Kierteinen nokka-akseli

Kierteinen nokka-akseli on ottomoottoriin soveltuva imuventtiilin muuttuvan ajoituksen ratkaisu, jossa imuventtiilin aukioloaikaa voidaan säädellä portaattomasti venttiilin sulkeutumisen ajankohtaa muuttamalla, kuitenkin imuventtiilin avautumishetken ajoituksen pysyessä ennallaan. Tällä tavoin saavutetaan portaaton moottorin seoksen ja siten myös tehon annostelu ilman pumppaushäviöitä aiheuttavaa kaasuläpällä säädettävää kurkkua.

Kierteisessä nokka-akselissa imuventtiilin nokan nousupuoli pyörii kiinteästi nokka-akselin mukana. Nokan jälkimmäinen osa, joka alkaa imuventtiilin saavutettua täyden nousun, liikkuu akselia myöten kierteisesti pitkittäin, ja mitä suuremmaksi imuventtiilin aukioloa säädetään, yhtä paljon kasvaa imuventtiilin aika täysin nousseena. Nokan päältä katsottuna raja nokan muuttumattoman alkuosan ja muuttuvan loppuosan välillä on viisto, ja sen ansiosta venttiilinnostimen siirtymä rajan yli ei aiheuta ylimääräisiä värähtelyjä.

Kierteinen nokka-akseli soveltuu moottoriin, jossa imuventtiileille on erillinen nokka-akseli. Verrattuna tavanomaisiin nokka-akseleihin kierteinen nokka-akseli on monimutkainen ja kallis valmistaa.

Tavanomainen ottomoottorin kuormituksen säätö tapahtuu kaasuläpällä. Osakuormituksella kaasuläppä on melkein kiinni, jolloin sylinterin täytöstä rajoitetaan kaasun virtausta ahdistamalla. Tämä aiheuttaa pumppaushäviöitä ja huonontaa moottorin hyötysuhdetta ja siten myös polttoainetaloutta. Kierteisen nokka-akselin avulla tämä ongelma ohitetaan, eikä kaasun virtaukseen aiheuteta ylimääräistä pumppaushäviötä. Kierteisen nokka-akselin tapauksessa sylinterin täytöksen säätö perustuu täytöksen osittaiseen palauttamiseen imukanavaan pidennetyn imuventtiilin aukioloajan ansiosta.

Lähteet
 
 
 Patentti: US 6832586 Danny Russell Williams: "Variable duration camshaft", 2004-12-21.

Polttomoottorit