يعتبر عمود الحدبات جزءًا مهمًا في مجموعة الصمامات لمحرك السيارة. يؤثر التصميم الهيكلي وجودة المعالجة لعمود الكامات بشكل مباشر على أداء المحرك. في السنوات الأخيرة ، نظرًا لاحتياجات حماية البيئة ، تم تطوير محركات ذات استهلاك منخفض للوقود وتلوث منخفض. من أجل حل مشكلة انبعاثات عادم السيارات غير الملوثة وتحقيق سرعة عالية للمحرك وطاقة خرج عالية ، تعتمد العديد من المحركات طور الصمام المتعدد والصمامات ، وهياكل رفع الصمامات المتغيرة ، مما يزيد من حمل نوابض الصمامات. في نفس الوقت ، من أجل تقليل استهلاك الوقود وفقدان الاحتكاك ، يتم استخدام هيكل أسطوانة بين الكامة وذراع الروك ، ويشكل سطح التلامس بين الكامة والأسطوانة منطقة ضغط عالي ، مما يؤثر على استقرار حركة عمود الكامات والتوازن الديناميكي ومقاومة التآكل وقوة الالتواء. طرح متطلبات أعلى. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تحقيق الغرض من الوزن الخفيف والتكلفة المنخفضة للسيارات ، دون التأثير على متطلبات الأداء لكل جزء ، يجب تبسيط الأجزاء قدر الإمكان ، ويجب تقليل الوزن ، ويجب أن يكون استخدام المواد أكثر عقلانية.
بشكل عام ، في المحرك الخطي ، تتوافق حدبة واحدة مع صمام واحد. يشترك محرك V أو محرك بوكسر في كاميرا لكل صمامين. لا يحتاج المحرك الدوار والمحرك الفاسد إلى كاميرا بسبب بنيتهما الخاصة.
من أجل تحقيق الوزن الخفيف والمعالجة السهلة والتكلفة المنخفضة ، وكذلك سرعة المحرك العالية وطاقة الخرج العالية ، يجب إعادة النظر في تصميم مكونات المحرك ، وخاصة أعمدة الكامات ، مما يتطلب أن تكون مدمجة في الهيكل ، ومركزة بشكل كبير في الوظائف ، خفيف الوزن وقادر على تحمل ضغط تلامس أعلى. في تطبيق عمود الكامات الحالي ، تم تركيز نظام تزييت رأس الأسطوانة على عمود الكامات المجوف ، ويتم تنفيذ مكونات محرك مضخة الوقود التي تحقق الحقن المباشر في الأسطوانة على عمود الكامات ، ويتم تنفيذ VVT (صمام التوقيت المتغير) على عمود الكامات . تستخدم في النهاية. في مجموعة الصمامات ، تختلف متطلبات الأداء لكل جزء من عمود الكامات. بالنسبة لعجلة قيادة الكامة ومضخة الوقود ، يجب أن تكون مقاومة للتآكل والالتصاق والتنقر ؛ بالنسبة للمجلة ، فإنها تتطلب أداءً منزلقًا جيدًا ؛ بالنسبة للعمود ، فإنه يتطلب صلابة جيدة ، وأداء الانحناء والالتواء.
مع تطوير السيارات خفيفة الوزن ، تتطور أعمدة الكامات في اتجاه وظائف خفيفة الوزن وعالية التركيز وتكلفة منخفضة ، ويتم التعرف على مزايا تجميع أعمدة الكامات تدريجياً وقبولها من قبل الناس.
يتم تصنيع العمود وكامة عمود الكامات المُصنَّع بشكل منفصل ثم يتم تجميعهما معًا. تصنع الكامة عمومًا من الفولاذ الكربوني أو مادة تعدين المساحيق ، وتصنع المجلة من أجزاء مسحوق المعادن أو الأنبوب الفولاذي المركّز على المغزل ، والمغزل مصنوع من أنابيب فولاذية رقيقة غير ملحومة مسحوبة على البارد. يمكن أن تخضع الكاميرات المصنوعة من الصلب الكربوني إلى المعالجة بالتبريد أو الكربنة عالية التردد ، وتتمتع بمقاومة عالية للالتصاق والتآكل.
من حيث التصميم ، يمكن تصميم عمود الكامات المُجمَّع بعرض حدبة ضيق وفاصل زمني صغير ، كما أن ترتيب الكامات مضغوط للغاية. مقارنة بعمود الكامات التقليدي ، فهو يتميز بخفة الوزن وتكلفة معالجة منخفضة واستخدام معقول للمواد ، ويتم تقليل الوزن بنسبة تصل إلى 45 بالمائة مقارنة بعمود كامات العمود الصلب.
التقنية الرئيسية لعمود الكامات المُجمَّع هي طريقة التوصيل ، ويتم تحديد عملية التصنيع والمعدات من خلال طرق التوصيل المختلفة. بدأ عمود الكامات المُجمَّع في الثمانينيات ، وكان أول ما تم تطويره هو عمود كامات التوصيل الملحوم. في منتصف -1980 ، تم وضع عمود كامات التوصيل الملبد في الاستخدام ، وظهر عمود الكامات الناتج عن طريقة التمدد في نفس الفترة. في أواخر التسعينيات ، بدأ تطوير أعمدة الكامات المخرشة. يتم تحديث تقنيات تصنيع أعمدة الكامات المُصنَّعة باستمرار مع ظهور طرق توصيل جديدة.
تكون أعمدة الكامات المتصلة باللحام عرضة للتشوه الحراري أثناء اللحام ، مما يقلل من دقة أبعاد أعمدة الكامات ، كما أن التغيرات الحرارية الشديدة عرضة للتشقق في الأجزاء الملحومة ، مما يجعل من الصعب ضمان الجودة. ، يجب توصيل الكامة بالأنبوب الفولاذي بالانتشار في المرحلة السائلة. يجب تنفيذ هذه العملية في فرن تلبيد أعلى من 1000 درجة مئوية. عند درجة حرارة عالية ، يكون العمود عرضة للانحناء ، مما يؤدي إلى أخطاء دقة الأبعاد ، وأثناء التلبيد ، توجد قيود على أداء المادة. ، يتطلب فرن تلبيد كبير ، والكفاءة الحرارية ليست عالية ؛ تعمل طريقة التمدد أولاً على جعل الكامة والأنبوب الفولاذي يتعاونان ، ثم يضيف تمددًا هيدروليكيًا أو ميكانيكيًا من داخل الأنبوب. من أجل تحمل الضغط الداخلي لأنبوب التمدد ، يجب أن يكون لجدار الكامة سمك معين. يسهل تنفيذ الأنبوب ، ويجب استخدام أنابيب فولاذية رقيقة الجدران ، وبسبب المتطلبات الخاصة لعمليات الضغط العالي ، فإن المعدات أيضًا واسعة النطاق ؛ على الرغم من أن طريقة توصيل تداخل الكم الساخن والبارد تستخدم على نطاق واسع في إنتاج الأجزاء الميكانيكية ، إلا أنها قد لا تكون مناسبة في إنتاج أعمدة الكامات. ، لأنه عندما يتم توصيل الكامة بغطاء تسخين العمود ، يتم تسخين الكامة ، مما يؤدي إلى تليينها ، ومن الصعب ضمان مقاومة التآكل أثناء الاحتكاك. تقوم العديد من الكامات بتوصيل الحرارة إلى نهاية العمود عند العمل ، مما يجعل الاتصال بين البداية ونهاية العمل. إذا تغيرت الكمية ، فلا يمكن أن تظل درجة الموصل ثابتة ؛ تتميز طريقة التخريش بمزايا معينة في الموثوقية والدقة والمعدات واستهلاك الطاقة وما إلى ذلك.
سيركز التطوير الإضافي لعمود الكامات المدمج على تطوير المواد وتحسين تقنيات المعالجة. يقوم السوق حاليًا بتطوير وتطبيق المواد المركبة بقوة ، مثل مواد السيراميك لتصنيع أعمدة الكامات. تعمل MAHLE على تطوير وظائف ممتدة لعمود الكامات المدمج. على سبيل المثال ، يكتسب دمج تشغيل مضخة الوقود ومكونات المستشعر قوة دفع أيضًا. يتم تحقيق مزامنة مقاطع كامات المدخل أو المخرج على أعمدة كامات SOHC باستخدام أعمدة الكامات MAHLE CamInCam ™ المتداخلة.
تتطور أعمدة الكامات المجمعة حاليًا بمعدل سريع وتستخدم بشكل أساسي في المحركات عالية الأداء. مع تحسين تكنولوجيا الإنتاج لأعمدة الكامات المجمعة ، ستظهر أعمدة الكامات المجمعة ذات الأداء الأفضل والتكلفة المنخفضة والتقنيات المتنوعة.
