Nhiều động cơ châu Âu và châu Á đã sử dụng cam trên cao trong nhiều năm, vì vậy, khi Ford chọn đi lộ trình cam trên cao với động cơ V8 4.6L của họ, một số động cơ đẩy được dự đoán là sẽ ra mắt. Tuy nhiên, GM và Chrysler vẫn mắc kẹt với thiết kế thanh đẩy cho động cơ Hemi LS và 5.7L và 6.2L của họ, tương ứng.
Dễ hiểu tại sao cần đẩy và cần đẩy vẫn là chủ đề nóng để xây dựng động cơ hiệu suất khi bạn thêm vào tất cả các động cơ cũ hơn và các tổ hợp khối / đầu hậu mãi hiện tại vẫn sử dụng cần đẩy và tay quay.
Các cánh tay điều chỉnh chuyển hướng chuyển động đi lên của bộ nâng và thanh đẩy thành chuyển động đi xuống cần thiết để mở các van. Trục của cầu trượt hoặc trục gắn bi đóng vai trò là điểm tựa mà chuyển động này xảy ra xung quanh và chiều dài tương đối của tay cần lắc ở mỗi bên của điểm tựa trung tâm xác định tỷ lệ nâng của cầu trượt.
Giống như bất kỳ đòn bẩy nào, đòn bẩy được nhân lên khi mặt van của cánh tay đòn dài hơn mặt đẩy. Mặt đẩy của tay quay càng ngắn và mặt van của tay quay càng dài thì tỷ lệ nâng của tay quay càng cao.
Nếu chiều dài của mặt van của thanh trượt gấp 1,5 lần chiều dài của thanh đẩy, thì tỷ lệ nâng sẽ là 1,5:1. Nếu mặt van của thiết bị đẩy bằng 2x chiều dài của mặt đẩy, tỷ lệ nâng sẽ là 2,0:1.
Nếu bạn đang sử dụng một cam biểu diễn đường phố điển hình trong một chiếc Chevy V8 phân khối nhỏ tạo ra tổng lực nâng 0,480˝ tại van, thì bản thân cam chỉ tạo ra khoảng 0,320˝ lực nâng tại van. Các cánh tay quay tỷ lệ 1,5 nhân với lực nâng (0,320 x 1,5) để đạt được lực nâng .480˝ tại van.
Lợi thế của việc sử dụng các cánh tay đòn có tỷ lệ cao hơn là cùng một cấu hình thùy cam có thể tạo ra tổng lực nâng của van để có nhiều công suất hơn.
Một tay nâng tỷ lệ cao hơn cũng yêu cầu ít hành trình nâng và cần đẩy hơn để đạt được cùng một lượng lực nâng như một tay vặn tỷ lệ thấp hơn. Tỷ số điều chỉnh cao hơn cũng làm giảm lượng mô-men xoắn trục cam cần thiết để mở các van trong một lượng lực nâng nhất định. Hơn nữa, mặt van của bộ điều chỉnh càng dài, đường kính của vòng cung mà nó theo sau khi di chuyển lên và xuống càng lớn. Điều này làm giảm tải trọng bên, ma sát và mài mòn trên thân van và thanh dẫn. Đây là lý do tại sao nhiều động cơ NASCAR có vòng quay cao thường chạy tỷ lệ rocker rất cao lên đến 2:1 hoặc cao hơn.
Thay đổi tỷ lệ Rocker
Giả sử thay thế các tay nâng có tỷ lệ 1,5 cổ phiếu bằng các tay nâng có tỷ lệ 1,6 nâng cao hơn. Cùng một trục cam bây giờ sẽ tạo ra 0,512˝ lực nâng tại van (0,320˝ lần 1,6). Vì vậy, chỉ cần hoán đổi các cánh tay lắc cổ cho các cánh tay nâng cao hơn, bạn tăng tổng lực nâng 6,7% và có thể đạt được 15 đến 20 mã lực.
Thay đổi tỷ số điều khiển ảnh hưởng đến thời gian hoạt động của trục cam như thế nào? Bởi vì thùy cam vẫn như cũ, điểm mà cam bắt đầu di chuyển cần nâng vẫn như cũ. Điều này cũng đúng với phía đóng của đoạn đường nối. Tuy nhiên, tốc độ mở van bây giờ có phần nhanh hơn do tỷ số của cánh tay đòn cao hơn, do đó, thời gian hiệu quả của trục cam tăng lên một chút - có thể là một vài độ trong ví dụ trên.
Một sự thay đổi tỷ lệ nhỏ sẽ không có tác động lớn đến dải vòng tua máy nơi động cơ tạo ra công suất hoặc mô-men xoắn cực đại thấp, chất lượng không tải hoặc lượng chân không nạp mà động cơ tạo ra. Tuy nhiên, một sự thay đổi lớn về tỷ lệ lực nâng làm tăng đáng kể thời gian ở dải trung bình sẽ làm tăng công suất cực đại của động cơ lên thang tốc độ vòng / phút. Đó là lý do tại sao các cam hoang dã với nhiều thời lượng và sự chồng chéo van tạo ra hàng tấn mã lực tốc độ cao thường không tốt đối với mô-men xoắn thấp, chất lượng không tải và khả năng lái hàng ngày.
Có một số điều bạn phải chú ý khi thay đổi tỷ lệ rocker. Một là đảm bảo rằng các lò xo van có đủ khe hở giữa các cuộn dây để các lò xo không bị ràng buộc. Một cách khác là đảm bảo khe cắm trong một rocker gắn đinh tán có thể đáp ứng cho việc di chuyển tăng lên mà không va vào đinh ghim. Một cái gì đó sẽ phá vỡ nếu nó xảy ra. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng người giữ van không chạm vào đầu của thanh dẫn van khi lực nâng được tăng lên. Phải có một số khe hở để ngăn tiếp xúc cơ học - đó sẽ là một kẻ giết người khác của hệ thống van.
Stud Mount so với Shaft Mount Rockers
Cho đến giữa những năm 1950, động cơ van trên không sử dụng thiết bị định vị gắn trên trục. Khi Chevrolet giới thiệu các động cơ V8 phân khối nhỏ có vòng tua cao với các bệ đỡ gắn đinh thép được đóng dấu, hãng đã mở rộng tầm mắt cho các nhà thiết kế động cơ về khả năng của các bệ đỡ gắn đinh tán. Ford và những người khác nhanh chóng làm theo và những chiếc rocker gắn đinh tán đã trở thành thiết bị “hot” nhất vào thời điểm đó.
Những chiếc rocker gắn trụ bắt đầu bộc lộ những điểm yếu của mình khi các nhà chế tạo động cơ thực hiện các sửa đổi để tăng tốc độ và công suất động cơ. Các đinh vít phù hợp với báo chí có xu hướng kéo ra nếu động cơ bị quay vòng quá mức hoặc áp suất lò xo tăng quá nhiều. Một số nhà chế tạo động cơ hiệu suất bắt đầu ghim các đinh tán để giữ chúng ở đúng vị trí, trong khi những người khác thay thế bằng đinh tán vừa vặn với đinh vít.
Khi áp lực lò xo van tiếp tục tăng lên, rõ ràng là các đinh tán của cánh tay đòn đã bị uốn cong quá mức ở tốc độ rpms cao. Cách khắc phục là lắp các đinh tán dài hơn và kẹp một thanh (đai đinh tán) trên đỉnh của đầu trụ để buộc tất cả các đinh tán lại với nhau.
Điều này, đến lượt nó, yêu cầu các nắp van cao hơn để chứa các dầm đinh. Nó cũng làm cho việc điều chỉnh van trở nên khó khăn hơn.
Các cánh tay của xe trượt patin hậu mãi cũng được giới thiệu để thay thế các loại xe trượt bằng thép mỏng manh và khá mòn. Các tay đua biểu diễn có điểm tựa trung tâm ổ lăn và con lăn ở đầu van của cánh tay đòn để giảm ma sát. Đây là một cải tiến lớn so với các loại máy bắn đá cổ và cho phép tốc độ rpms cao hơn với độ tin cậy cao hơn và ít ma sát hơn.
Khi các tay đua tiếp tục đẩy vòng đua, rõ ràng là một số tay đua bằng nhôm được gắn đinh tán này không đủ mạnh để xử lý tải trọng lò xo van và rpms mà họ được yêu cầu xử lý.
Những chiếc rocker gắn trên trục sau khi bán ra đã được giới thiệu như một phương tiện làm cứng hệ thống van, và những chiếc rocker bằng thép đã trở thành một lựa chọn nâng cấp cho các cuộc đua nghiêm túc với nhiều đô la.
Theo một số nhà sản xuất, việc thay đổi từ rocker gắn đinh sang rocker gắn trục (sử dụng cùng tỷ lệ nâng như trước đây) thường sẽ tạo ra công suất cao hơn từ 10 đến 15 mã lực nhờ tăng độ ổn định của hệ thống van.
Ưu điểm của việc lắp đặt cần gạt trục là trục giữ các lẫy chuyển động thẳng hàng tốt hơn, loại bỏ sự cần thiết của một tấm dẫn hướng riêng cho các thanh đẩy. Điều này làm giảm độ uốn trong hệ thống van ở tốc độ cao hơn để kiểm soát van tốt hơn. Vị trí của trục cũng có thể hạ thấp một chút điểm trục của cần gạt đối với van và thanh đẩy để giảm ma sát giữa các đầu của tay biên và đầu van. Trục cũng có thể cung cấp áp suất dầu trực tiếp cho các bộ phận điều chỉnh để cải thiện khả năng bôi trơn và giảm ma sát.
Hệ thống cánh tay đòn gắn trên trục là quá mức cần thiết cho hầu hết các ứng dụng biểu diễn đường phố vì động cơ như vậy không thực sự cần mức độ cứng và sức mạnh đó. Nhưng đối với đua xe, hệ thống gắn trên trục có thể tăng độ cứng và độ tin cậy.
Hỗ trợ người chơi rocker trên một trục thép hoặc nhôm cứng có nghĩa là người chơi rocker không thể đi chệch khỏi vị trí cố định của chúng do chuyển động uốn cong hoặc chuyển động thẳng đứng trên đinh quay. Độ cứng được cung cấp bởi trục giữ cho tất cả các thiết bị nâng ở vị trí thẳng hàng hoàn hảo và cho phép chúng xử lý một cách an toàn tải trọng và rpms cao hơn. Máy bắn đá gắn trục cũng không yêu cầu khoét rãnh ở mặt dưới của máy bắn đá để làm sạch đinh tán, vì vậy máy bắn đá trục vốn đã mạnh hơn.
Hệ thống rocker gắn trên trục có sẵn cho nhiều đầu xi lanh hiệu suất hậu mãi. Trong nhiều trường hợp, đó là một cách lắp đặt bu lông đơn giản, yêu cầu ít hoặc không cần sửa đổi đối với phần đầu. Máy bắn đá gắn bệ cũng có sẵn cho nhiều động cơ với máy bắn đá gắn đinh tán.
Hệ thống bệ đỡ có thể mang lại nhiều lợi ích tương tự như hệ thống bệ đá gắn trên trục nhưng với chi phí thấp hơn. Nhiều người trong số này là những cách lắp đặt chốt đơn giản, nhưng sẽ không hoạt động ở cấp độ giống như một hệ thống gắn trục thực sự trong một ứng dụng đua toàn diện.
Chọn Rocker Arms
Ngày nay, các nhà chế tạo động cơ có rất nhiều loại vũ khí và hệ thống rocker hiệu suất để bạn lựa chọn. Có những loại máy bắn đá bằng nhôm “kinh tế” thường được làm từ nhôm đúc giúp nâng cấp hiệu suất so với máy bắn đá bằng thép có tem. Nhưng đối với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe hơn, việc nâng cấp lên máy bắn đá bằng nhôm hoặc máy ép bằng thép đùn hoặc rèn CNC thường là cần thiết.
Bập bênh nhẹ là điều bắt buộc vì chúng làm giảm khối lượng trong hệ thống van. Việc giảm "mômen quán tính" bằng các cánh tay quay nhẹ hơn cho phép động cơ quay vòng cao hơn với cùng một lò xo.
Cánh tay của rocker rõ ràng phải khỏe để chịu tải trọng đặt lên chúng, nhưng việc giảm khối lượng ở phía van của cánh tay rocker có tác dụng tích cực hơn trong việc giảm quán tính hơn là thay đổi khối lượng trên mặt đẩy của cánh tay rocker . Điều này cũng giải thích tại sao cần đẩy lớn hơn hoặc cứng hơn có trọng lượng lớn hơn cần đẩy cổ phiếu có ảnh hưởng tối thiểu đến động lượng của hệ thống van. Bạn muốn cần đẩy cứng hơn và mạnh hơn để đảm bảo độ tin cậy và độ ổn định của hệ thống van, đặc biệt là với áp suất lò xo van cao hơn trong động cơ có vòng tua cao được sửa đổi nhiều.
Một số máy bắn đá bằng thép ngày nay cũng nhẹ nếu không muốn nói là nhẹ hơn một chút so với máy bắn đá bằng nhôm hiệu suất tương đương. Thép có thể chịu được rất nhiều áp suất lò xo của van một cách an toàn, lên đến 950 pound hoặc cao hơn theo lời những người làm ra những thiết bị này. Thép có độ bền và độ cứng tốt hơn nhôm và sẽ chịu được sự khắc nghiệt của cuộc đua trong thời gian dài hơn - thường là gấp 2 đến 4 lần thời gian như các loại đá nhôm tương đương.
Để so sánh, không nên sử dụng các loại máy làm bằng nhôm diecast kinh tế điển hình với áp lực lò xo mở lớn hơn 350 đến 450 pound tùy thuộc vào thương hiệu của rocker. Máy ép nhôm ép đùn thường có thể chịu được áp lực lò xo hở lên đến 700 pound, với một số được đánh giá là lò xo nặng tới 900 pound. Luôn làm theo những gì nhà sản xuất cánh tay rocker nói rằng cánh tay của họ có thể xử lý một cách an toàn. Đừng đẩy người chơi vượt quá khả năng định mức của chúng trừ khi bạn muốn phá vỡ thứ gì đó.
Một điều khác cần chú ý khi chọn đá là thiết kế của con lăn và vòng bi kim. Nhiều kim hơn ở trung tâm ổ trục sẽ tốt hơn vì nó truyền tải trọng trên bề mặt lớn hơn để cải thiện độ bền. Các con lăn trên đầu của nhiều cánh tay đòn không có ổ trục kim, nhưng một số thì có - giúp giảm ma sát và mài mòn thân van.
Loại cánh tay rocker được phép có thể bị giới hạn bởi các quy tắc trong một số ứng dụng đua xe. Nếu các quy tắc yêu cầu cánh tay rocker "xuất hiện cổ phiếu" hoặc rocker thép được đóng dấu, điều đó không có nghĩa là bạn đang gặp khó khăn khi sử dụng các rocker cổ. Nhiều công ty hậu mãi cung cấp cổ phiếu xuất hiện những chiếc xe nâng bằng thép có tem được làm bằng hợp kim bền hơn để cải thiện độ tin cậy.
Và ngay cả khi các quy tắc không phải là một yếu tố hạn chế, các thanh chắn bằng thép có đóng dấu thường có thể xử lý tốc độ động cơ lên đến 6.500 vòng / phút và độ nâng van lên đến 600˝ miễn là khe điều khiển có đủ khe hở để điều khiển cam nâng cao. Điều này cũng xảy ra tương tự đối với các bệ đá bằng thép đúc trên động cơ Ford và Chrysler sử dụng một số kiểu thiết lập bệ đặt trên trục.
Đối với các ứng dụng động cơ đòi hỏi một bước tăng tốc, việc thay thế xe lăn bằng thép được dập hoặc đúc bằng xe lăn bằng nhôm thường sẽ tạo ra công suất từ 10 đến 15 mã lực với cùng tỷ lệ nâng và thậm chí còn tăng công suất hơn với tỷ lệ nâng cao hơn. Sức mạnh bổ sung đến từ việc giảm ma sát do tàu lăn tạo ra - điều này cũng giúp giữ cho dầu mát hơn.
Sự cố cài đặt
Tùy thuộc vào thiết kế của rocker, việc thay đổi cánh tay của rocker thường đòi hỏi phải thay đổi chiều dài của thanh đẩy. Với cần nâng gắn đinh quay, vị trí cánh tay quay trên chốt sẽ xác định hình dạng của hệ thống van.
Khi cần đẩy có chiều dài chính xác cho ứng dụng, đầu của tay quay sẽ được căn giữa vào đầu của thân van khi cam ở mức nâng 50 phần trăm. Nếu cần đẩy quá dài hoặc quá ngắn, đầu của bộ điều chỉnh sẽ bị lệch về phía bên ngoài hoặc bên trong của thân van thay vì tập trung vào nó. Điều này có thể tạo ra tải trọng bên trên thân van làm tăng ma sát, mài mòn thân và thanh dẫn.
Có thể sử dụng thanh đẩy có chiều dài điều chỉnh được để xác định chiều dài thanh đẩy tối ưu cho bất kỳ tổ hợp tay gạt / trục cam nào.
Điều chỉnh cần đẩy khi cam ở mức nâng 50 phần trăm để đầu của thiết bị định vị nằm chính giữa một cách hoàn hảo, sau đó tháo cần đẩy và thanh đẩy, đồng thời đo chiều dài từ đầu đến cuối của cần đẩy để xác định chiều dài cần đẩy tối ưu.
Nếu động cơ có bộ nâng thủy lực, bộ nâng sẽ bị sập nhẹ khi hệ thống van đang chịu tải. Sử dụng lò xo kiểm tra nhẹ thay vì lò xo van thực tế sẽ cho phép đọc chính xác hơn chiều dài thanh đẩy.
Khi chiều dài thanh đẩy đã được xác định, hãy tìm thanh đẩy cứng nhất và mạnh nhất sẽ phù hợp với ứng dụng và phạm vi vòng tua dự kiến của động cơ. Cần đẩy có sẵn có thể phù hợp với lò xo van cổ và 5.500 vòng / phút, nhưng chúng sẽ uốn cong và uốn cong với tải trọng lò xo và rpms cao hơn.
Lịch sử của Akrapovič
Các bản sửa đổi BMW M3 tốt nhất
Lấy cảm hứng từ M:BMW Performance Accessories
4 Triệu chứng của Cánh tay Rocker xấu (&Chi phí thay thế)