Kamera motoru

Overhead cam engine with forced oil lubrication (Autocar Handbook, 13th ed, 1935)

Kamera(Kam) motorlarında, diğer içten yanmalı motorlarından farklı olarak bağlantı çubukları ve krank mili yoktur, bunun yerine piston hareketinin, normal krank yerine bir kam ve silindir vasıtasıyla yapıldığı bir motordur.

Kam motorları genellikle piyasada içten yanmalı motorlar olarak örnekleri görülebilir, fakat hidrolik ve pnömatik motorlar olarak da kullanılmışlardır.

Çalışma Prensibi

Cyclone Mark V Engine Cross Section

1.Piston aşağı hareket ettikçe hazneye yakıt ve hava karışımı emilir.

2.Piston yukarı doğru hareket etmeye başladığında ise valfler kapanır ve yakıt-hava karışımı sıkıştırılır.

3.Piston tekrar üst noktaya ulaşmadan önce, buji yakıt-hava karışımını ateşler. Bu da, gaz basıncının oluşmasını sağlar. Gaz basıncı pistonu aşağı itmesiyle beraber krank miline enerji aktarılarak güç vuruşu başlatılır.

4.Piston dibe ulaştığında egzoz valfi açılır ve piston üste döner, egzoz strokunu tamamlar ve motor birinci adımın başlangıcında olduğu yere geri döner.

Kam motorları kendi kendine çalışabilir veya marş motorunu devre dışı bırakarak motoru elle çalıştırabilirsiniz . Bu da üç konumlu bir anahtar vasıtasıyla gerçekleşir. Anahtar; kapalı, kendi kendine çalışma veya yalnızca bujilere güç sağlama arasında seçim yapmanızı sağlar.

Tek tepegöz kam içten yanmalı motorlarda tipik 2000-4000 dev/dak hızda çalışırken, pistonlar, valfler ve bujiler neredeyse hayal bile edilemeyecek bir hızda çalışmaktadır. 3000 rpm'de her buji, 3 silindirli bir motorda saniyede toplam 150 patlama için saniyede 50 kez ateşlenir.

Avantajlar

Radial engine timing

• Yüksek tork ve güç.

• Daha yüksek güvenirlilik ve %50 daha az para.

• %50 daha küçük boyut.

• Daha iyi yakıt ekonomisi.

• Daha az ağırlık ve düşük bakım maliyeti.

• Sorunsuz ve titreşimsiz çalışma.

Yapılan bir çalışmada Dyna kam motoru neredeyse 100 dev/dk kadar rölantide kalabiliyor. Uçuş testi sırasında kullanılan dört sıralı kam motoru, uçağın performansını arttırdığı gözlemlenmiştir ve tırmanma oranı önemli ölçüde arttırılmıştır.

Söz konusu sağlamlık olduğunda kam motorlarının arızalı olduğunu veya başarısız olduğunu düşünmek hatalıdır. Amerika Birleşik Devletleri hükûmeti tarafından yapılan çalışmalarda ve kam motorları üzerinde yapılan testlerden sonra, Ticaret Bakanlığı Onaylı Tip Sertifikasını alma hakkı kazanan Fairchild Model 447-C radyal kam motorudur. Model 447-C, Uçak krank motorunun 30 ila 50 saatlik bir ömre sahip olduğu bir zamanda o sırada üretimde olan diğer tüm uçak motorlarıyla karşılaştıracak olursak çok daha sağlam ve dayanıklıydı. Ne yazık ki, CNC üretimleri başlamadan önce zayıf bir kam profiline sahipti, bu da zamanında ahşap malzemelerin kullanılması (ahşap pervaneleri ve ahşap, tel ve kumaş gövdeleri) çok şiddetli sallanma ve titreşim anlamına geliyordu.

Araçlarda kullanımı

Kam motorlarının köklü bir tarihleri vardır.1892'de mühendis JW Raymon tarafından üretilen üstten eksantrik mili Springfield, Model A'dan daha önce üretilmiştir.

Bir başka tasarım ise 1922'de Stockton, California'da Henry A. ve Nordwick ile birlikte krank atımının dört loblu bir kam ile değiştirildiği bir radyal motor tasarlamaya çalışıyordu. Biyel kolunun büyük ucundaki bir silindir kam ile temas ettirerek piston vuruşlarını oluşturmuşlardır. 1923'ten kalma bir başka Nordwick ve Marchetti motor tasarımı ise, her biyel kolunun büyük ucuna, ana merkezi dişliye bağlı ve kendi krankına bağlı olarak üretilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri hükûmetinden uçuşa elverişlilik onayı alan ilk motor aslında, Henry A. ve Nordwick tarafından tasarlanan bir radyal kam motoru kullanılmıştır.

1950'lerde ve 1960'larda Porsche, şaşırtıcı derecede seksi 550 Spyder, hızlı 718 RSK, görünüşte standart olan 356 Carrera ve ince ortadan motorlu 904 ile yarışa damgasını vurdu. Hepsinin ortak noktası Dört dişli kam motoru olmasıydı. 1,1 ila 2,0 litre arasında değişen boyutlarda üretilen dört kamlı, dört silindirli Porsche tipi 547, 587 ve 692 motorları, litre başına 75 hp ve yarış motorları için daha da fazla özgül güç çıkışıyla zamanları için dikkat çekiciydi.

Pistonsuz döner motorlar

Bazı motorlarda kam kullanılır, fakat burada açıklanan anlamda "kam motorları" değildir. Rand kam motoru gibi kamlara dayanan çoğu pistonsuz motorlar, sızdırmazlık hareketini kontrol etmek için kam mekanizmasını kullanır. Bu kanatlara karşı yanma basıncı, kamdan ayrı bir kanat taşıyıcısının dönmesine neden olur. Rand kam motorunda, eksantrik mili vasıtasıyla kanatlar hareket eder, böylece motor döndükçe değişen hacimli bir yanma odasını çevreler.