カムシャフトとは?
かむしゃふと
カムシャフトとは、エンジンの吸気・排気バルブを適切なタイミングで開閉させるための回転軸のことです。
カムシャフトは、レシプロエンジンにおいて吸気バルブと排気バルブの開閉タイミングと量(リフト量)を制御する重要な部品です。シャフト上に複数の楕円形または卵形の突起(カム)が配置されており、シャフトが回転するにつれてカムがバルブを押し開く仕組みになっています。
カムシャフトはクランクシャフトとタイミングベルトまたはタイミングチェーンで連結されており、クランクシャフトが2回転する間に1回転(4サイクルエンジンの場合)するよう設計されています。この比率によって、吸気・圧縮・爆発・排気の4行程に合わせてバルブが正確に開閉します。
配置方式による分類として、代表的なものは次の通りです。
- OHV(オーバーヘッドバルブ):カムシャフトをシリンダーブロック内に配置
- SOHC(シングル・オーバーヘッド・カムシャフト):シリンダーヘッド上部に1本配置
- DOHC(ダブル・オーバーヘッド・カムシャフト):吸気用と排気用に2本配置し高性能化
近年では可変バルブタイミング機構(VVT)と組み合わせることで、走行条件に応じてカムシャフトの位相を変化させ、燃費向上と高出力を両立するエンジンが主流となっています。
使い方・例文
スポーツカーのエンジンにDOHCが採用されているのは、吸気と排気それぞれに専用のカムシャフトを持つことで、高回転域でも効率よくバルブを制御できるからです。タイミングベルトの交換時期が来ると、カムシャフトの動作タイミングがずれてエンジン不調につながるため、定期交換が推奨されます。
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