Części i regeneracja

ponad rok temu  14.10.2020, ~ Administrator - ,   Czas czytania 4 minuty

Układy rozrządu (cz. 1)

Obserwacja przebiegu sygnału z czujnika położenia wałka rozrządu na ekranie oscyloskopu przy zróżnicowanej prędkości obrotowej silnika może dostarczyć wielu informacji o prawidłowości jego działania

Wykonywanie prac serwisowych związanych z układami rozrządu wymaga zastosowania specjalistycznych narzędzi oraz wiedzy i doświadczenia w realizacji tego typu napraw. Tylko właściwa synchronizacja wału korbowego z wałkiem (wałkami) rozrządu pozwala na prawidłową pracę jednostki napędowej. Ważnym czynnikiem, który decyduje o bezawaryjnym działaniu napędu rozrządu oraz osiągnięciu wymaganego czasu i przebiegu jego eksploatacji, jest ocena stanu podzespołów.

Jednostki napędowe stają się coraz bardziej skomplikowane zarówno pod względem konstrukcyjnym, jak i z uwagi na rosnący poziom zaadaptowanej techniki cyfrowej. Czynniki te znacząco wpływają na właściwą diagnostykę oraz trudności w obsłudze układu rozrządu, wraz z rosnącym kosztem wymiany poszczególnych podzespołów. Zastosowanie przez producenta zaawansowanego systemu zmiennych faz rozrządu (np. silniki Mazdy w technologii Skyactiv-G) czy pomp cieczy chłodzących aktywowanych elektromagnetycznym nastawnikiem (jednostki 2.0 TDI koncernu VAG) w napędach układów rozrządu powoduje, iż proces poszukiwania usterek i ich trafna identyfikacja mogą być czasochłonne i problematyczne (fot. 1). Niezbędne staje się posiadanie wiedzy i sprzętu diagnostycznego zdolnego wychwycić wszelkie nieprawidłowości.
Generalnie w konstrukcjach współczesnych układów rozrządu możemy rozróżnić trzy podstawowe źródła napędu: pasek zębaty, łańcuch i przekładnię zębatą. Najpopularniejszym z nich jest oczywiście pasek zębaty, może on być konfigurowany jako tradycyjny system z paskiem suchym i paskiem działającym w kąpieli olejowej (skrót: BIO –  Belt-In-Oil). Okresowa wymiana takiego napędu jest najbardziej przyjazna dla mechanika z uwagi na łatwy dostęp do podzespołów w porównaniu z napędem łańcuchowym, gdzie w wielu przypadkach należy zdemontować miskę olejową bądź wyciągnąć silnik. Do niewątpliwych zalet realizacji napędu rozrządu za pośrednictwem paska należą: niski poziom hałasu generowanego podczas pracy, niewielka masa podzespołów i możliwość zabudowy w ograniczonej przestrzeni silnika. Czas eksploatacji rozrządu będzie uzależniony przede wszystkim od systemu naciągu paska, w przypadku użycia napinacza z hydrauliczną kompensacją luzu może on wynieść pomiędzy 150 a 200 tys. km przebiegu. Najprostsze napinacze mimośrodowe lub sprężynowe nie będą już w stanie sprostać tak długim interwałom serwisowym i mogą wymagać dodatkowej inspekcji związanej z korektą naciągu paska. Ponadto funkcja napinacza hydraulicznego nie ogranicza się tylko do redukcji tłumienia drgań paska, obejmuje również płynną regulację jego naciągu zmieniającą się wraz z temperaturą jednostki napędowej. Sam pasek spełnia dodatkową rolę, pośredniczy w napędzie takich podzespołów, jak: pompy paliwowe wysokiego ciśnienia, pompy cieczy układu chłodzenia, pompy wtryskowe (występujące w starszych konstrukcjach silników wysokoprężnych). Tor biegu paska jest kierunkowany i stabilizowany układem dodatkowych rolek zwrotnych.
Warto w tym momencie przypomnieć, jak ważna dla długotrwałego i bezawaryjnego działania napędu rozrządu jest wymiana kompletnego zestawu rozrządu, najlepiej w takim wypadku kierować się zaleceniami producenta i stanem poszczególnych podzespołów. Pisząc o stanie danego podzespołu, chciałbym zwrócić uwagę na samochody z historią powypadkową. Skutki kolizji mogą pozostawić ślady w napędzie układu rozrządu, co najczęściej widoczne jest w nieprawidłowym torze biegu paska. Zwykle uszkodzeniu ulegają miejsca mocowania rolek napinających/prowadzących i same rolki (uszkodzenie gwintu śrub mocujących), co prowadzi bezpośrednio do utraty osiowości danej rolki i może być przyczyną przedwczesnego zużycia paska w wyniku tarcia jego bocznych krawędzi (fot. 2) czy „ześlizgiwania się” paska z kół zębatych lub rolek.
Kolejnym ważnym elementem, który jest zwykle pomijany, jest układ napędowy paska wielorowkowego. W przypadku nowoczesnych jednostek napędowych, gdzie zabudowa podzespołów jest dosyć ciasna i kilkucentymetrowa przestrzeń pomiędzy paskiem rozrządu a paskiem wielorowkowym oddzielona jest obudową z tworzywa sztucznego, sprawdzenie stanu paska wielorowkowego nabiera priorytetowego znaczenia. Potencjalne zerwanie się zużytego paska prowadzi zwykle do wkręcenia jego fragmentów pomiędzy rolki prowadzące a plastikową obudowę paska rozrządu, czego konsekwencją może być zniszczenie paska rozrządu i kosztowny remont silnika. Warto uświadomić klientowi, jakie ryzyko niesie ze sobą zaniechanie wymiany uszkodzonych podzespołów napędu rozrządu czy zużytych elementów przekładni paska wielorowkowego. Podobna sprawa dotyczy ograniczonego budżetu klienta, który decyduje zwykle o niekompletnej wymianie zestawu rozrządu (samego paska) i pominięciu takich ważnych podzespołów, jakimi są pompa cieczy chłodzącej czy rolka napinająca. Warsztat w rozmowie z klientem powinien argumentować ryzyko tego typu serwisu w perspektywie poniesienia dużo większych strat finansowych, niewspółmiernie wysokich do pozyskanych oszczędności.
W kwestii diagnostyki układu rozrządu i analizy usterek w tym obszarze zwykle duża grupa nieprawidłowości związanych jest z niefachową obsługą tego układu podczas jego serwisowania (synchronizacja rozrządu bez użycia blokad wału/wałków). Dlatego najważniejsze staje się realizowanie wymiany rozrządu według określonych procedur i z uwzględnieniem narzędzi specjalnych przewidzianych przez producenta danego silnika (dedykowane blokady, czujniki położenia wału) – fot. 3.
Bezwzględnie należy wymieniać wymagane podzespoły (napinacz, rolki) wraz ze śrubami i nakrętkami. Nie wolno zapomnieć o weryfikacji układ napędu rozrządu w kwestii modyfikacji, które w czasie produkcji samochodu wprowadził producent. Zmiany zwykle obejmują części o zmodyfikowanej konstrukcji np. rolek napinających czy rolek prowadzących – zastosowanie tych komponentów zmniejszy ryzyko uszkodzenia silnika. Weryfikację synchronizacji faz rozrządu, czyli zgodności ustawienia wałków rozrządu względem wału korbowego, warto realizować z wykorzystaniem przyrządu, jakim jest oscyloskop. Diagnostyka z jego pośrednictwem jest bardzo wygodna, pozwala ponadto wychwycić wiele nieprawidłowości podczas analizy sygnałów z czujnika prędkości obrotowej i sensora położenia wałka rozrządu (fot. 4).
Bardziej tradycyjne metody polegające na osłuchiwaniu pracy napędu rozrządu również bywają skuteczne. Wszelkie hałasy o zróżnicowanym charakterze, takie jak: piski, odgłosy tarcia, szumy itp., mogą być symptomem zużycia napinacza, rolek czy niewłaściwego ustawienia toru paska zębatego.

Tekst i fot. Mariusz Leśniewski

B1 - prenumerata NW podstrony

GALERIA ZDJĘĆ

Fot. 1. Nowoczesne konstrukcje silników wyposażone są w pompy cieczy chłodzącej aktywowane elektromagnetycznym nastawnikiem, które napędzane są za pośrednictwem paska rozrządu
Fot. 2. Nieprawidłowe ułożenie paska rozrządu (zbyt duże przesunięcie w prawo na kole wałka) wynikające z uszkodzenia rolki prowadzącej powodowało hałas związany z tarciem krawędzi paska o metalową obudowę
Fot. 3. Ustawienie wału korbowego w górnym martwym punkcie musi odbywać się z użyciem czujnika położenia lub dedykowanej blokady
Fot. 4. Obserwacja przebiegu sygnału z czujnika położenia wałka rozrządu na ekranie oscyloskopu przy zróżnicowanej prędkości obrotowej silnika może dostarczyć wielu informacji o prawidłowości jego działania

Komentarze (0)

dodaj komentarz
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony