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油圧タペットは、油圧バルブリフターまたは油圧ラッシュアジャスターとも呼ばれ、内燃エンジンのゼロバルブクリアランスを維持するための装置です。従来のソリッドバルブリフターでは、バルブとそのロッカーまたはカムフォロワーの間に小さなクリアランスを維持するために定期的な調整が必要です。このスペースは、エンジンの熱で膨張した部品が固まるのを防ぎますが、動作温度に達するまで部品が互いにガタガタと音を立てるため、動作音が大きくなり、摩耗が進む可能性もあります。油圧リフターは、この小さな許容誤差を補正するように設計されており、バルブトレインがゼロクリアランスで動作できるようにすることで、動作音が静かになり、エンジンの寿命が延び、バルブクリアランスの定期的な調整が不要になります。
カムシャフトと各バルブの間にある油圧リフターは、内部ピストンを収めた中空の鋼鉄シリンダーです。このピストンは強力なバネで移動の外側の限界に保持されています。ローブ カムシャフトはリフターをリズミカルに押し、その動きを次の 2 つの方法のいずれかでエンジン バルブに伝えます。
- ロッカー機構を介してバルブを作動させるプッシュロッド（オーバーヘッドバルブ（OHV）エンジンの場合）を介して；
- バルブステムまたはロッカーアーム（オーバーヘッドカムシャフト（OHC）構成）との直接接触を介して。
一定圧力のオイルは、リフター本体の小さな穴からオイル チャネルを経由してリフターに供給されます。エンジン バルブが閉じているとき (リフターがニュートラル位置にあるとき)、リフターはオイルで満たされます。カムシャフト ローブがリフト段階に入ると、リフター ピストンが圧縮され、バルブがオイル入口を閉じます。オイルはほぼ圧縮不可能であるため、この高い圧力により、リフト段階中はリフターは実質的に固体になります。
カムシャフトのローブが頂点を通過すると、リフター ピストンの負荷が軽減され、内部スプリングがピストンをニュートラル状態に戻すので、リフターにオイルを補充できるようになります。リフター ピストンの移動範囲が狭いため、ラッシュを頻繁に調整する必要がありません。
歴史
油圧リフターを採用した最初のエンジンは、1930 年のキャデラック V16 (モデル 452) でした。1980 年代に設計された車では、油圧リフターはほぼ普遍的でしたが、一部の新しい車では、バケットとシムの機械式リフターに戻っています。これらは、それほど静かに動作せず、メンテナンスフリーではありませんが、安価です。[引用が必要]現代の非油圧リフター配置のほぼすべては、オーバーヘッド カム エンジンです。[引用が必要]
利点
エンジン始動時にプロセス全体が油圧によって作動するため、サービスや調整は必要ありません。もう 1 つの利点は、タペットのメンテナンスに関連するサービスや料金が不要なため、運用コストが安くなることです。通常、油圧タペットは、エンジンの寿命全体にわたってサービス要件なしで使用できます。
デメリット
油圧リフターには、潜在的な問題がいくつかあります。多くの場合、車両が駐車されているときにリフターからオイルが排出されるため、始動時にバルブトレインが大きな音を立てます。このノイズが数分以内に消える場合、これは重大な問題とは見なされません。通常、ノイズは 1 秒か 2 秒しか続きません。消えない音は、オイル供給がブロックされているか、摩耗により 1 つ以上のリフターが壊れてバルブが完全に開かなくなったことを示している可能性があります。後者の状況では、影響を受けたリフターを交換する必要があります。
油圧タペットには、より複雑で高価なシリンダー ヘッドの設計が必要です。多くの小型車メーカーは、設計と製造コストが低いため、油圧タペットよりもソリッド バルブ リフターを好みます。
一般的に、油圧タペットはエンジン オイルの品質とオイル交換の頻度に敏感です。カーボン スラッジや残留物によりタペットが簡単にロックしたり、オイル チャネルがブロックされたりして、クリアランス設定が無効になる可能性があるためです。クリアランス設定が正しく機能していないと、過度の摩耗により、特にエンジン カムシャフトとバルブに悪影響を及ぼします。前述のように、メーカー推奨グレードのエンジン オイルを使用し、規定のオイル交換間隔を超えないようにすることで、これを回避できます。
特定の状況では、リフターが「ポンプアップ」して負のバルブクリアランスが生じるというのは誤解です。エンジンオイルポンプは、「ポンプアップ」を引き起こすのに十分な圧力を生成できません。この問題は、エンジン速度が高いときにフロートを許す弱いバルブスプリングが原因です。フォロワーは余分なクリアランスと見なしたものを吸収しようとします。この速度が維持されると、リフターは膨張し続け、バルブが閉じるべきときにシートから外れてしまいます。したがって、エンジンの損傷を防ぐために、バルブスプリングを適切な強度に維持することが非常に重要です。
油圧リフターは、高 RPM で「バルブバウンス」を引き起こす可能性があり、これはパフォーマンス用途には望ましくありません。
注記
使用済みの油圧リフターは、始動時にバルブが開いたままになり、バルブ トレインやピストンが損傷する恐れがないように、取り付け前にオイルを抜いておく必要があります。これは、リフターをバイスで圧縮することで簡単に行えます。始動時に油圧が急速に上昇し、適切な高さに設定されます。
参考文献
ウィキメディア・コモンズには、油圧タペットに関連するメディアがあります。