Knastakslens materiale afgør, hvor stor belastning lobens overflade tåler, hvor længe den holder, og hvilken type ventilløftere den kan køres med. Valget mellem støbejern og stål, og valget af overfladebehandling, handler ikke om prestige. Det handler om mekanik.
Støbejern: den mest udbredte knastkerne
De fleste knastaksler, både originale og eftermarked, fremstilles af legeret støbejern. Newman Cams, en af Storbritanniens mest etablerede knastakselproducenter, angiver at standardmaterialet for støbte knastaksler er et kromlegeret støbejern, ofte omtalt som "chilled cast iron" eller Grade 17, typisk med 1 % krom.
"Chilled" henviser til fremstillingsprocessen: Loberne støbes mod afkølede (chilled) forme, som får overfladen til at størkne hurtigt og danne en hård, hvid jernstruktur i lobens overflade, mens kernen forbliver sejere gråt støbejern. Resultatet er en yderst hård kontaktflade, der tåler den glidende belastning fra en flat tappet-løfter.
COMP Cams producerer både støbte kerner og billetkerner og bemærker, at deres støbte knastaksler fungerer glimrende med flat tappet-løftere, forudsat at tilkøring og smøring håndteres korrekt.
Billetstål: maskinbearbejdet præcision
En billetknastaksel drejes ud af en massiv stålstang, i modsætning til støbejern, der støbes i en form. Newman Cams beskriver billet som det foretrukne materiale til performanceknastaksler og oplyser, at deres billetemner normalt nitreres efter slibning.
Almindelige ståltyper til billetknastaksler omfatter 5150 (krom-vanadium), 8620 (nikkel-krom-molybdæn) og 9310, alle legerede stål med høj udmattelsesstyrke. CylinderHead MFG bemærker, at billet giver overlegen styrke, mulighed for strammere tolerancer og bedre modstand mod bøjning og vridning under høje belastninger.
Ulempen er prisen. At dreje, slibe og nitrere en knastaksel fra massiv stang koster væsentligt mere end at støbe en.
EN40B: nitrerstålet
Newman Cams fremhæver EN40B som et stål designet specifikt til nitrering. Det indeholder aluminium, krom og molybdæn, som alle danner hårde nitrider ved varmebehandling. Resultatet er en ekstremt hård overflade (typisk 65-70 HRC), der tåler høje kontaktbelastninger. Det er ideelt til knastaksler, der køres med rulleløftere og høje fjedertryk.
Overfladebehandlinger
Fosfatering (parkerisering)
OnAllCylinders beskriver Parco Lubrite (mangandithiofosfat) som standardbehandlingen af støbejernsknastaksler gennem årtier. Fosfateringen skaber en porøs, olieabsorberende overflade, der holder på smørefilmen under den kritiske tilkøringsfase. Den mørke, matte overflade, du ser på en ny knastaksel, er fosfateringen. Den er ikke kosmetik, den har en funktion.
Nitrering
Ved nitrering varmebehandles knastakslen i en kvælstofatmosfære. Kvælstofatomerne diffunderer ind i stålets overflade og danner ekstremt hårde nitrider. OnAllCylinders beskriver processen som en indsætningshærdning af knastkernen, der giver en slidflade, som er væsentligt hårdere end ubehandlet stål.
Nitrering er standard på billetknastaksler og bruges også på omslebne knastaksler, hvor den oprindelige overfladehærdning er slebet væk og skal erstattes.
DLC (Diamond-Like Carbon)
DLC er en tynd, ekstremt hård kulstofbaseret belægning, der lægges på løfterens kontaktflade (og nogle gange på loben). OnAllCylinders bemærker, at DLC-overflader er meget glatte og slidstærke. NASCAR-teams brugte DLC-belagte løftere sammen med knastaksler med stålkerne i den æra, hvor reglementet krævede flat tappet.
CatCams i Belgien har udviklet deres egne "slipper followers", flade løftere med DLC-belægning og ekstra lang kontaktflade, specifikt for at muliggøre mere aggressive kamprofiler, end konventionelle rullefingerløftere kan klare.
Mikrofinish
Ud over fosfatering anvender nogle producenter mikrofinish-bearbejdning af lejetappe og lobernes kontaktflader. Processen giver en ekstremt glat overflade, der reducerer friktionen i starten og forbedrer oliefilmens stabilitet. Det er mere udbredt på performanceknastaksler end på almindelige udskiftningsdele.
Råemner og knastslibning
Meksta sliber knastaksler fra råemner (blanks), altså knastakselemner med den rigtige grundform, de rigtige lejediametre og de rigtige monteringsmål, men endnu uden de endelige lobeprofiler. Ved at slibe den ønskede profil på et råemne kan enhver kamspecifikation skabes, uden at der skal støbes en ny form.
Det er standardprocessen for eftermarkedsknastaksler verden over. Producenter som COMP Cams, Newman Cams og ENEM arbejder alle med slibning som primær fremstillingsmetode. Kvaliteten ligger i slibemaskinens præcision, programmets nøjagtighed og materialets grundegenskaber.
Materiale og løftertype hænger sammen
Valget af materiale og overfladebehandling står ikke alene. Det skal matche løftertypen:
- Flat tappet, støbejernsknast: kræver fosfatering, korrekt hærdning af lobens overflade og ZDDP-holdig olie. Den glidende kontakt er afhængig af offerfilmen mellem lobe og løfter.
- Flat tappet, billetstål: kræver nitrering for at opnå tilstrækkelig overfladehårdhed. Uden nitrering er ubehandlet stål for blødt til den glidende belastning.
- Rulleløftere: Den rullende kontakt tillader hårdere materialer og højere fjedertryk. Nitreret billetstål er standardvalget til aggressive rollerknaster.
Kort fortalt
Materialet er ikke en detalje, du kan se, men det er en detalje, der afgør knastakslens levetid. Støbejern med korrekt hærdning fungerer glimrende med flat tappet og den rigtige olie. Billetstål med nitrering giver maksimal slidstyrke ved høje belastninger. Og overfladebehandlingen, hvad enten det er fosfatering, nitrering eller DLC, er det, der reelt beskytter loben mod de tusindvis af kontakter i minuttet, som knastakslen udsættes for.
Kontakt Meksta. Vi ved, hvilke materialer og processer der giver det rigtige resultat for dit projekt.