Układ rozrządu to nie pasek i rolki

, 16 marca 2011, 0:00

Układ rozrządu jest znany niemalże wszystkim specjalistom, jednakże często mianem rozrządu określany jest pasek i rolki, które tak naprawdę są napędem rozrządu. Rozrząd to układ sterujący silnika, zespół elementów, które „rządzą” jego pracą.

Układ rozrządu w głowicy składa się z wałka rozrządu popychaczy szklankowych lub dźwigni zaworowych i regulatorów hydraulicznych, a także zaworów, prowadnic, wszelkiego rodzaju podkładek, sprężyn zaworowych i wielu uszczelek oraz uszczelniaczy. Jednym z najważniejszych elementów układu rozrządu jest wałek.

Wałek rozrządu

Wałek rozrządu rządzi pracą silnika. Jest on odpowiedzialny za wypełnianie cylindrów mieszanką paliwowo-powietrzną i opróżnianie go z pozostałości procesu spalania (spalin). Dzięki otwieraniu się zaworów ssących i wydechowych w odpowiednich momentach pracy cylindra uzyskuje się prawidłową pracę silnika.
Bardzo ważnymi elementami wałka rozrządu są krzywki – te elementy odpowiadają za otwieranie zaworów, ich kształt wpływa na czas i stopień otwarcia zaworu a ustawienie krzywek wobec siebie na wałku przenosi się na moment otwarcia poszczególnych zaworów.

Krzywka wałka rozrządu współpracująca z elementem ślizgowym, np. popychaczem szklankowym powinna być skontruowana w taki sposób, by nie następowało atakowanie krzywki krawędzią szklanki. Taka sytuacja spowodowałaby bardzo szybkie zużycie obu elementów. Bardzo ważna jest więc odpowiednia wypukłość krzywki.

Aby zwiększyć osiągi silnika zwiększa się ilość doprowadzanej do cylindra mieszanki, w tym celu zmienia się takie parametry jak wznios i czas otwarcia zaworu.

Zawory i ich praca

Zawory to elementy odpowiedzialne za dostarczanie odpowiedniej ilości mieszanki do cylindra i zapewniające szczelność podczas pracy. Wyróżniamy zawory ssące i wydechowe: pierwsze odpowiedzialne są za doprowadzenie mieszanki paliwowo-powietrznej do wnętrza cylindra, drugie zaś za odprowadzenie spalin do układu wydechowego. Najczęściej średnica zaworu ssącego jest większa. Są jednak wyjątki, jak w przypadku układu z trzema zaworami na cylinder, gdzie dwa zawory są ssące i jeden wydechowy.

Prowadnice zaworowe w większości przypadków to wymienne elementy głowicy prowadzące zawór w odpowiedni sposób. Gdy zawór jest prawidłowo prowadzony dokładnie przylega do gniazda zaworowego w głowicy. Położenie przylgni zaworu i gniazda jest kluczowe dla zachowania szczelności układu, by spaliny nie dostawały się powyżej zaworów podczas wybuchu. W przypadku remontu głowicy należy zwrócić uwagę na stan przylgni zaworu oraz gniazda zaworowego i, w razie potrzeby, poddać je obróbce mechanicznej.

Typy układów rozrządu

W silnikach stosowano wiele układów rozrządu, jednakże można wyróżnić najpopularniejsze ich typy:
• OHV
• OHC
• DOHC

• SOHC
• CVH

Układ OHV (Over Head Valve) to taki, w którym zawory są w głowicy, a wałek w bloku. Podczas obrotu wałka wznios na krzywce powoduje unoszenie się popychacza, dalej laski popychacza i poprzez dźwigienkę pozwala uchylić zawór.

W przypadku układu OHC (Over Head Camshaft) mówimy o wałku ponad głowicą, wtedy wałek jest ponad zaworami i naciska bezpośrednio na popychacze i dalej na zawory. Taka konstrukcja pozwala na ominięcie lasek popychaczy i innych elementów. W tym układzie zarówno wałek jak i zawory są ponad blokiem. Zawory w głowicy ułożone są pionowo i poruszają się ruchem prostopadłym do płaszczyzny bloku.

Układ DOHC (Double Over Head Camshaft), to układ w którym ma miejsce połączenie dwóch układów OHC. Zastosowane są bowiem dwa wałki ponad głowicą. Układy te są jednak ustawione skośnie. Zatem zawory pracują w płaszczyźnie skośnej względem płaszczyzny bloku.

Wśród układów z wałkiem montowanym ponad głowicą wyróżnia się układ SOHC (Single Over Head Camshaft) – na głowicy znajduje się jeden wałek. Obrót krzywek w tym przypadku przenoszony jest poprzez dźwigienki w taki sposób, by zawory mogły być ułożone skośnie do płaszczyzny bloku.

CVH (Compound Valve angle Hemispherical combustion chamber) to układ w uproszczeniu określany jako jeden wałek wewnątrz głowicy. W tym przypadku wałek jest wsuwany w głowicę, i czopy wałka (prowadzenie wałka w głowicy) są większe niż krzywki wałka. Taki układ wiąże się z zaworami otwieranymi poprzez dźwigienki zaworowe.

Nie jest koniecznie by w każdym przypadku większej ilości zaworów na cylinder niż jeden ssący i jeden wydechowy, montowano dwa wałki. Przykładem jest silnik Fiata 1.4 12v, który sterowany jest jednym wałkiem. Wałek ten składa się z 4 podwójnych krzywek ssących i 4 pojedynczych wydechowych. Z podwójną krzywką współpracują dwie dźwigienki zaworowe ssące a z pojedynczą jedna dźwigienka wydechowa. Ten silnik jest również przykładem, w którym zawory ssące mają mniejszą średnicę niż zawór wydechowy. Innym przykładem jest 16-zaworowy silnik Hondy wyposażony w tylko jeden wałek.

Zmienne fazy rozrządu

Faza rozrządu to moment, w którym otwierane są poszczególne zawory, kiedy zaczynają się otwierać zawory ssące a kiedy wydechowe i kiedy mają się zamykać.

Zmienne fazy rozrządu to nazwa systemów, których zadaniem jest przestawienie faz rozrządu, a więc momentów otwarcia lub zamknięcia zaworów w zależności od obciążenia jednostki napędowej oraz jej prędkości obrotowej. Jest to jedna z najskuteczniejszych metod zwiększenia osiągów bez doładowania, a z zachowaniem ekonomiki zużycia paliwa.

Jednostka ze zmiennymi fazami rozrządu jest przygotowana do pracy z wyższymi obrotami, tak, by w niskim zakresie obrotów zachowywała elastyczność.

Układ zmiennych faz rozrządu stosuje niewielu producentów samochodów. Dzielą się ona na mniej lub bardziej skomplikowane.

Prostsze polegają na odpowiednim obróceniu wałka rozrządu względem koła rozrządu (opóźnieniu zawór dłużej otwarty) przy spełnionych odpowiednich warunkach. Wysokie obroty, silnik rozgrzany są to np. silniki BMW z oznaczeniem vanos i silniki Alfa Romeo.

W układach bardziej skomplikowanych np. honda V-tec wałek posiada trzy krzywki do sterowania zaworów jednego cylindra i w zależności od obciążenia silnika, obrotów i temperatury wykorzystując zespół dźwigienek przełącza napęd zaworu z jednej na druga krzywkę.

Dowiedz się więcej

Problemy z napięciem w silnikach Chevrolet/Daewoo 16V
Problemy z napięciem w silnikach Chevrolet/Daewoo 16V

Na podstawie informacji rynkowych oraz analizy poszczególnych przypadków stwierdzono, że uniknięcie uszkodzenia napędu w silnikach 16 zaworowych 1.4, 1.5 i 1.6 stosowanych w modelach Aranos, Assol, Aveo, Cielo, Espero, Kalos, Lacetti, Lanos, Nexia, Nubira, Rezzo i Tacuma jest możliwe jedynie przy ścisłym przestrzeganiu odpowiednich zaleceń montażowych. W większości przypadków uszkodzenie silnika spowodowane było błędem w […]

Komentarze

Komentarz musi być dłuższy niż 5 znaków!

Proszę zaakceptuj regulamin!

Brak komentarzy!