. Wałek rozrządu samochodowego jest kluczowym elementem w silniku spalinowym, odpowiedzialnym za kontrolowanie otwierania i zamknięcia zaworów silnika. Działa w synchronizacji z walem korbowym, aby zapewnić optymalną wydajność silnika. Płaty wałka rozrządu naciskają zawory, pozwalając powietrze i paliwo wejście do komory spalania i gazy spalin. Bez odpowiednio działającego wałka rozrządu wydajność silnika i moc wyjściowa byłyby poważnie zagrożone.
Wałek rozrządu odgrywa kluczową rolę w określaniu pasma energetycznego silnika, oszczędności paliwa i ogólnej reakcji. Jego konstrukcja wpływa na czas, podnoszenie i czas trwania zaworu, które są kluczowe dla wydajności silnika. Na przykład wysokowydajny wałek rozrządu z agresywnymi profilem płatów może zwiększyć moc przy wyższych obrotach, ale może poświęcić niski moment obrotowy. Natomiast łagodniejszy profil wałka rozrządu zapewnia lepszą wydajność o niskiej zawartości rpm, ale ogranicza najwyższą moc.
Nowoczesne wały rozrządu są zwykle wykonane ze stali stalowej, żeliwa lub stali kęsowej, w zależności od zastosowania. Silniki o wysokiej wydajności często wykorzystują stalowe wałki rozrządu kęsowego ze względu na swoją lepszą wytrzymałość i trwałość, podczas gdy silniki produkowane masowo zwykle mają żeliwa wałki rozrządu z żeliwnym, aby uzyskać opłacalność. Wybór materiału wpływa na długowieczność i odporność na zużycie wałka rozrządu.
Czujnik położenia wałka rozrządu jest niezbędnym elementem, który monitoruje prędkość i pozycję wałka rozrządu, wysyłając te informacje do jednostki sterującej silnika (ECU). Gdy ten czujnik się nie powiedzie, może powodować różne problemy z silnikiem, które wpływają na wydajność i zdolność do napędu.
Niektóre charakterystyczne oznaki nieudanego czujnika położenia wałka rozrządu obejmują błędy silnika, słabe przyspieszenie, przeciąganie i oświetlone światło kontrolne. Pojazd może również odczuwać trudne na biegu jałowym lub trudności. Objawy te występują, ponieważ ECU nie może właściwie zsynchronizować wtrysku paliwa i zapłonu bez dokładnych danych w pozycji wałka rozrządu.
Zdiagnozowanie złego czujnika położenia wałka rozrządu zwykle polega na użyciu skanera OBD-II w celu sprawdzenia kodów problemów, a następnie testowania elektrycznego za pomocą multimetru. Wymiana zwykle wymaga usunięcia wszelkich komponentów utrudniających, odłączania złącza elektrycznego i odłączenia czujnika. Właściwa instalacja ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia dokładnych odczytów.
Konfiguracja wałków rozrządu w silniku znacząco wpływa na jego charakterystykę wydajności i złożoność projektu. Dwie główne konfiguracje to pojedyncze wałk rozrządu (Sohc) i podwójny wałek rozrządu (DOHC).
Silniki SOHC wykorzystują jeden wałek rozrządu na głowę cylindra do obsługi zarówno zaworów wlotowych, jak i wydechowych. Ta konstrukcja jest prostsza, lżejsza i ogólnie bardziej opłacalna dla produkcji. Może to jednak ograniczać elastyczność czasu zaworu i wydajność o wysokiej RPM w porównaniu z projektami DOHC.
Silniki DOHC mają osobne wałki rozrządu dla zaworów wlotowych i wydechowych, umożliwiając dokładniejszą kontrolę zaworu. Ta konfiguracja umożliwia lepszą wydajność o dużej RPM, ulepszony przepływ powietrza i potencjał zaawansowanych technologii czasowych zaworów, takich jak zmienna czas zaworu (VVT).
| Funkcja | SOHC | DOHC |
|---|---|---|
| Liczba wałków rozrządu | 1 na głowę cylindra | 2 na głowę cylindra |
| Złożoność | Prostsze | Bardziej złożone |
| Wydajność wysokiej RPM | Ograniczony | Znakomity |
| Koszt produkcji | Niżej | Wyższy |
Zrozumienie specyfikacji wałka rozrządu ma kluczowe znaczenie dla budowniczych silników i entuzjastów wydajności. Dwa z najważniejszych pomiarów to podnośnik i czas trwania, które określają, w jaki sposób wałek rozrządu wpływa na wydajność silnika.
Podnośnik wałka rozrządu odnosi się do maksymalnej odległości, w której zawór otwiera się z siedzenia, określony wysokością płata CAM. Większe windy zazwyczaj pozwala na więcej powietrza i paliwa do komory spalania, potencjalnie zwiększając moc. Jednak nadmierne podnoszenie może wymagać modyfikacji pociągu zaworu i głowicy cylindra.
Czas trwania mierzy, jak długo zawór pozostaje otwarty, wyrażony w stopniach obrotu wału korbowego. Dłuższy czas trwania ogólnie poprawia energię o wysokiej RPM, ale może zaszkodzić wydajności i napędowi o niskiej zawartości rpm. Czas trwania jest zazwyczaj mierzony przy 0,050 cala podnoszenia zaworu dla spójności.
Łożyska wałka rozrządu obsługują wałek rozrządu i pozwalają mu płynnie obracać się w bloku silnika lub głowicy cylindrów. Właściwa konserwacja i wymiana tych łożysk jest niezbędna dla długowieczności silnika.
Łożyska wałków rozrządu powinny być sprawdzane za każdym razem, gdy silnik zostanie zdemontowany w celu uzyskania dużych usług. Oznaki zużytych łożysk obejmują niskie ciśnienie oleju, cząstki metaliczne w oleju lub widoczne punktację na powierzchniach łożyska. Ciężkie zużycie może prowadzić do uszkodzenia wałka rozrządu i katastrofalnej awarii silnika.
Zastąpienie łożysk wałków rozrządu wymaga specjalistycznych narzędzi i precyzyjnego wyrównania. Przejście łożyska musi znajdować się w specyfikacji producenta, aby zapewnić prawidłowe smarowanie. Niewłaściwa instalacja może prowadzić do szybkiego łożyska i uszkodzenia czasopism wałków rozrządu.
Łańcuch rozrządu (lub pasek) łączy wał korbowy z wałkiem rozrządu, utrzymując precyzyjną synchronizację między ruchem tłoka i zaworu. Problemy z tym systemem mogą prowadzić do poważnego uszkodzenia silnika.
Wspólne oznaki problemów łańcucha rozrządu obejmują grzechotanie odgłosów z pokrywy czasowej, uszkodzenia silnika, aw poważnych przypadkach zakłócenia między zaworami i tłokami. Nowoczesne silniki z napinaczami łańcucha rozrządu mogą wykazywać stopniowe objawy, gdy napinacz zużywa się.
Regularne zmiany oleju przy użyciu prawidłowego oleju lepkości są kluczowe dla długowieczności łańcucha rozrządu. Niektórzy producenci zalecają okresową kontrolę napinacza łańcucha rozrządu, szczególnie w silnikach o wysokim przebiegu. W przeciwieństwie do pasów rozrządu, łańcuchy zazwyczaj nie mają ustalonych odstępów wymiany, ale mogą wymagać uwagi w miarę starzenia się silnika.