Culbutor (rocker arm)

Culbutorul este o pârghie basculantă ce constituie una dintre ultimele verigi din lanțul de componente responsabile cu deschiderea supapelor unui motor. Amplasat în chiulasă, basculează înainte și înapoi pe un pivot fix, având un capăt acționat de mecanismul de comandă a supapelor și celălalt capăt apăsând pe tija unei supape. Rolul său este să transforme mișcarea furnizată de arborele cu came în deschiderea și închiderea precisă a supapelor de admisie și de evacuare care îi permit motorului să respire.

Modul în care culbutorul primește mișcarea depinde de arhitectura motorului. La un motor cu supape în cap și arbore cu came în bloc, unde arborele cu came stă jos în blocul motor, o tijă împingătoare urcă de la un tachet și ridică un capăt al culbutorului, care basculează și împinge supapa deschizând-o la celălalt capăt. La un motor cu arbore cu came în chiulasă, arborele cu came este montat direct deasupra supapelor în chiulasă, iar camele acționează asupra culbutorului fără nicio tijă împingătoare între ele, uneori printr-o rolă care reduce frecarea. În ambele cazuri, culbutorul este componenta care apasă în final pe tija supapei și, pe măsură ce cama se rotește îndepărtându-se, lasă arcul supapei să o închidă la loc.

Una dintre cele mai utile însușiri ale culbutorului este capacitatea de a acționa ca pârghie mecanică și de a multiplica astfel mișcarea. Fiindcă pivotul împarte brațul în două laturi, distanțele de la pivot la fiecare capăt pot fi făcute inegale, rezultând un raport de pârghie. O configurație frecventă produce un raport mai mare de unu la unu, astfel încât o anumită cursă a camei la intrare este amplificată într-o cursă mai mare a supapei la ieșire. Acest lucru le permite proiectanților de motoare să obțină deschiderea dorită a supapei cu un profil de camă mai mic și mai blând, iar cei care pregătesc motoare montează uneori culbutori cu raport mai mare pentru a crește cursa și a îmbunătăți respirația motorului.

Culbutorul funcționează într-un sistem care trebuie să admită mici variații dimensionale și uzura. Jocul dintre culbutor și tija supapei, jocul termic al supapei, trebuie menținut corect: prea mic, supapa poate să nu se închidă complet, prea mare, sistemul de distribuție devine zgomotos, iar supapa se deschide mai puțin decât se intenționa. Numeroase motoare gestionează automat acest aspect prin compensatori hidraulici de joc, adesea integrați în culbutori sau în pivoții acestora, care folosesc ulei sub presiune pentru a prelua jocul în liniște și pentru a elimina nevoia reglajului manual periodic. Altele păstrează soluții mecanice care trebuie verificate și reglate cu șaibe la intervalele de service.

Materialele și construcția au evoluat considerabil. Culbutorii tradiționali erau ștanțați din oțel sau turnați din fontă, în timp ce motoarele moderne pot folosi oțel forjat, aluminiu ori variante cu vârf cu rolă, care reduc frecarea și uzura la punctele de contact. Indiferent de construcție, culbutorul rămâne o piesă mică, dar esențială, lucrând în armonie cu arborele cu came, cu tijele împingătoare acolo unde există, cu arcurile supapelor și cu supapele propriu-zise, executând discret mii de curse pe minut pentru ca motorul să se umple și să se golească curat.