Fazy rozrządu silnika czterosuwowego

Autor: Piotr Adamczyk

1. Rozrząd – co to jest?

Rozrząd silnika to zespół mechanizmów służących do sterowania napełnianiem i opróżnianiem cylindrów spalinowych oraz tłokowych silników parowych i sprężarek tłokowych.

W silnikach spalinowych stosowane są rozrządy silnika: tłokowe (w silnikach dwusuwowych), suwakowe (niegdyś popularne, obecnie niemal zupełnie wyszły z użycia) oraz zaworowe (najczęściej spotykane). Zaworowe rozrządy silnika dzieli się na: dolnozaworowe, górnozaworowe i mieszane (rzadko używane, zawory dolotowe umieszczone w głowicy, zawory wylotowe w kadłubie silnika).

Górnozaworowy rozrząd silnika

Najczęściej spotykany górnozaworowy rozrząd silnika składa się z wałka rozrządu napędzanego od wału korbowego silnika za pośrednictwem łańcucha lub paska zębatego, zaworów oraz popychaczy, drążków popychaczy i dźwigienek umożliwiających przekazywanie ruchu z krzywek wałka na zawory.

Układ jest mechanizmem napędzanym wałem silnika najczęściej poprzez pasek zębaty lub łańcuch. Po opanowaniu technologii pasków zębatych przez pewien czas to rozwiązanie dominowało (jako najtańsze i ciche), jednak napęd rozrządu za pomocą łańcucha nigdy nie odszedł zupełnie do lamusa, a obecnie nawet powraca w zmodernizowanych wersjach. Ulepszono jego konstrukcję aby wyeliminować nadmierny hałas i tendencję do wyciągania się łańcuchów - poprzez wprowadzenie ślizgowych prowadnic i różnej konstrukcji napinaczy.

Schematy układów rozrządu

Fiat (2 zaworowy) Scania(4 zaworowy)

2. Fazy rozrządu.

Posuwisto-zwrotne ruchy tłoka w cylindrze uniemożliwiają ciągłe spalanie mieszanki palnej, dlatego spalanie w każdym z cylindrów tłokowego silnika spalinowego powtarza się cyklicznie, na przemian z procesami wymiany czynnika. Taki przebieg możliwy jest dzięki rozrządowi silnika.

Rozrząd jest to sterowanie procesami: doprowadzania czynnika roboczego do

cylindra , odprowadzania produktów spalania do przewodów wylotowych,

3. Systemy zmiennych faz rozrządu

3.1 – Vanos(BMW) - dwustopniowa regulacja faz rozrządu firmy BMW. Elektroniczne urządzenie sterujące, wykorzystując sygnał z czujników obciążenia i prędkości obrotowej silnika, określa sygnał sterujący wykonawczego układu hydraulicznego.

Sygnał sterujący ustala położenie zaworu elektromagnetycznego umożliwiające przepływ oleju do układu uruchamiającego. Siła pochodząca od ciśnienia oleju powoduje przesunięcie wałka połączonego z elementem regulacyjnym, który znajduje się w piaście koła łańcuchowego napędu wałka rozrządu. Ten zmienia swoje położenie kątowe, powodując zmianę faz rozrządu (w tym przypadku zaworu dolotowego). W zakresie niskich prędkości element regulacyjny obraca wałkiem rozrządu, zmniejszając kąt początku otwarcia zaworów dolotowych.

W średnim zakresie prędkości obrotowych, powyżej określonej wartości, element regulacyjny obraca wałek rozrządu w kierunku wcześniejszego otwarcia zaworów dolotowych. Po przekroczeniu pewnej prędkości obrotowej element regulacyjny ustawia wałek rozrządu ponownie w położeniu późniejszego otwarcia zaworów dolotowych.

3.2 –VTEC(Honda) - system kontroluje czas i wznios zaworów w zależności od obrotów silnika, stopnia otwarcia przepustnicy. Wałki rozrządu mają po jednej "zwykłej" krzywce dla każdego zaworu silnika, dodatkowo dla każdej pary zaworów występuje dodatkowa krzywka o "większym" profilu. Po przekroczeniu danego zakresu obrotów i przy spełnionych podstawowych warunkach (właściwa temperatura i poziom oleju) system przełącza sterowanie zaworami na krzywki wałków rozrządu o dłuższym czasie otwarcia i większym wzniosie.

Dziękuje za uwagę

Piotr Adamczyk