CamshaftEdit
4サイクルエンジンや一部の2サイクルエンジンでは、バルブタイミングをカムシャフトで制御している。 カムシャフトを改造することで変化させたり、可変バルブタイミングによりエンジン運転中に変化させたりすることができる。 また、バルブ機構、特にタペットクリアランスの調整によっても影響を受ける。
バルブオーバーラップ編集
従来の固定バルブタイミングでは、排気ストローク末期に吸排気バルブがともに開いている「バルブオーバーラップ」期間が存在する。 吸気バルブは排気ガスが完全にシリンダーを出る前に開き、その大きな速度が新しい燃料を吸い込むのに役立つ。 吸気バルブから出た排気ガスがちょうど排気バルブに到達するように設計することで、排気ガスが吸入されなくなったり、排気ガスが掃気されなくなったりすることを防いでいる。 図では、赤と青の円弧の重なりがバルブのオーバーラップ期間を示している。 Key:
- TDC = 上死点
- BDC = 下死点
- IO = 吸気バルブ開
- IC = 吸気バルブ閉
- EO = 排気バルブ開
- EC = 排気バルブ閉
ピストンヘッドが上死点あるいは下死点まで到達しないうちにいずれかのバルブが開弁します。 上死点または下死点に達する前にバルブが開く量をクランクシャフト度数で表し、バルブリードという。 上死点または下死点に達した後、バルブが閉じるクランクシャフトの度数をバルブラグという。 バルブオーバーラップは、バルブオーバーラップ中に吸入空気で排気バルブを冷却する二次的な手段である。
可変バルブタイミング編集
レーシングカーのエンジンのように、常に比較的高速で走るエンジンは、体積効率を最大にするためにバルブタイミングにかなりのオーバーラップを持たせる。 ロードカーのエンジンは1000rpm以下のアイドリングが要求されるため、バルブのオーバーラップが大きすぎると、新鮮なガスと排気ガスが混ざり合ってしまい、スムーズなアイドリングができなくなるからだ。
Ported enginesEdit
多くの2サイクルエンジンとすべてのワンケルエンジンはカムシャフトやバルブがなく、ポートのタイミングはポートを機械加工し、および/またはピストンスカートを変更することによってのみ変えることができる(2サイクルアプリケーション)。
タペットクリアランス編集
ディーゼルエンジンのバルブタイミングは、吸排気バルブのタペットクリアランスにも依存する。 タペットクリアランスが大きいと、バルブは遅く開き、早く閉じます。 タペットクリアランスはフィーラーゲージと呼ばれる器具で測定されます。