Fot. Motoricus

Robert Puchała, Grupa Motoricus

Układ rozrządu znajduje się w każdym silniku tłokowym i spełnia kluczową dla jego działania funkcję. Jest odpowiedzialny za dostarczenie ładunku do cylindra oraz odprowadzenie spalin do kanałów wylotowych. Podczas ewentualnej awarii, ten złożony mechanizm unieruchamia pojazd i może doprowadzić do poważnych usterek. Dlatego niezwykle ważne jest jego odpowiednie serwisowanie.

Każdy silnik tłokowy, bez względu na to, czy napędza samochód, ciągnik rolniczy, czy ogromny statek, posiada układ rozrządu. Jego konstrukcja zmieniała się wraz z rozwojem jednostek napędowych i różniła się trwałością, efektywnością oraz kulturą pracy, przejawiającą się m. in. poziomem głośności.

OHV, OHC, DOHC

W dzisiejszych, czterosuwowych jednostkach napędowych wyróżniamy, ze względu na rodzaj konstrukcji, trzy rodzaje rozrządu: OHV (overhead valve - rozrząd górnozaworowy popychaczowy), OHC (overhead camshaft – rozrząd górnozaworowy z wałkiem w głowicy) oraz DOHC (double overhead camshaft - rozrząd górnozaworowy z podwójnym wałkiem rozrządu w głowicy). Ten ostatni rodzaj jest powszechnie kojarzony wyłącznie z silnikiem czterocylindrowym rzędowym z 16-ma zaworami. Nie jest to jednak do końca prawda, ponieważ były takie konstrukcje, gdzie układ DOHC napędzał 8 zaworów.

Zmienne fazy rozrządu

Zmienne fazy rozrządu to rozwiązanie stosowane coraz powszechniej we wszystkich nowoczesnych konstrukcjach. Zapewnia lepsze napełnienie cylindrów mieszanką paliwowo-powietrzną w stosunku do rozwiązań standardowych, które zostały zaprojektowane optymalnie dla uśrednionej wartości prędkości obrotowej i obciążenia silnika.

Możliwość obrotu wałka rozrządu względem koła napędzającego ten wałek lub najnowsze konstrukcje, w których zawory sterowane są elektromagnetycznie (bez udziału wałka), zapewniają znacznie lepsze dostosowanie czasu otwarcia zaworów do chwilowego obciążenia silnika.

Koła zębate, łańcuch, a może pasek

Najstarsze konstrukcje silników posiadały rozrząd, w których napęd przenoszony był za pomocą kół zębatych. Rozwiązanie to najlepiej sprawdzało się w silnikach ciągników rolniczych i w zasadzie było bezobsługowe. Zdziwić może jednak fakt, że koła zębate stosowano jeszcze do niedawna w niektórych silnikach do samochodów dostawczych. Kolejnym rozwiązaniem był łańcuch rozrządu. Co starsi kierowcy małego, czy też dużego fiata z pewnością pamiętają, ile mógł przysporzyć kłopotu. Jego trwałość pozwalała na przejechanie niejednokrotnie tylko 20 tys. kilometrów, po czym rozciągał się, dochodziło do obcierania rozciągniętego łańcucha o obudowę i konieczna była wymiana. Pod warunkiem naturalnie, że w ogóle udało się kupić nowy. Czasy te jednak bezpowrotnie minęły i łańcuch rozrządu z powodzeniem stosowany jest w najnowocześniejszych silnikach. W latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku zaczęto stosować gumowe, zbrojone paski zębate. Jest to rozwiązanie, które prawdopodobnie sukcesywnie będzie wypierało łańcuch rozrządu.

Wady i zalety

Koła zębate napędzające układ rozrządu czynią go bezobsługowym, jednak cechuje je duża masa wirująca i nie sprawdzają się w nowoczesnych, mocnych i dynamicznych jednostkach napędowych. Łańcuch rozrządu jest bardzo trwały i krąży opinia, że taki układ jest bezobsługowy. Właśnie dlatego znana, niemiecka, marka samochodowa chętnie korzystała z tego rozwiązania, dzięki czemu w prawidłowo smarowanych silnikach napęd rozrządu mógł bez obsługi wytrzymać nawet 400 tys. kilometrów. Producenci samochodów nie określają po jakim przebiegu powinno się wymienić łańcuch. Niepokojące powinny być wszelkiego rodzaju nienaturalne dźwięki pochodzące spod maski, które sprawny mechanik bez większego problemu zinterpretuje podczas przeglądu.

Wadą łańcucha jest jednak stawianie przez niego znacznych oporów ruchu oraz generowanie hałasu. Coraz więcej konstruktorów silników wykorzystuje paski zębate. Ich trwałość rośnie i niektórzy producenci pojazdów zakładają wymianę dopiero po przejechaniu 240 tys. kilometrów. Są to jednak założenia nader optymistyczne i określone dla idealnych warunków jazdy. W praktyce zdecydowanie lepiej i bezpieczniej jest przyjąć, że wymiana paska powinna być wykonana znacznie wcześniej, nawet po przejechaniu 75% zalecanego dystansu. Z tego powodu niektórzy mechanicy, dla niektórych marek bezwzględnie zalecają serwis paska po 60 tys. kilometrów.

Gdy zerwie się pasek rozrządu

Zerwanie napędu rozrządu, łańcucha, czy paska zazwyczaj nie wróży nic dobrego. Mniejszy problem jest w przypadku silników bezkolizyjnych, których na rynku ubywa. Wystarczy wtedy założyć nowy rozrząd i samochód powraca do pełnej sprawności. O wiele gorzej, gdy konstrukcja jest kolizyjna tzn. taka, gdzie po zerwaniu napędu rozrządu dochodzi do kolizji między zaworem a tłokiem. Najczęściej powoduje to zgięcie zaworów, często skrzywienie wałka rozrządu, a w ekstremalnych sytuacjach nawet wybicie dziury w tłoku. Zależy to od prędkości obrotowej i siły zderzenia. Dlatego po raz kolejny okazuje się, że lepiej jest zapobiegać, niż leczyć. Wymiana paska, wraz z rolkami napinającymi, w klasycznym silniku benzynowym może kosztować ok. 500 zł i jest to kwota znacznie niższa, niż poważny remont silnika. Jeżeli pompa wodna napędzana jest tym samym paskiem, należy ją również wymienić, aby nie była powodem nieprzewidzianych problemów. Rozsądek podpowiada tu, że konstruktorzy powinni dążyć do projektowania wyłącznie silników bezkolizyjnych, jednak zdaje się, że z pełną premedytacją robią zupełnie odwrotnie. No cóż, prawa rynku i interesów koncernów samochodowych są nieubłagane.

Rozrząd - układ specjalnej troski

Aby uniknąć nieprzyjemnych konsekwencji i kosztów, po awarii rozrządu musimy kierować się kilkoma generalnymi zasadami. Jeśli kupujemy auto używane, bez pewności co do historii jego serwisowania, w pierwszej kolejności powinniśmy wymienić pasek rozrządu wraz z napinaczami. Gros kosztów naprawczych, szczególnie w nowoczesnych, skomplikowanych technologicznie, konstrukcjach silników to koszty wykonania usługi. Naprawy te generują bardzo dużo pracy wynikającej z trudnego dostępu do układu, czyli tzw. dojścia warsztatowego. Dlatego jeśli ktoś decyduje się już wymienić pasek bardzo rozsądna i opłacalna jest wymiana na nowe pozostałych elementów mechanicznych, takich, jak rolki napinacza i pompy wody (jeśli ta oczywiście napędzana jest przez pasek). Niepokojącym sygnałem są nawet minimalne wycieki oleju w okolicy osłony paska rozrządu. Uzupełnienie płynu eksploatacyjnego do wymaganego poziomu z pewnością nie jest tu wystarczającym rozwiązaniem. Rozrzucony siłą odśrodkową olej może osiąść na pasku i zdegradować gumę, a wtedy do zerwania dochodzi o wiele łatwiej i szybciej. Innym częstym powodem zerwania lub przeskoczenia paska napędu rozrządu jest próba rozruchu pojazdu na holu. Rozrusznik obraca wałem korbowym w sposób delikatny, zrównoważony, a kiedy holowaniu przy prędkości 40 km/ h na drugim biegu towarzyszy gwałtowne puszczenie sprzęgła działają zupełnie inne siły. Wtedy rozrząd nie nadąża za rozpędzonym wałem korbowym, a pasek nie wytrzymuje tak silnych naprężeń. Takie przypadki są jeszcze częstsze, gdy panuje ujemna temperatura i olej staje się bardzo gęsty stawiając duże opory rozruchu silnika. Pamiętajmy zatem, gdy faktycznie musimy uruchomić nasz pojazd poprzez jego holowanie, aby robić to na wyższym biegu delikatnie zwalniając sprzęgło.

Autor: Robert Puchała, Grupa Motoricus

Tweet

Informacja prasowa