Hvad er performance-nokskæle? Og bør du opgradere dine? Find ud af dette og meget mere i vores guide til ydelsesnokker…
Medmindre du ejer en bil med roterende motorer, kan du være sikker på, at knastaksler påvirker dig. Din bil har måske en eller så mange som fire, men uanset antallet er de en afgørende del af din motors ydeevne.
Nokkeaksler er et enormt komplekst emne, der grænser op til fysik på højeste niveau, hvis du dykker dybt ned i det, men selv på et grundlæggende niveau er de sandsynligvis det mest misforståede emne inden for britisk tuning, hvilket fører til meget almindelige og ret store fejl, når du vælger knastaksler til din motor.
Dette indslag skulle give dig en bedre forståelse af ydelsesnokke, og hvad der er godt for din motor.
Hvad er knastaksler, og hvad laver de?
På det mest grundlæggende niveau er knastaksler cylindriske metalstænger i stempelmotorer med lober, der stikker ud fra dem. Det er deres opgave at åbne og lukke ind- og udstødningsventilerne i den rigtige mængde på det rigtige tidspunkt.
Mængden, tidsrummet og tidspunktet, hvor knasterne åbner ventilerne, spiller alle en stor rolle for, hvor meget effekt og drejningsmoment en motor udvikler, hvor i omdrejningsområdet den gør det, og om motoren overhovedet vil køre. Som du kan forestille dig, kan en udskiftning af knastaksler med de rigtige ændringer alvorligt forbedre ydelsen. En fejl kan dog have katastrofale konsekvenser, ikke kun for ydelsen, men også for pålideligheden.
Hvorfor vil jeg skifte mine knastaksler?
Hvad du end gør, skal du ikke bare kaste dig ud i at skifte knastaksler med det samme, da en udskiftning af knastaksler ikke altid er en god ting! Du skal være sikker på, at det vil forbedre din bil, før du gør det, da vi har set nogle ombytninger, der har givet enorme tab af effekt. Sagen med knastaksler er, at de generelt fjerner ydelse fra et sted i omdrejningsområdet for at tilføje den i et andet, og når du tilføjer tvungen induktion til blandingen, kan tingene blive endnu mere komplekse.
Tænk ikke et sekund, at jo vildere knastaksler du vælger, jo hurtigere bliver din bil, selv om den giver højere spidseffekttal, da dette ofte ikke er tilfældet. Fra fabrikken er en bils cams generelt meget milde, og de er normalt lavet på en sådan måde for at opnå økonomi, pålidelighed og mest af alt køreegenskaber. Det betyder, at der næsten altid er plads til forbedringer, men med milde motorspecifikationer, især på turbomotorer, kan disse standardnokke ofte være det bedste overordnede valg.
Antal og placering af knaster
Det påvirker ikke ydelsen enormt meget, men forskellige motorer har forskellige positioner for knaster, samt forskellige mængder af dem. Langt de fleste moderne motorer har fire ventiler pr. cylinder, og disse har generelt separate knapper til ind- og udstødningsventilerne. Så dobbeltnokker på lige motorer og firdobbeltnokker på V- og fladmotorer.
Mange ældre motorer har to ventiler pr. cylinder og en enkelt knastaksel, der betjener dem alle. Disse motorer er blevet meget sjældnere, men produceres stadig i dag, især de fantastiske LS-motorer, som man ser i Corvettes, VXR8’er osv. LS-motorerne har sammen med mange ældre motorer også en knastaksel monteret i blokken, men langt de fleste motorer har nu knastakslerne helt oppe i toppen af motorerne, monteret i hovedet.
For at komplicere tingene lidt, har nogle motorer – oftest fra Honda – en enkelt knastaksel, der betjener alle 16 ventiler, og der findes motorer (især nogle få ældre Ford- og Fiat-enheder), der har to knastaksler, men kun otte ventiler. Nogle motorer kan også have tre eller fem ventiler pr. cylinder. Men i det store og hele har motorer tendens til at være enten med en enkelt cam og to ventiler pr. cylinder eller med to cams og fire ventiler pr. cylinder.
SÅ HVOR MEGET CAM ER FOR MEGET CAM?
Dette er det ældgamle problem med cam swaps, for som tidligere nævnt tager en cam som regel det, som den giver i et område af omdrejningsområdet, væk i et andet. Afhængigt af, hvor velegnet den er til resten af motorens specifikationer, kan den give mere, end den tager væk, eller producere langt mindre, end den fjerner. Uanset om der er tale om N/A eller tvangsindtræk, giver en for stor cam uden at resten af motoren er egnet til at give effekt ved tilsvarende omdrejninger ofte en meget lille forøgelse af toppræstationens hk på bekostning af massive tab ved lave omdrejninger. Samlet set vil bilen ende med at blive langsommere.
Meget vilde knaster gør generelt effektbåndet mindre uanset specifikation, hvor racerbiler ofte har et effektbånd på omkring 2000rpm, lige i toppen af omdrejningsområdet. Ikke alene kan dette gøre bilen besværlig at køre hurtigt på vejen, men medmindre din gearing er korrekt, kan du faktisk falde ud af effektbåndet, hver gang du skifter et gear op – hvilket ville gøre accelerationen langsom, uanset hvad toppunktseffekttallet er.
De kalder ofte kamnokker for “Fast road”- og “Race”-specifikation, og det er med god grund. Selv om det måske giver dig nogle få flere tophestekræfter, er en racerkam ikke særlig sjov på vejen og kan faktisk gøre dig langsommere i det hele taget.
Hvilken slags knaster er den rigtige til min bil?
Nokker handler om at få luften ind og ud af din motor, men afhængigt af, hvordan din motor får sin luft i første omgang, kan det ændre, hvilken slags knaster der er den rigtige til dig. Alle motorer er forskellige – ligesom folks meninger om, hvad der er for vildt – og du bør altid undersøge virkningerne af forskellige knaster i din valgte motor, før du træffer en endelig beslutning. Nu er du blevet advaret, og her er en grundlæggende vejledning …
NORMALT APSIREREDE MOTORER
Med ingen luft, der tvinges ind i din bil, har du ikke meget andet valg end at køre med ret vilde knaster og desværre leve med et mindre og højere omdrejningstal, når du går efter øget effekt. Præcis hvor langt du ønsker at gå, er op til dig, men ofte giver op til 280-290 graders knaster en betydelig effektforøgelse sammen med passende understøttende ændringer, samtidig med at de stadig er acceptabelt kørevenlige på vejen.
TURBOCHARGED ENGINES
Disse motorer kører, selv fra fabrikken, med langt mildere knaster end deres tilsvarende motorer med normal indsugning, fordi de får luft presset ind, hvilket betyder, at de ikke behøver at ofre så meget effekt ved lave omdrejninger ved at bruge særligt vilde knaster. Hvis man vil opnå maksimal gevinst og samtidig bevare køreegenskaberne, foreslås det at anvende høje løftnokke med lav varighed, og de markedsføres ofte som “turbo-nokke”. Noder med lang varighed har en dobbelt ulempe på turbomotorer, fordi det tab af effekt i lavt gear, som man får på alle motorer, normalt forværres af en langsommere turbospoling, så man skal være forsigtig med, hvor langt man går.
Med en gennemsnitlig motor med fire ventiler pr. cylinder kan man normalt få et godt stykke over 200 hk pr. liter på pumpebrændstof med relativt milde noder med en varighed på omkring 260, hvilket gør, at bilen kan holde sig trækkende og reagerer i lavt gear. På raceturbo-motorer med høj boost har vi set omkring 400 hk pr. liter med tilsvarende milde knaster. Det betyder ikke, at vildere knaster ikke er nyttige, for hvis du bygger en motor, der er beregnet til maksimal effekt eller topfart, kan du med superlange knaster med meget lang varighed, der svarer meget til en N/A-motor, få den nødvendige effekt ved meget lavere boost, om end det er på bekostning af en masse drejningsmoment og effekt ved lav hastighed.
Et andet almindeligt trick på turbomotorer er ulige knaster, hvor indløbsnokken f.eks. har en varighed på 265, mens udstødningsnokken er standard, eller hvor indløbsnokken har en varighed på 285, men udstødningsnokken er en mildere 265. Dette er, som nævnt tidligere i afsnittet om ulige cam’er, en god måde at øge effekten på ved at lade turboen skubbe mere luft ind uden at miste for meget effekt i lavt gear.
Overlap er et omdiskuteret emne på turbo-biler og kan ofte afhænge af tunerens præferencer og motorspecifikationer. Mens overlap fører til, at brændstof/luftblandingen stadig bliver forbrændt, når den kommer ud i turboen og potentielt hjælper til spooling, er effekten ofte omvendt, hvis motoren har mere modtryk end ladetryk, og ydelsen sænkes med meget lidt gevinst nogen steder.
SUPERCHARGED
Supercharged-motorer reagerer meget lig turbo-motorer med hensyn til valg af cam, bortset fra en faktor: overlap. Bortset fra nogle få anvendelser, hvor der kun er tale om maksimal indsats ved høje omdrejninger, vil overlapning ikke gøre noget for en kompressoropladet motor ud over at sænke dens ydelse enormt i visse dele, hvis ikke hele omdrejningsområdet.
Grunden er, at den tryksatte indsugningsluft og det brændstof, der tilsættes sammen med den, bare vil blive smidt ud af udstødningen, hvilket øger emissionerne, udstødningstemperaturerne og modtrykket, men samtidig spilder en enorm mængde effekt.
VTEC-MOTORER
Takket være den måde, VTEC-motorer bruger én cam-profil til lave omdrejninger og en anden ved høje omdrejninger, er vilde cams mindre et problem for køreegenskaberne i en VTEC-udstyret bil, end de kan være i andre motorer. Desværre har Honda monteret vilde knaster som standard i deres VTEC-motorer til højtydende motorer, og i de fleste situationer ville det gøre bilen ukørebar, hvis man tog dem endnu vildere. På mildere VTEC-motorer giver dette imidlertid en god mulighed for at øge top-effekten uden at ødelægge køreegenskaberne.