Knastakslen er den aksel, der åbner indsugnings- og udstødningsventilerne på forbrændingsmotoren, og dermed tillader fyldning eller tømning af cylindrene. En knastaksel er et roterende håndtag, hvorpå knastene er placeret.

Antallet af knaster på knastakslen afhænger af antallet af cylindre i en række af motoren og antallet af ventiler pr. cylinder.

Knastakselfunktion i en nøddeskal

Knasterne er ægformede og drejes i forskellige retninger, som krævet af hver cylinders ventiltiming. Med fire-takts motorer åbner ventilen kun én gang under to krumtapakselomdrejninger.

Article associé - 

Krumtapaksel: Hvad er det til, og hvilke kræfter skal det modstå?

Det betyder, at hvis krumtappen akslen drejer med en hastighed på 2000 omdrejninger i minuttet, drejer knastakslen kun 1000 gange i minuttet.

Knastaksel komponenter

Knastakslen består af flere nøglekomponenter, herunder:

• Kastlapper: Disse ægformede fremspring styrer ventiltimingen ved at skubbe på løftere eller vippearme, som åbner ventilerne.
• Knastaksellejer: Disse lejer tillader knastakslen at rotere jævnt i motorblokken eller cylinderhovedet.
• Knastakseltap: Drejetappene tjener som støttepunkter for knastaksellejerne.
• Geardrev eller timingkæde: Dette forbinder knastakslen til krumtapakslen, takket være hvilken de er korrekt synkroniseret.

Typer af knastaksler

Der er tre hovedtyper af knastaksler, hver med unikke egenskaber:

• Knastaksler med flade ventilløfter: Disse knastaksler bruger en flad overflade på ventilløfteren, der er i kontakt med knastloben. Flade knastaksler er generelt mere overkommelige, men kan have begrænset ydeevnepotentiale på grund af deres lavere løfteevne.
• Rulleknastaksler: Rulleknastaksler har et rulleleje på løfteren i kontakt med knastloben, hvilket reducerer friktionen og tillader højere løfte- og varighedsprofiler. Disse knastaksler giver bedre ydeevne, men er dyrere.
• Knastaksler med variabel ventiltiming (VVT): VVT (variabel ventiltiming) knastaksler tillader jævn justering af ventiltiming, hvilket giver bedre ydeevne og effektivitet i en bred række af omdrejninger.

Åbning og lukning af ventiler

Ved ventilfunktion er det vigtigste, hvor meget ventilen er åben, og hvor længe den er åben. Hvis vi vil presse så meget kraft ud af motoren, skal vi få så meget brændstof og luftblanding ind i cylinderen som muligt. Derfor skal indsugningsventilerne åbnes så meget som muligt og så længe som muligt.

Article associé - 

Motorkraft og drejningsmoment: Hvilken af disse parametre er vigtigst?

Udstødningsventilerne skal dog også åbnes så meget som muligt og så længe som muligt, så den maksimale mængde udstødningsgasser kan komme ud af cylinderen. Knasten rører ikke ventilventilen, når ventilen er lukket. Hvis knastakslen roterer, begynder kammen at løbe mod ventilløfteren, skubber ventilfjederen og får ventilen til at åbne.

Hvis knasten skubber ventilløfteren maksimalt, vil det få ventilen til at åbne maksimalt. Højden på toppen (højeste del) af kammen bestemmer ventilens maksimale løft. Ventilens maksimale slaglængde skal have en vis grænse. Ellers kan ventilen og stemplet mødes, hvilket efterfølgende kan føre til motorens ødelæggelse.

Article associé - 

Skarpe cams: Hvad er deres fordele og ulemper?

Knastakslens knastform bestemmer ventilens hastighed og åbningstid. Knaster med en mere afrundet form kaldes skarpe knaster og tillader således ventilen at være åben længere.

Interessante fakta om knastakslen

• Historisk oprindelse: Konceptet med knastakslen går tilbage til gamle civilisationer, hvor vanddrevne knastaksler blev brugt i forskellige maskiner. Anvendelsen af ​​knastaksler i forbrændingsmotorer begyndte i slutningen af ​​det 19. århundrede.
• Effekt på motorlyden: Den karakteristiske lyd fra kraftigere motorer er ofte resultatet af aggressive knastakselprofiler, hvilket resulterer i en unik udstødningsnote på grund af ventiltiming.
• Dobbelt knastaksler: Ydelsesmotorer bruger ofte et design med dobbelt overliggende knast (DOHC), som giver mulighed for bedre kontrol af ventiltiming og højere effekt.

Ofte stillede spørgsmål om knastaksel

Q: Hvordan kan jeg se, om min knastaksel er slidt eller beskadiget?

Svar: Symptomer på en slidt eller beskadiget knastaksel kan omfatte reduceret motoreffekt, overdreven ventilstøj eller dårligere brændstoføkonomi. Det er vigtigt at inspicere ventiltoget grundigt og om nødvendigt konsultere en professionel mekaniker for diagnostik.

Q: Er en knastaksel med en mere aggressiv profil altid bedre for ydeevnen?

Svar: Ikke nødvendigvis. Mens aggressive knastakselprofiler kan øge kraften ved høje omdrejninger i minuttet, kan lavt omdrejningsmoment og køreegenskaber lide. Det ideelle valg af knastaksel afhænger af den påtænkte anvendelse af motoren og det ønskede effektbånd.

Q: Hvordan påvirker variabel ventiltiming (VVT) knastakselydelsen?

Svar: VVT-systemer gør det muligt at justere ventiltiming kontinuerligt, hvilket giver bedre ydeevne og effektivitet over et bredt omdrejningstal. Denne teknologi muliggør mere præcis styring af ventiler og optimering af kraft og drejningsmoment uden at ofre køreegenskaber og brændstofforbrug.

Konklusion

Knastakslen spiller en nøglerolle i driften af ​​forbrændingsmotoren, da den styrer åbning og lukning af ventilerne, der tillader luft-brændstofblandingen at komme ind i forbrændingskammeret og udstødningsgasser.