Hydrauliczna regulacja luzu zaworowego

Fot. Schaeffler

Luzem zaworowym nazywa się dystans pomiędzy końcem trzonka zaworu a współpracującą z nim częścią mechanizmu rozrządu, mierzony przy zimnym silniku i zamkniętym zaworze. Precyzyjnie (z dokładnością do dziesiątych części milimetra) określona dodatnia wartość tegoż luzu niezbędna jest do kompensacji zmian wymiarów elementów mechanizmu zaworowego, spowodowanych ich rozszerzalnością cieplną i postępującym zużyciem. 

Luz nadmierny skraca czas otwarcia zaworu, czyli zmniejsza efektywną moc silnika i trwałość całego rozrządu, a zwiększa hałaśliwość jego pracy. Z kolei przy luzie zbyt małym zawór się nie domyka, co skutkuje jego przyspieszonym wypalaniem się i również spadkiem mocy oraz pogorszeniem składu emitowanych spalin. W związku z tym w klasycznych rozrządach konieczne są okresowe korekty luzów, dokonywane za pomocą śrub regulacyjnych lub podkładek dystansowych o odpowiednio dobranej grubości. 

Lepszym rozwiązaniem okazały się stworzone później samoczynne systemy hydraulicznej kontroli i bieżącej korekty luzu. Dzięki nim ma on w każdych warunkach i w całym okresie eksploatacji silnika wartość zerową, co umożliwia precyzyjne utrzymywanie nominalnych faz otwarcia i zamknięcia zaworu. Zmiennym elementem dystansowym jest tutaj olej z ciśnieniowego obiegu smarowania silnika, naciskający na tłoczek zintegrowany z popychaczem.

Elementy nowoczesnych mechanizmów rozrządu marki INA

Pierwsze koncepcje takiej hydraulicznej regulacji pojawiły się na początku lat trzydziestych zeszłego wieku w USA, a do lat pięćdziesiątych stały się już standardowym wyposażeniem 80% silników amerykańskich samochodów osobowych. 

W Europie podobne konstrukcje pojawiły się później. 

W 1971 roku ich masową produkcję rozpoczęto w Republice Federalnej Niemiec. Istotną w tym rolę odegrała i nadal odgrywa niemiecka marka INA. W roku 1987 znaczna część niemieckich, angielskich, szwedzkich, hiszpańskich i japońskich samochodów była już wyposażona w systemy hydraulicznej regulacji luzu zaworowego. Od roku 1989 z tej technologii korzystają również konstruktorzy z Francji i Włoch. 

W okresie upowszechniania się hydraulicznej regulacji luzów zaworowych nastąpił rozwój konstrukcji samych układów rozrządu. Zasada hydraulicznej kompensacji pozostawała więc niezmienna, lecz znacznie różniły się jej praktyczne zastosowania w konkretnych modelach silników. Widać to wyraźnie na ilustracji zatytułowanej „Konstrukcje mechanizmu zaworowego” (rys. 2), gdzie pokazano kolejno układy:

• (1) OHV z popychaczem hydraulicznym i dolnym wałem rozrządu;
• (2 i 3) OHC z wałem rozrządu w głowicy i bez drążków popychaczy, odpowiednio z hydrauliczną (2) i mechaniczną (3) kompensacją luzów;
• (4) OHC z dźwigienką rolkową o regulowanej hydraulicznie wysokości osi;
• (5) OHC z bezpośrednim sterowaniem zaworu szklankowym popychaczem hydraulicznym. 

Wszystkie te rodzaje konstrukcji można spotkać we współczesnych seryjnie produkowanych silnikach.

Konstrukcje mechanizmu zaworowego

Tweet

Redakcja Miesięcznika Branżowego Autonaprawa