Vezérműtengely

A vezérműtengely a négyütemű motor egyik meghatározó alkatrésze: egy forgó tengely, amelyre gondosan kialakított bütyköket szereltek, hogy minden égési ciklusban pontosan a megfelelő pillanatban nyissák a szelepeket. Feladata a motor légzésének összehangolása, vagyis a friss levegő vagy a levegő-üzemanyag keverék beengedése a hengerekbe, majd az elégett gázok kiengedése, mindezt pontos összhangban az emelkedő és süllyedő dugattyúkkal. Ez az időzített összjáték nélkül a szelepeknek és a dugattyúknak nem lenne rögzített viszonya, és a motor egyszerűen nem tudna működni.

Mechanikailag a vezérműtengelyt a főtengely hajtja, és pontosan feleakkora fordulatszámmal forog, mivel egy négyütemű ciklusban minden szelepnek csak minden második főtengely-fordulat alkalmával kell egyszer kinyílnia. Ahogy a tengely forog, minden tojás alakú bütyök egy emelőre, szelepemelőre vagy himbára nyom, amely viszont egy erős visszahúzó rugóval szemben lenyomja a szelepet; amint a bütyök elfordul mellette, a rugó visszacsapja a szelepet. Magát a hajtást egy vezérműszíj, lánc vagy fogaskeréksor adja, amely a vezérműtengelyt és a főtengelyt szinkronban tartja, és e kapcsolat bármilyen elcsúszása az egész motort kihozza az időzítésből.

Minden bütyök pontos alakja, vagyis a profilja mélyen befolyásolja a motor teljesítményét. Egy szelíd bütyök, amely mérsékelten és rövid ideig nyitja a szelepet, az erős alacsony fordulatszámú nyomatéknak és a sima, gazdaságos járásnak kedvez, míg egy agresszív profil, amely szélesebbre és hosszabb ideig nyitja a szelepet, lehetővé teszi a motor mély légzését magas fordulaton, cserébe feláldozva az alsó tartomány rugalmasságát a felső tartomány teljesítményéért. Ez a vezérműtengely-tervezés lényege, és a tuningolók régóta cserélnek vezérműtengelyt, hogy a motor jellegét a versenyzéshez vagy az úti használathoz alakítsák.

A motorokat hengersoronként egy vagy két vezérműtengellyel építik. Az egy felülfekvő vezérműtengelyes elrendezés, rövidítve SOHC, egyetlen tengelyt használ mind a szívó-, mind a kipufogószelepek működtetésére, míg a kettős felülfekvő vezérműtengely, vagyis a DOHC, mindkét feladatra külön tengelyt szentel, ami hengerenként több szelepet és szabadabb légzést tesz lehetővé magas fordulaton. Sok korszerű motor változtatható szelepvezérléssel egészül ki, amely a főtengelyhez képest előbbre vagy hátrébb tudja állítani a vezérműtengely fázisát, így kiszélesíti a hasznos fordulatszám-tartományt, hogy egyetlen motor alacsony fordulaton szelíd, terhelve pedig energikus legyen.

Gyakorlatilag a vezérműtengely tartós, hosszú élettartamú alkatrész, ám az azt hajtó és követő elemek odafigyelést érdemelnek. Egy elhasználódott vezérműszíj, ha elszakad, az úgynevezett interferencia-motorokban a szelepeket a dugattyúknak ütközteti, súlyos kárt okozva, ezért az ütemezett szíjcsere kritikus fontosságú. Az emelők, a hidraulikus szelephézag-kiegyenlítők és a változtatható vezérlés állítóművei is elhasználódhatnak vagy eltömődhetnek a leromlott olajtól, ezért a tiszta, megfelelő minőségű olaj a vezérműtengely legjobb védelme az idő előtti kopás és a pontos szelepvezérlés elvesztése ellen.