Rozrząd zaworowy to nie tylko pasek, łańcuch czy rolki. Oto, co konkretnie ulega awarii
Zwykle gdy ktoś używa pojęcia „rozrząd”, ma na myśli po prostu jego napęd. Ale rozrząd silnika spalinowego, niezależnie od typu, nie składa się wyłącznie ze wspomnianych w tytule paska, łańcucha, rolek czy np. kół zębatych. Choć rodzajów rozrządu istnieje kilka, w tym tekście zajmiemy się tym najpopularniejszym w samochodach: jest to rozrząd zaworowy.
Wiecie, na jakiej zasadzie działa silnik czterosuwowy? Zakładam, że wiecie - wiem, jestem w tym względzie optymistą. Ale jeśli jednak nie wiecie, to rzucę cztery słówka kluczowe - umówmy się, że sobie o nich doczytacie we własnym zakresie. Te słowa to: ssanie, sprężanie, praca, wydech.
W największym skrócie, rozrząd odpowiada za doprowadzenie ładunku do cylindra oraz za usunięcie z niego spalin
Ta uwaga dotyczy zarówno rozrządu zaworowego, jak i wszystkich innych - tj. np. rozrządu suwakowego (Knighta) czy tych stosowanych w silnikach dwusuwowych. Innymi słowy, rozrząd to zbiór wszystkich elementów, które odpowiadają za realizację ww. zadań. Układ rozrządu może mieć też zadania, nazwijmy to, poboczne - jak np. napędzanie pompy wody czy pompy oleju.
Z czego składa się rozrząd zaworowy?
Pomijając sam jego napęd, czyli właśnie te paski, łańcuchy, koła zębate i tak dalej, na listę należy tu wpisać przede wszystkim:
- wał korbowy,
- wałek bądź wałki rozrządu wraz z krzywkami,
- zawory.
Do kompletu mamy też różne elementy wspomagające (i równie niezbędne), jak np. napinacze paska lub łańcucha rozrządu czy też popychacze zaworowe (zarówno te hydrauliczne jak i takie w postaci podłużnych prętów), dźwignie zaworowe, sprężyny zaworowe, układy zmiennych faz rozrządu itp. Dokładna budowa rozrządu zależy od konkretnego silnika - i to nie tylko od jego typu, ale też po prostu od konkretnego projektu, a nawet konkretnej wersji danego silnika.
Fazy rozrządu mówią o momentach otwarcia i zamknięcia zaworów. Zależy od tego charakterystyka pracy silnika i jego osiągi. Fazy rozrządu podaje się w postaci informacji o kącie obrotu wałka rozrządu.
Na jakie grupy można podzielić rozrząd zaworowy?
Podstawowy podział obejmuje silniki dolnozaworowe (np. jednostki M-20 stosowane w Żukach czy Warszawach) oraz górnozaworowe. W tych pierwszych zawory znajdują się w bloku silnika, a w tych drugich, co do zasady uznawanych za nowocześniejsze - w głowicy. Istnieją też silniki, w których zawory ssące są w głowicy, a wydechowe - w bloku. Warto mieć na uwadze, że silniki dolnozaworowe bywają też nazywane bocznozaworowymi, co zresztą odzwierciedla ich oznaczenie: SV, od side valve.
W przypadku jednostek górnozaworowych dalszy podział ma związek z umiejscowieniem wałka bądź wałków rozrządu:
- OHV (ang. overhead valve) - wałek rozrządu znajduje się w kadłubie i przy pomocy popychaczy steruje zaworami. Rozwiązanie to pojawiło się pod koniec XIX w., ale jest stosowane do dziś. Upodobali je sobie zwłaszcza Amerykanie - z silnika z rozrządem OHV korzysta choćby Chevrolet Corvette (C8) Stingray;
- OHC/SOHC (ang. (single) overhead camshaft) - w tym przypadku w głowicy silnika znajduje się pojedynczy wałek rozrządu. Zwykle pojedyncze wałki są łączone z dwoma zaworami na cylinder, ale zdarzają się wyjątki, gdzie pojedynczy wałek jest w stanie „obsłużyć” cztery zawory na cylinder;
- DOHC (ang. double overhead camshaft) - dwa wałki rozrządu w głowicy.
W przypadku silników, które mają więcej niż jedną głowicę (np. boksery czy silniki widlaste), często można spotkać się z pisownią w rodzaju „2x DOHC”, ponieważ wtedy na każdą z głowic przypada dana liczba wałków rozrządu. Przy OHV takiego zapisu się nie stosuje, ponieważ wałek rozrządu jest jeden - niezależnie od tego, czy mówimy o Polonezie z silnikiem rzędowym, czy o Viperze z widlastym.
Czy rozrząd może ulec awarii?
Oczywiście, że tak - choć w większości przypadków problemy zaczynają się od awarii napędu rozrządu. Przykładowo jeśli zerwie się pasek rozrządu, to istnieje bardzo duże ryzyko zderzenia się tłoków z zaworami, co oznacza konieczność przeprowadzenia remontu silnika. Wyjątkiem są nieliczne jednostki posiadające tzw. bezkolizyjny rozrząd - w ich przypadku uszkodzenie napędu rozrządu nie niesie za sobą większego problemu poza tym, że skutkuje wymuszoną przerwą w podróży. Jeśli nowy zestaw paska rozrządu zostanie założony zgodnie ze sztuką, taki silnik powinien móc normalnie się uruchomić i działać.
Nieco inaczej sprawa wygląda w przypadku rozrządu napędzanego łańcuchem - przypadki zerwania są tu dużo rzadsze, natomiast stosunkowo popularną usterką jest zużycie tegoż łańcucha, jego rozciągnięcie. Do pewnego stopnia jest w stanie temu przeciwdziałać napinacz, ale jeśli jego zakres pracy jest niewystarczający lub np. jeśli ciśnienie oleju staje się dla takiego napinacza zbyt niskie, to mogą pojawić się problemy z działaniem silnika związane z niepożądanym przestawieniem faz rozrządu - nierówna praca, zapalanie się kontrolki Check Engine, pogorszenie osiągów itp. Ignorowanie takich objawów sytuacji z pewnością nie poprawi.
Teoretycznie wieczny mógłby być rozrząd napędzany kołami zębatymi, w praktyce i ten da się zepsuć - patrz silnik 5.0 V10 TDI Volkswagena.
Czy rozrząd się wymienia?
Co do zasady nie, a już na pewno nie okresowo. Okresowo lub w razie ewentualnych problemów wymienia się napęd rozrządu (zwykle zestaw paska, rzadziej łańcucha - aczkolwiek ten drugi w niektórych silnikach wcale nie jest trwalszy od paska), ale cały rozrząd? Nie, ponieważ byłoby to w zasadzie jednoznaczne z poważnym remontem silnika. Z tego względu nawet nie ma sensu podawać tu jakichkolwiek kosztów takiej operacji. Jak już wspomniałem wcześniej: jeśli ktoś mówi o wymianie rozrządu, to gwarantuję wam, że chodzi mu wyłącznie o napęd tegoż.
To by było na tyle, jeśli chodzi o pakiet podstawowych informacji nt. rozrządu zaworowego. Do tematu jeszcze zapewne wrócimy przy innych okazjach.
