Fot. Schaeffler

Otwieranie i zamykanie zaworów dolotowych lub wylotowych wymaga bardzo precyzyjnej synchronizacji z ruchami tłoków, gdyż w szybkoobrotowych silnikach czas dzielący te cykle mierzy się w setnych częściach sekundy.

W spalinowym silniku tłokowym zawory dolotowe i wylotowe otwierają się i zamykają podczas każdego obrotu wału korbowego, lecz wał rozrządu obraca się dwa razy wolniej niż korbowy. Dlatego koła mechanicznej przekładni znajdujące się na końcach obu tych wałów mają średnice dające przełożenie o stosunku 1:2, co oznacza, że np. przy 3000 rpm wału korbowego wał rozrządu obraca się z prędkością 1500 rpm.

Dokładność momentów otwierania się i zamykania zaworów wylotowych wpływa na wydajność silnika, zużycie paliwa oraz emisję spalin. Tym samym więc napęd rozrządu stanowi element pojazdu istotny dla kształtowania jego cech technicznych, ekonomicznych i ekologicznych. Z kolei sterując pracą zaworów dolotowych, mechanizm rozrządu nie tylko określa ilość mieszanki paliwowo-powietrznej podawanej do każdego cylindra, lecz także decyduje o efektywności jej zużycia.

Pasowy (u góry z lewej), łańcuchowy (z prawej) napęd rozrządu i łańcuch rozrządu INA (u dołu)

Kiedy tłok rozpoczyna suw ssania, zawór dolotowy musi otworzyć się, by cylinder wypełnił się mieszanką powietrza i paliwa. Problem pojawia się przy wzroście prędkości obrotowej silnika, gdyż wtedy opóźnienie otwarcia zaworu uniemożliwia całkowite napełnienie cylindra, co obniża rzeczywisty stopień sprężania, a w konsekwencji też uzyskiwaną moc. Jeśli zaś zawór zostanie otwarty zbyt wcześnie przy tłoku kończącym suw wydechu, następuje nie tylko zakłócenie dopływu świeżego ładunku, lecz nawet wnikanie gorących spalin do kolektora dolotowego. Powoduje to ograniczenie mocy silnika i szkodliwe dla jego osprzętu, niekontrolowane wybuchy (backfire) poza przestrzenią cylindra.

Napinacz łańcucha (z lewej) i elementy napędu rozrządu – INA

Równie istotna jest synchronizacja zaworu wylotowego, który otwierając się za wcześnie, wypuszcza z cylindra gazy przed ich całkowitym rozprężeniem. Powoduje to utratę mocy. Otwarcie zbyt późne utrudnia opróżnienie cylindra i zwiększa wewnętrzne opory silnika. Nadmiernie zaś długi czas otwarcia zaworu wylotowego powoduje przenikanie niespalonej mieszanki do układu wydechowego i jej wybuchy grożące uszkodzeniem katalizatora. Precyzja funkcjonowania mechanizmu zaworowego wpływa też na działanie innych, sterowanych nim systemów, np. zapłonu lub sekwencyjnego wtrysku paliwa.

Przyrząd do kontroli napięcia paska rozrządu

Oryginalne konstrukcje pasowych i łańcuchowych napędów rozrządu do różnych marek i modeli samochodów są rozwijane przez firmę INA należącą do koncernu Schaeffler. Stałe doskonalenie ich elementów ma na celu zwiększanie trwałości, bezawaryjności i dokładności pracy wyposażanych w nie silników.

Przyszłość napędów rozrządu, zarówno pasowych, jak i łańcuchowych, związana jest coraz ściślej z rosnącymi wymaganiami oszczędności paliwa, ograniczania emisji spalin oraz poprawy osiągów i komfortu jazdy. Dlatego nowe projekty rozrządów opierają się w firmie INA nie tylko na wieloletnim doświadczeniu, lecz także na równoczesnym użyciu najnowocześniejszego sprzętu.

Tweet

Redakcja Miesięcznika Branżowego Autonaprawa