Schaeffler

Elementy mechanizmu zaworowego INA

Pierwsze mechanizmy zaworowe z popychaczami hydraulicznymi, czyli niewymagające okresowej regulacji, zostały skonstruowane przez zespół inżynierów INA ponad 40 lat temu.

Były to popychacze szklankowe podobne do wcześniej już stosowanych w szybkoobrotowych silnikach z wałami rozrządu w głowicach. Różnica polegała na tym, że do kompensacji luzu zaworowego zamiast klasycznych płytek dystansowych użyto ciśnienia oleju krążącego w układzie smarowania. W efekcie uzyskano nie tylko uproszczenie serwisowej obsługi, lecz także znacznie cichszą pracę hałaśliwych dotychczas rozrządów. W 1974 r. nowa konstrukcja znalazła pierwsze zastosowanie w 8-cylindrowych silnikach Mercedes Benz montowanych w luksusowych samochodach tej marki. W tym samym czasie hydrauliczny mechanizm zaworowy INA udowodnił też swoje zalety w prototypowym pojeździe wyścigowym Porsche 917.

Luz zaworowy

Od dawna wiadomo, iż luzy w mechanizmie sterującym zaworami 4-suwowego silnika spalinowego są tzw. złem koniecznym, gdyż ich brak uniemożliwiałby szczelne przyleganie grzybków zaworowych do ich gniazd, zwłaszcza przy termicznym wydłużaniu się trzonków. Z kolei luz nadmierny powoduje przyspieszone zużycie zderzających się części, a także opóźnienie i skrócenie czasu otwarcia zaworu, ograniczające skuteczność wymiany ładunku w cylindrze. Ustalona przez konstruktora silnika wielkość optymalnego luzu zaworowego w tradycyjnym (mechanicznym) sterowaniu rozrządu ulega zmianom podczas eksploatacji silnika na skutek stopniowego zużywania się części. Dlatego trzeba było ją okresowo korygować za pomocą wspomnianych płytek lub elementów śrubowych.

Współczesne zalety regulacji hydraulicznej

Samoczynne kompensowanie luzów zaworowych do wartości zerowej (lecz bez ściskania sprężyny zaworowej) sprawia, iż niezależnie od aktualnej temperatury silnika oraz od stopnia jego ogólnego zużycia zawory zawsze otwierają się i zamykają w sposób optymalny. Jest to bardzo istotne zarówno dla osiągów i ekonomiki pracy silnika, jak i z punktu widzenia niedocenianej dawniej emisji spalin.

W nowoczesnych silnikach spalinowych konieczność stałego doskonalenia wszystkich tych parametrów zaowocowała nowymi konstrukcjami rozrządów, na przykład ze sterowaniem zmiennymi fazami otwarcia zaworów. Do współpracy z takimi układami hydrauliczne kompensatory luzów nadają się znacznie lepiej niż tradycyjne rozwiązania mechaniczne, ponieważ działają bez żadnych zakłóceń przy zmianach krzywych wzniosu zaworu. Hydrauliczne popychacze INA odznaczają się też niewielką bezwładnością i minimalnymi oporami tarcia, co jest efektem bardzo dokładnej obróbki ich powierzchni styku z trzonkami zaworów lub z różnymi wariantami dźwigienek zaworowych.

Tweet

Redakcja Miesięcznika Branżowego Autonaprawa