Układ rozrządu w samochodach jest jednym z najważniejszych układów, zapewniającym nie tylko prawidłowe sterowanie elementami odpowiedzialnymi za dostarczenie paliwa do silnika czy usunięcie spalin, ale także właściwą synchronizację układu korbowo-tłokowego z układem sterowania zaworami.
Brak właściwej synchronizacji może spowodować poważną i kosztowną dla użytkownika awarię układu. Aby praca układu rozrządu była skuteczna, wszystkie elementy muszą pracować pewnie i niezawodnie. Obecnie najczęściej stosowanymi elementami, mającymi na celu przeniesienie napędu z wału korbowego na układ rozrządu, są:
- paski zębate,
- łańcuchy,
- koła zębate.
Koła zębate są głośne, ciężkie i kosztowne dla producenta, co przy obecnej tendencji do „odchudzania” pojazdów postrzegane jest jako wada. Ze względu na opory tarcia między kołami układ taki wymaga ciągłego smarowania, natomiast jego zaletą jest trwałość.
Łańcuch rozrządu jest pewnym i trwałym rozwiązaniem. Z powodzeniem może wytrzymywać w niektórych silnikach przebiegi rzędu nawet 300 - 500 tysięcy kilometrów. Dla przeciętnego użytkownika pojazdu oznacza to praktycznie brak kosztów związanych z wymianą elementów układu przez cały okres jego eksploatacji. Z drugiej strony jest to dla producenta samochodu rozwiązanie droższe niż np. pasek zębaty.
Rozwiązaniem kompromisowym jest pasek zębaty. Jest on tani w produkcji, lekki, cichy w trakcie pracy oraz nie wymaga smarowania. Konstrukcja pasków jest stale ulepszana w celu wydłużenia okresu ich eksploatacji.
Układ rozrządu to nie tylko wał korbowy, wałki rozrządu wraz z kołami zębatymi czy elementy przenoszące napęd. To także wszystkie dodatkowe komponenty współpracujące z układem takie jak np.:
- rolki napinające (napinacze),
- rolki prowadzące,
- pompy wody,
- pompy wtryskowe,
- bieżnie ślizgowe (w układach z napędem łańcuchowym) itp.
Układ zawierający powyższe elementy można nazwać napędem rozrządu.
Poniżej przedstawiono przykładowy układ rozrządu z napędem paskowym (VW Polo 1.4 16V – AUA).
1 – pasek rozrządu
2 – koło zębate wału korbowego
3 – rolka napinająca (napinacz)
4 – pompa wody
5 – rolka prowadząca
6 – koło zębate wałka rozrządu zaworów ssących
7 – pasek napędu wałka rozrządu zaworów wydechowych
8 – koło zębate wałka zaworów wydechowych
9 – rolka napinająca (napinacz) paska napędu wałka rozrządu zaworów wydechowych
10 – rolka prowadząca
Omówmy poszczególne elementy w napędzie rozrządu, realizowanym za pomocą paska rozrządu.
1. Pasek rozrządu
Jest jednym z najważniejszych elementów w tego typu napędzie. Jego zadaniem jest nie tylko przeniesienie napędu z wału korbowego na wałek/wałki rozrządu, ale także napędzanie innych elementów, takich jak pompa wody czy pompa wtryskowa. Pasek ma pracować cicho, płynnie i bezawaryjnie.
Komponenty, z jakich zbudowany jest pasek rozrządu, zapewniają odpowiednią żywotność i wytrzymałość. Poniższy rysunek przedstawia podstawową budowę paska.
1 – grzbiet paska
2 – kord z włókna szklanego
3 – zęby paska
4 – teflon lub tkanina wzmacniająca zęby
Grzbiet paska wykonany jest z kauczuku syntetycznego. Materiał ten charakteryzuje się bardzo dobrą elastycznością. Jest też bardzo śliski, dzięki czemu w miejscu styku grzbietu paska z np. rolką prowadzącą czy napinaczem nie powstają duże siły oporu (tarcie). Tarcie bowiem powoduje wydzielanie znacznej ilości ciepła, mogącego nawet doprowadzić do stopienia paska bądź rolki, jeżeli jej bieżnia wykonana jest z tworzywa sztucznego. Niestety, kauczuk syntetyczny, z którego wykonane są także zęby paska, nie jest odporny na działanie środków chemicznych, szczególnie na bazie węglowodorów (oleje, smary, paliwa, rozpuszczalniki itp.) oraz silikonów. Związki te powodują degradację paska. Następuje jego rozwulkanizowanie, czyli elementy paska rozdzielają się, pasek zaczyna „puchnąć”, z jednoczesnym spadkiem jego wytrzymałości. Dlatego nigdy nie wolno stosować żadnych środków chemicznych, które mają usunąć „piski paska”. Najczęściej kończy się to poważną awarią silnika, a jakakolwiek reklamacja nie zostanie uwzględniona.
We wnętrzu paska znajduje się zatopiony kord z włókna szklanego. Dzięki niemu uzyskuje się dużą odporność paska na rozciąganie (w temperaturze pracy silnika jest to materiał praktycznie nierozciągliwy) oraz odporny na działanie ciepła (brak zjawiska rozszerzalności cieplnej). Dzięki temu unika się ryzyka jego przeskoczenia lub zerwania, co mogłoby doprowadzić tym samym do pogorszenia pracy silnika lub jego awarii. Niestety kord z włókna szklanego ma jedną podstawową wadę. Nie jest odporny na zbyt duże zagięcia. Istnieje wtedy ryzyko jego pęknięcia, w konsekwencji powodując gwałtowny spadek jego wytrzymałości na rozciąganie. Dlatego nigdy nie wolno wyciągać pasków rozrządu z fabrycznych opakowań bez potrzeby, aby choćby przez przypadek nie spowodować jego uszkodzenia. Jeżeli pasek zostanie wyciągnięty nie wolno ponownie próbować go wkładać do opakowania. Także i wtedy istnieje ryzyko jego zniszczenia. Jeżeli w pasku zastosowano kord z włókna szklanego, na jego grzbiecie producenci umieszczają specjalne ostrzeżenie, najczęściej w języku angielskim i/lub niemieckim: „Nie zaginać” („Nicht knicken”, „Do not crimp”).
Kolejnym elementem w budowie paska są zęby. Jak wcześniej wspomniano, są one wykonane najczęściej z kauczuku syntetycznego. Oczywiście nie jest to tylko kauczuk. Wprowadzane są także specjalne dodatki, takie jak: filtry UVA i UVB, dodatki przeciwstarzeniowe, poprawiające odporność na temperaturę. Zadaniem zębów paska jest przenieść siły napędowe z wału korbowego na wszystkie napędzane elementy układu rozrządu.
Można rozróżnić trzy podstawowe profile (kształty) zębów:
Komentarze (0)