisia nokka-akseleita tehokkaampien käsittelytekniikoiden ansiosta. Tällöin rasitetut osat voidaan karkaista entistä paremmin, ja myös painoa säästyy.

Pitääkö venttiilivälystä vielä säätää?

Nokka-akselin ja venttiilin välissä on nokka-akselin napaisimet. Aikaisemmin venttiilivälystä on pitänyt säätää tässä kohtaa. Tassun ja nokan välinen välys on säädettävä millimetrin kymmenesosan tarkkuudella. Lisäksi oli olemassa kuppikammiotappeja, joissa oli pieniä levyjä, joiden paksuus oli tietty, shimsejä (englannista) tai venttiililevyjä. Ne ovat yleisiä moottoripyörissä vielä nykyäänkin. Tässäkin tapauksessa etäisyys on säädettävä tarkasti. Nykyään käytetään niin sanottuja hydraulisia napaisimia. Ne ovat moottoriöljyllä täytettyjä napaisimia, jotka säätävät etäisyyttä itsenäisesti öljynpaineen avulla.

Kuten jo mainittiin, nokka-akselin nokkien on oltava erikoiskarkaistuja. Prosessin aikana esiintyy kerta toisensa jälkeen nokka-akseleita, jotka eivät täytä vaatimuksia. Varsinkin silloin, kun moottoria kehitetään tyhjästä. Joko mekaaninen kuormitus on suurempi tai nokka-akseleita ei ole karkaistu riittävästi. Syntyviä ääniä on vaikea luokitella edes mekaanikon. Nopeudesta riippuvainen kolina tai takkuava ääni voi viitata tähän.

Tätä ääntä esiintyy kuitenkin myös silloin, kun venttiileitä ei ole säädetty oikein eikä hydraulisia nokka-akseleita ole. Se on erotettava kolisevasta äänestä, joka kuuluu vain aluksi moottorin käynnistämisen jälkeen. Varsinkin, jos se ei ole ollut käynnissä pitempään aikaan (esimerkiksi yön yli). Silloin tämä klapina tulee hydraulisista napaisimista. Ääni tarkoittaa vuotavia napaisimia, joista vuotaa moottoriöljyä (yön yli, tuntien yli). Tämä aiheuttaa klapinaa, kun moottori käynnistetään. Nyt tapit täyttyvät nopeasti öljyllä ja ääni on poissa.

Joskus, kun moottori on ollut käyttämättä useita tunteja, pakoputkesta voi tulla myös sininen savupilvi. Sylinterinkannessa oleva moottoriöljy, jota tarvitaan venttiilikoneiston, nokka-akselien ja hydraulisten tappien voiteluun, kerääntyy kannen yläosaan. Se seisoo nyt myös venttiilien ympärillä kannen yläosassa. Jos venttiilin kannen tiivisteet (venttiilin ja kannen välissä) ovat kuluneet, moottoriöljy valuu täältä moottoritilaan. Tuloksena on sininen savupilvi moottorin käynnistyksen jälkeen.

Ensinnäkin öljy on vaihdettava säännöllisesti valmistajan ohjeiden mukaisesti. Joko tietyn ajokilometrimäärän saavuttamisen jälkeen tai tietyn ajan kuluttua - riippuen siitä, kumpi tulee ensin. Ennen kaikkea on tärkeää käyttää vain valmistajan hyväksymiä moottoriöljyjä. Pidemmillä väliajoilla mekaanikot irrottavat myös venttiilikannen valmistajan ohjeiden mukaisesti ja suorittavat nokka-akseleiden silmämääräisen tarkastuksen. Erilaisilla mittausmenetelmillä voidaan tarkistaa, onko merkkejä sisäänajosta tai liiallisesta kulumisesta.

Lisäksi on tärkeää vaihtaa jakohihna valmistajan määräämissä väleissä. Kulunut jakohihna tai hammashihna venyy aluksi liikaa. Tämä tekee avautumisajat epätarkemmiksi. Väsymisen merkit ulottuvat kuitenkin niin pitkälle, että hammashihna voi myös repeytyä. Siksi jakohihna, mukaan lukien tyhjäkäynti- ja kiristysrulla, on ehdottomasti vaihdettava valmistajan antamien ohjeiden mukaisesti. Ohjainketjulla varustetuissa moottoreissa on noudatettava liukukiskojen ja ketjun kiristimien vaihtovälejä. Lisäksi vanhan ajoitusketjun kiristäminen tai vaihtaminen, vaikka sitä ei yleensä tehdä ennen 150 000-200 000 km:n ajomatkaa.

Kaikki, jotka ovat joskus halunneet säätää moottorin venttiilejä, tietävät, että on olemassa säätöarvoja kylmälle ja lämpimälle moottorille. Tämä johtuu komponenttien lämpölaajenemisesta. Kaikki nokka-akseliin ja venttiilien välykseen liittyvä on suunniteltu toimimaan optimaalisesti käyttölämpötilassa. Kylmäkäynnistyksen jälkeen jokainen moottori on siksi ensin varovasti saatettava käyttölämpötilaan, ennen kuin moottorin suorituskyky on maksimissaan.