En overliggende kamakselmotor ( ACT ) -motor er en stempelmotor der kamakslen er plassert i topplokket over forbrenningskammeret . Denne utformingen skiller seg fra sidekamaksel- og vippearmmotorer der kamakslen er plassert under topplokk i motorblokken .
Enkeltoverliggende kamaksel ( SOHC) motorer har en kamaksel per sylinder bank . Dobbel overliggende kamakselmotor (2ACT, også kalt " twin-cam ") har to kamaksler per sylinderrad.
Den første produksjonsbilen som brukte en 2ACT-motor ble bygget i 1910. Bruken av denne typen motor økte sakte fra 1940-tallet , noe som førte til at de fleste bilprodusenter på begynnelsen av 2000 - tallet brukte denne typen distribusjonstype.
I en overliggende kamakselmotor er kamakslen plassert på toppen av motoren, over forbrenningskammeret . Dette står i kontrast til tidligere konfigurasjoner OHV-motorer ( Overhead Valve Engine eller OHV) og sideventilmotorer , der kamakslen er plassert i bunnen av motorblokken . Selv om ventilene i ACT- og OHV-motorer er plassert over forbrenningskammeret, krever en OHV-motor trykkstenger og vippearmer for å overføre bevegelse fra kamakslen til ventilene mens de er i en motor. ACT-ventiler aktiveres direkte av kamakslen.
Sammenlignet med OHV-motorer med samme antall ventiler, er det færre komponenter i bevegelse i en ACT-motor. Det er også mindre ventilertreghet i en ACT-motor, noe som reduserer fenomenet ventilpanikk ved høyere motorhastigheter. En ulempe er at kamaksel-drivsystemet (vanligvis en timingkjede i moderne motorer) er mer komplisert i en ACT-motor.
En fordel med ACT-motorer er at det er større fleksibilitet i å optimalisere størrelsen, plasseringen og formen på inntaks- og eksosportene, da det ikke er noen løftere å unngå. Dette forbedrer gassstrømmen gjennom motoren, og øker hestekrefter og drivstoffeffektivitet.
Når du utfører motorreparasjoner som krever fjerning av topplokk, er en ulempe med ACT-motorer at kamakselens timing må justeres på nytt hvis topplokkene fjernes. I 1920-1940 var også Morris- og Wolseley-biler med ACT-motorer oljelekkasjer i smøresystemene et problem.
Den eldste konfigurasjonen av motoren til overliggende kamaksel (ACT) er den eneste ACT (1ACT) designen. En 1ACT-motor mottar en ACT per sylinderbank. En 1ACT in-line motor har bare en ACT; en V eller flat motor med to akter i totalt (én for hver bank av sylindere) forblir en enkelt ACT motor og ikke en dobbel ACT.
Uansett antall betjener kamakslen vanligvis ventilene indirekte via en vippearm .
De fleste 1ACT-motorer har to ventiler per sylinder. Imidlertid hadde noen få motorer, som den som ble montert på Triumph Dolomite Sprint 1973 og Honda J Series V6-motoren, en 1ACT-konfigurasjon med fire ventiler per sylinder . Disse motorene mottok kamakslen i midten av topplokket, med vippearmer av samme lengde som betjente inntaks- og eksosventilene. Dette arrangementet ble brukt for å tillate bruk av fire ventiler per sylinder, samtidig som massen av ventilenheten og den totale størrelsen på motoren ble minimert.
En dobbel overliggende kam (2ACT eller twin-cam ) motor har to ACTs per topplokk, en for inntaksventilene og en for eksosventilene. En 2ACT in-line motor har to ACTs; en V- eller flatmotor med totalt fire ACT-er (to per sylinderbank) er en dobbel ACT-motor. Noen ganger markedsføres en 2ACT V-motor som en fire-kam-motor, men de to "ekstra" kamakslene er resultatet av motorens konfigurasjon. Forvirrende terminologien ytterligere har noen flat-twin og V-twin 1ACT-motorer (som Harley-Davidson, Riley Motors, Triumph og Indian) blitt markedsført av produsentene under den misvisende betegnelsen " twin-cam engine". ).
De fleste 2ACT-motorer har fire ventiler per sylinder. Imidlertid er det 2ACT-motorer med bare to ventiler per sylinder, som Alfa Romeo Twin-Cam- motoren , Jaguar XK6-motoren , den første Ford I4 DOHC- motoren og Lotus-Ford Twin Cam- motoren .
Kamakslen betjener vanligvis ventilene via en tappetapp. En 2ACT-design gir en større vinkel mellom inntaks- og eksosventilene enn i 1ACT-motorer, noe som forbedrer gassstrømmen gjennom motoren. En annen fordel er at tennpluggen kan plasseres på et optimalt sted, og igjen forbedrer forbrenningseffektiviteten.
Kamakselens (e) rotasjon drives av veivakselen . Mange motorer fra det 21. århundre bruker et tannrem i gummi og Kevlar for å kjøre kamakslen. Registerreimer er billige, gir minimalt med støy og krever ikke smøring. En ulempe med tannrem er behovet for å skifte dem regelmessig. Levetiden som anbefales for et belte, varierer vanligvis mellom 30 000 km (18 mi 641,1) og 100 000 km (62 137,1 mi) .
Den første kjente bilbruken av kilerem for å kjøre overliggende kamaksler var på Devin-Panhard racing spesialtilbud fra 1953, bygget for SCCA H-modifiserte racing-serien i USA. Disse motorene var basert på Panhard OHV flate tvillingmotorer omgjort til 1ACT-motorer ved hjelp av komponenter fra Norton motorsykkelmotorer. Den første produksjonsbilen som brukte tannrem var 1962 Glas 1004 kompakt coupé .
En annen metode for kamakselens stasjon som vanligvis anvendes på moderne motorer er en registerkjede, oppbygd av en eller to rader av metall rullekjeder . Tidlig på 1960 - tallet brukte de fleste overliggende kamakselutforminger i produksjonsbiler kjeder til å drive kamakslen (e). Fra 1971 på CB500 bygget Honda da andre produsenter motorsykler utstyrt med en ACT drevet av en Morse-kjede kjent som lydløs eller Hy-Vo, det vil si med omvendt fortanning. I motsetning til belter, krever ikke kjeder generelt utskifting med jevne mellomrom, noe som er en betydelig inntektskilde for mekanikere, men ulempen er at de er mer støyende enn tannremmen.
Et tannhjulssystem mellom veivaksel og kamaksel brukes ofte i overliggende kamaksel dieselmotorer som brukes i tunge kjøretøyer . Girtog brukes sjeldnere i OHC-motorer i lette lastebiler eller biler.
Fram til 1950-tallet brukte flere OHC-motorer en skråaksel for å drive kamakslen. Eksempler inkluderer Maudslay 25/30 (1908-1911), Bentley 3 Liter , MG Midget (1929-1932), Velocette K-serien (1925-1948), Norton International (1931-1957) og Norton Manx ( 1947-1962). Mer nylig Ducati enkelt sylinder (1950-1974), Ducati L-tvilling (1973-1980), Kawasaki W650 (1999-2007) og Kawasaki W800 (2011-2016) motorsykkelmotorer benyttes koniske skaft. Fra 1946 til 1952 var Crosley 4-sylinder den siste bilmotoren som brukte dette designet for å kjøre kamakslen. Rettighetene til Crosley-motorteknologien ble kjøpt av suksessive selskaper ( General Tire i 1952, etterfulgt av Fageol i 1955, Crofton i 1959, Homelite i 1961 og Fisher Pierce i 1966) etter at Crosley stengte fabrikken. De fortsatte å produsere den samme motoren i flere år.
En kamakselstasjon med tre sett med kammer og tappes parallelt ble brukt i Leyland Eight (1920-1923) luksusbil bygget i Storbritannia. Et lignende system ble brukt i Bentley Speed Six (1926-1930) og Bentley 8 Liter (1930-1932). Et system med forbindelsesstenger montert på eksentrikere ble brukt av mange modeller av NSU Prinz (1958-1973).
Blant de første overliggende kamakselmotorene var Maudslay 1ACT- motoren (1902) bygget i Storbritannia og Marr Auto Car 1ACT (1903) -motoren bygget i USA. Den første 2ACT-motoren var en innebygd 4-sylindret Peugeot racingmotor som drev bilen som vant den franske Grand Prix 1912 . En annen Peugeot utstyrt med en 2ACT-motor vant den franske Grand Prix 1913 , etterfulgt av den 1ACT-drevne Mercedes-Benz 18/100 GP som vant den franske Grand Prix 1914 .
Den Isotta Fraschini Tipo KM , bygget i Italia 1910-1914, var en av de første serieproduserte biler til å bruke en 1ACT motor.
Under første verdenskrig forsøkte de allierte og tyske luftstyrker å raskt bruke kamakselteknologi fra racingmotorer til militære flymotorer. Dermed ble 1ACT-motoren til Mercedes 18/100 GP (vinner av den franske Grand Prix 1914) startpunktet for utviklingen av Mercedes- og Rolls-Royce-flymotorer. Mercedes opprettet en serie med 6-sylindrede motorer som kulminerte i Mercedes D.III- motoren . Rolls-Royce reverserte Mercedes topplokkdesign basert på en racerbil igjen i England i begynnelsen av krigen, og førte til Rolls-Royce Eagle V12- motoren . Andre 1ACT-design så dagens lys som den spanske Hispano-Suiza 8 V8 (med en helt lukket girkasse), American Liberty L-12 V12 og den tyske inline-6 BMW IIIa . W12 2ACT Napier Lion- motoren ble bygget i Storbritannia fra 1918.
De fleste av disse motorene brukte en aksel for å overføre driv fra veivaksel til kamaksel øverst på motoren. Store flymotorer, spesielt luftkjølte motorer, opplevde betydelig termisk ekspansjon, noe som førte til at sylinderblokkens høyde varierte under driftsforhold. Denne utvidelsen forårsaket vanskeligheter for trykkstangmotorer, så en overliggende kamakselmotor ved hjelp av en glidende drivaksel var den enkleste måten å motvirke denne utvidelsen. Disse koniske sjaktene ble vanligvis funnet i et ytre rør på utsiden av blokken, ofte referert til som " tårnaksler ".
1914-1918 Hispano-Suiza 8A SOHC flymotor .
Koniske sjakter synlige på baksiden av hver sylinderbank på en Hispano-Suiza 8Be .
En av de første amerikanske masseproduserte overliggende kamakselmotorer var den 1ACT inline åttesylindrede motoren til luksusbilen Duesenberg Model A (1921-1926).
I 1926 var Sunbeam 3 Liter Super Sports den første produksjonsbilen som brukte en 2ACT-motor.
I USA , Duesenberg lagt 2ACT motorer (sammen med eksisterende 1ACT motorer) med 1928 utgivelsen av Duesenberg Model J drevet av en 2ACT inline-åtte motor. Den Stutz DV32 (1931-1935) var også en av de første amerikanske luksusbiler til å bruke en 2ACT motor. Også i USA dominerte Offenhauser 2ACT inline 4-sylindret racermotor fra 1933 racing i Nord-Amerika fra 1934 til 1970-tallet .
Andre tidlige biler med 1ACT-motorer var Wolseley Ten (1920-1923), MG 18/80 (1928-1931), Singer Junior (1926-1935) og Alfa Romeo 6C Sport (1928-1929). De første motorsyklene på ACT inkluderte Velocette K-serien (1925-1949) og Norton CS1 (1927-1939).
Den Crosley CC Fire (1946-1948) var kanskje den første amerikanske produksjon bil å bruke en 1ACT motor. Den lille motoren drev Crosley HotShot, den første vinneren av 1950 12 Hours of Sebring .
Bruken av en 2ACT-konfigurasjon økte gradvis etter andre verdenskrig, spesielt på sportsbiler. Ikoniske 2ACT-motorer fra denne perioden inkluderer Lagonda (1948-1959) og Jaguar XK6 (1949-1992) inline 6-sylindrede motorer samt Alfa Romeo Twin Cam inline 4-sylindrede (1954-1994). Fiat Twin Cam inline-sylindret motor (1966-2000) var en av de første 2ACT-motorene som brukte tannrem i stedet for en kjetting.
På 1980-tallet førte behovet for å øke ytelsen og samtidig redusere drivstofforbruket og eksosutslippene til en økende bruk av 2ACT-motorer i vanlige kjøretøyer, fra japanske produsenter. På midten av 2000- tallet brukte de fleste bilmotorer en 2ACT-konfigurasjon.
“ I de fleste kommersielle dieselmotorer er OHC-er drevet . "
“ De overliggende kamakslene drives av skrå tannhjul og vertikale aksler, kjent som tårnaksler . "
