Zmienne fazy rozrządu w silnikach spalinowych regulują czas podnoszenia się zaworów silnika, w zależności od jego obciążenia i obrotów. Dzięki temu poprawia się wydajność jednostki napędzającej, przy jednoczesnym obniżeniu zużycia paliwa. Zmienne fazy rozrządu są coraz częściej stosowane w połączeniu z systemami skoku zaworu. Zmienne fazy rozrządu, oznaczane jako VVT, są wykorzystywane także ze względu na coraz bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące środowiska.
Zmienne fazy rozrządu – na co mają wpływ?
Przepływ gazów wlotowych i wylotowych, wchodzących do i wychodzących z komory spalania w silniku spalinowym regulują zawory. Jednym z ważniejszych komponentów jest koło zmiennych faz rozrządu, dostępne na https://deler.pl/c/silnik/kolo-zmiennych-faz-rozrzadu. Od tego elementu w dużej mierze zależy sprawna praca całego układu.
Rozrząd, czas trwania, a także wznios zaworów ma wpływ na osiągi silnika. Można tutaj posłużyć się prostym przykładem – gdyby nie działanie, jakie zapewnia zmienna faza rozrządu, element ten byłby taki sam dla wszystkich prędkości obrotowych oraz warunków pracy silnika. Dzięki nim jednostka napędzająca nie jest w żaden sposób ograniczona i sprawia to, że kierowca może korzystać z pełnego potencjału osiągów silnika.
Jak działają zmienne fazy rozrządu?
Zmienne fazy rozrządu zapewniają zupełnie nowe możliwości, jeżeli chodzi o optymalizację osiągów generowanych przez jednostkę napędzającą, a także zużycia paliwa i redukcji emisji. Dzięki temu, że można uzyskać dłuższe nakładanie się zaworów, ich większy skok oraz elastyczny czas otwarcia, zachowanie silnika w różnych warunkach pracy i obciążenia jest znacznie lepsze. Oprócz tego, przy wyższych prędkościach obrotowych silnika, dłuższy czas otwarcia zaworu prowadzi do zwiększenia mocy.
Jakie są rodzaje systemu zmiennych faz rozrządu?
Producenci samochodów, stosują aktualnie różne rozwiązania techniczne, jednak większość systemów opiera się na zasadzie działania regulacji fazowej za pomocą fazownika wałka rozrządu, który umieszcza się na kole napędowym wałka rozrządu.
Zmienna faza rozrządu – starsze systemy
Pierwsze wersje zmiennych faz rozrządu działały na podstawie prostego systemu sterowania. Regulowanym elementem był jedynie wałek rozrządu zaworów ssących. Ta wersja pozwalała jedynie na ustawienie wałka rozrządu zaworów dolotowych w dwóch predefiniowanych pozycjach przesunięcia – sterowanie regulacją wałka było włączane lub wyłączane przy ustalonej wcześniej prędkości obrotowej silnika. Przykładem takiego rozwiązania jest niemiecka dwustopniowa regulacja faz rozrządu VANOS – Variable Nockenwellensteuerung.
Jak można było nimi sterować? Dostosowywanie poszczególnych parametrów odbywało się za pomocą mechanicznej regulacji, która była możliwa za pośrednictwem sprężynowej przekładni śrubowej w urządzeniu nastawczym.
Zmienna faza rozrządu – nowoczesne układy
W przypadku aktualnych rozwiązań nowoczesne układy zmiennych faz rozrządu wykorzystują pojedynczy fazownik – wałek ssący lub podwójny fazownik – wałek ssący i wydechowy. Elementy te są aktywowane poprzez elektroniczne sterowanie i uruchamianie hydrauliczne.
Druga, bardziej złożona odmiana, umożliwia bezstopniową regulację rozrządu – kątowe położenie wałków rozrządu jest zmieniane poprzez podanie ciśnienia oleju silnikowego na fazownik typu łopatkowego. Za pomocą sterownika zmiennych faz rozrządu, który można kontrolować poprzez układ elektroniczny silnika, olej pod wysokim ciśnieniem jest doprowadzany kanałami do komory olejowej rozdzielacza łopatkowego, gdzie naciska na łopatki wirnika wewnętrznego.
Koło zmiennych faz rozrządu – czym jest?
Koło zmiennych faz rozrządu znajduje się na wałku. Jego zadaniem jest zmiana czasu otwarcia zaworów. Sprawne działanie tego elementu umożliwia elastyczne działanie silnika, a także wspomnianą wcześniej oszczędność paliwa i redukcję emisji. Prawidłowe funkcjonowanie tego elementu jest bezpośrednio związane ze stosowanym olejem. Usterki mogą pojawić się w momencie, kiedy regularna wymiana i konserwacja powiązanych komponentów oraz smarów zostanie zaniedbana przez właściciela samochodu.
Koło zmiennych faz rozrządu – objawy uszkodzenia
Podobnie jak w przypadku wielu innych awarii, pierwszą oznaką, że koło zmiennych faz rozrządu działa nieprawidłowo, jest niepokojący głos dochodzący z miejsca, gdzie znajduje się jednostka napędzająca. Aby nie pomylić tego z inną awarią, warto zauważyć, czy dźwięk zaczyna się wydobywać wraz z uruchomieniem silnika – niedługo po jego rozgrzaniu.
Do innych objawów, jakie pokazuje uszkodzone koło zmiennych faz rozrządu, należy zbyt duże spalanie paliwa, chociaż za tę usterkę mogą odpowiadać także inne niesprawne części. Bardziej wyraźną oznaką, jest problem z uruchomieniem jednostki napędzającej, a także gaśnięciem silnika na niskich obrotach. We wszystkich wymienionych sytuacjach, należy niezwłocznie udać się do serwisu mechanicznego.
Jak powstały zmienne fazy rozrządu – historia technologii
Nad zmiennym uruchamianiem zaworów, pracowano już od dłuższego czasu – pierwsze próby zostały podjęte w latach, gdy stosowano jeszcze silniki parowe. Wraz z mijającymi latami, producenci coraz śmielej wdrażali swoje rozwiązania. W końcu technologię tę zastosowano po raz pierwszy. Zmienne fazy rozrządu zostały wprowadzone w 1980 roku. Był to samochód od włoskiego producenta Alfa Romeo – model Spider.
