バルブトレイン(乗用車)

Valve train systems control the gas exchange, which means that they represent a significant opportunity for optimizing the combustion process. The components of the valve train system are subjected to high loads. In addition to wear due to mechanical forces, increasing combustion pressures and temperatures, in particular, place greater demands on the materials and heat dissipation of components on the combustion side.

Valve train systems and their components

Valves, valve seat inserts, and valve guides

バルブ、バルブガイド、バルブシートインサートの三者が一体となってバルブトレインと燃焼室の気密性を保ちます。実際には、バルブとバルブシートインサートが気密性を確保する働きをし、バルブガイドはバルブを支え、その運動を支持する役割を担います。マーレが提供する吸排気バルブは、鍛造や熱間押出プロセスで製造され、幅広い素材に対応しています。排気量を問わず、ガソリンおよびディーゼルエンジンの両方に対応した製品をご用意しています。負荷条件に応じ、バルブとバルブシートの接触面の強化や、硬化処理、窒化処理、クロムめっきなどの加工を施します。非常に厳しい熱負荷、機械負荷がかかる用途には、ナトリウム封入中空バルブが適しています。高性能化が進む近年のエンジンでは、各部品に対する負荷は増加する一途です。こうした状況に対応するため、マーレでは冷却バルブに焦点をあてた開発を進めています。

この他、製品ラインナップには、バルブステムシール、バルブスプリング、バルブスプリング上下リテーナーなどもあります。

Camshafts

カムシャフトの役割を技術的に表現すると、クランクシャフトの回転運動を、カムプロファイルを介してカムフォロワの揺動に変化させる、ということになります。カムプロファイルの形状によってバルブのリフト量が決定されるため、ガス交換や燃焼工程の設計においては、カムプロファイルの形状が大変重要な要素となります。

エンジン効率を向上させる上で、カムシャフトが貢献できる余地が多く残されています。既に着手されている技術としては、シャフトの軽量構造の開発や、シャフト用の低摩擦ベアリングの開発などがあげられますが、それ以外にも可変バルブトレインなど、カムシャフトの機能を拡張化させる試みもあり、その可能性は大きく広がります。マーレでは様々な用途や性能要求(耐用年数、コスト、重量、フリクション、ノイズ、拡張機能など)に応じた幅広いデザインのカムシャフトを揃えています。

組立カムシャフト

マーレが開発した組立カムシャフトには、精密スチールパイプが採用されています。また、カムロブにはスチールとパウダーメタルを原材料に使用しています。組立カムシャフトは、バルブトレイン全体の最適化に大きく寄与しています。モジュラー構造の組立カムシャフトは様々な用途への柔軟性に優れているため、多くのエンジンで採用が進んでいます。軽量であることも魅力の一つです。従来の鋳造・鍛造カムシャフトに比べて、45%の軽量化を実現しています。インプット・アウトプットエレメントについては、幅広い製造方法と様々な素材での対応が可能で、設計要求に応じた最適な工程と素材を提案します。

鋳造カムシャフト

鋳造カムシャフトの素材には、チルド鋳鉄が採用されるケースがほとんどです。転がり接触面の強度が特に求められる用途では、高周波焼入れカムロブをご提案する場合もあります。軽量化のため、中空円筒または中空プロファイルに鋳造することも可能です。

鋳造工程は、最先端技術を集結した全自動生産ラインで行われます。素材はお客様の要望に合わせ、標準的なものから特殊なものまで幅広く対応します。最新のマシニングセンタと全自動CBN研磨機により、安定した高品質を実現します。