バルブトレインとは

バルブトレイン

4サイクルエンジンのクランクシャフトの動きに合わせて、吸気バルブ、排気バルブを開閉する一連のシステムを指す。両バルブともに特殊ステンレスの鋼材を使用するが、吸気バルブは約350度、排気バルブは800度を基準に設計されている。吸気バルブにはオーステナイト系ステンレス耐熱鋼21-4N SUH35、排気バルブにはマルテンサイト系ステンレス耐熱鋼 SUH3が使用される。ほかにも材質はいろいろあり最適な仕様が日々考案されている。スプリングは耐熱性が必要で、特殊鋼線のシリコンクロム鋼オイルテンパー線 SWOSCなどが使用される。

駆動システムはDOHC(ダブル オーバー ヘッド カム)、SOHC(シングル オーバー ヘッド カム)、OHV(オーバーヘッドバルブ)の仕様があるが、DOHCが多い。

OHVは旧車で使用されていた。カムシャフトはクランクシャフトの近くに配置され、タイミングギアで駆動し、プッシュロッドを介してバルブロッカーアームでバルブを駆動する。

SOHCではカムシャフトは1本で、吸気バルブ用、排気バルブ用それぞれにバルブロッカーアームというテコでバルブを駆動する。

DOHCではカムシャフトは2本で、吸気バルブ用、排気バルブ用それぞれに使用され、バルブは直接カムシャフトにより開閉される直動式とバルブロッカーアームで駆動する2種類がある。直動式では、カムとの接触面には円筒形のカップ形状のバルブリフターが、スプリングにかぶせてあり、スライドするようになっている。

クランクシャフトとの同期はクランクシャフトとカムシャフトをタイミングチェーンまたはタイミングベルトで駆動する。チェーンは静粛性、ゴムベルトは耐久性に問題があり、採用率は拮抗していたが、サイレントチェーンの登場で金属チェーン仕様が増えている。

また、近年、高性能化により、バルブトレインは進化し、運転条件に応じて開閉時期や弁リフト量を変更できる可変動弁機構が一般的な技術になっている。

方式

DOHC、SOHC、OHV

サイズ

300㎜~500㎜

構成

□内装部品:

吸気バルブ、排気バルブ、バルブスプリング、バルブシート、バルブガイド、カムシャフト

DOHC: バルブリフター(タペット)

SOHC:バルブリテーナー、バルブロッカーアーム、バルブロッカーシャフト

OHV: バルブリテーナー、バルブロッカーアーム、バルブロッカーシャフト、プッシュロッド

□外装部品:

タイミングチェーンベルト、タイミングギヤ、アイドラー、 チェーンテンショナー

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