Gdyby zawór (a więc i jego grzybek) przy każdorazowym otwarciu jednocześnie dało się jakoś obracać, wówczas żadne złogi nie mogłyby powstać na styku z gniazdem. Wystarczyłoby obrócenie zaworu o milimetr. W roku 1961 Mercedes znalazł sposób na obracanie zaworu, tworząc tzw. rotocap, urządzenie umiejscowione pomiędzy sprężyną zaworową a trzonkiem zaworu (lub popychaczem), a powodujące powolne, acz stałe, obracanie się zaworu w gnieździe przy każdorazowym otwarciu.
Potem okazało się, że możliwe jest to jeszcze łatwiej: wystarczy krzywkę zamocować tak, by naciskając na popychacz, nie trafiała weń centralnie, tylko nieco w bok od punktu wyznaczającego jego oś wzdłużną. Siły boczne powodują, że popychacz się obraca, co przejmuje podczas otwierania się zawór.
Starszej konstrukcji dźwigienki zaworowe nie posiadały jeszcze systemu hydraulicznego kasowania luzów, tam regulacja odbywała się za pomocą tzw. płytek regulacyjnych. Najbardziej przysięgłymi użytkownikami tej techniki były Ferrari i Volkswagen, przy czym np. Włosi wciąż jeszcze sięgają po to rozwiązanie. Volkswagen opierał się na płytkach regulacyjnych w latach 1972-1985, potem przeszedł od razu na popychacze hydrauliczne.
Nigdy się o tym głośno nie mówiło, ale faktem jest, że jedną z ważniejszych przesłanek do stosowania płytek było zmuszenie majsterkowiczów do porzucenia "dłubactwa" w autach. W końcu aby je wyjąć, trzeba mieć specjalnej konstrukcji cęgi, aby włożyć na miejsce — zastosować odpowiednią dźwignię.
Łatwość dźwigienki zaworowej
Dlatego choćby dźwigienka zaworowa była milej widzianym rozwiązaniem — i to zarówno przez majsterkowiczów, jak i... serwisy. W dźwigience zamontowana jest śruba regulacyjna, przez co po zdjęciu pokrywy zaworowej zmiana nastawów jest łatwa. Dźwigienka narodziła się w czasach końca konstruowania silników z bocznym sterowaniem pracą zaworów.
Wałek rozrządu montowano w nich na dole, w bloku, zaś zawory (grzybkiem do góry, stąd nazwa: dolnozaworowe) zaraz powyżej. Tak umieszczone zawory otwierały silnik dla dolotu i wydechu niejako z boku głowicy. Już na długo przed wybuchem II wojny światowej konstruktorzy byli całkowicie świadomi, że taki kształt komory spalania jest wyjątkowo niekorzystny i musi być ulepszony.
Dlatego zawory zostały przeniesione do górnej części głowicy, a inżynierowie stanęli w obliczu zupełnie nowego problemu: wałek rozrządu był nisko "w dole", a zawory wysoko "w górze", w dodatku tak ustawione wobec siebie, że napęd od wałka mógł iść tylko do góry, a zawory trzeba było przecież wciskać w dół. Rozwiązaniem okazała się dwustronna dźwigienka zaworowa.
Nie tylko mogła zmieniać kierunek działania sił napędowych pochodzących od wałka rozrządu, ale w dodatku umożliwiała regulację skoku przez zmianę przełożenia. W praktyce część dźwigienki zaworowej odbierająca ruch z wałka rozrządu jest krótsza od swej części zdawczej, a więc skok zaworu jest większy od maksymalnego wzniosu krzywki wałka rozrządu.
Powoduje to oczywiście większe naprężenia przy otwieraniu zaworu (większe siły do pokonania), ale i łatwiejsze jego zamykanie."Wkonstruowanie" dźwigienek zaworowych w silnik powoduje nieco większe nakłady podczas tworzenia głowicy, jako że wszystkie dwustronne dźwigienki muszą być zawieszone na osi — i jest nią albo pojedynczy, podtrzymujący je wszystkie wałek, albo dwa wałki dla tylko zaworów dolotowych i tylko wydechowych, albo w ogóle oddzielne łożyskowanie każdej dźwigienki z osobna.
Jedną z największych zalet zaś ograniczenie wysokości konstrukcyjnej, bo kiedy to właśnie dźwigienka jest najwyższym punktem silnika, można zdecydowanie ograniczyć wysokość zarówno głowicy, jak i jej pokrywy.
Bliską krewną dźwigienki zaworowej dwustronnej jest dźwigienka jednostronna
Tu wałek rozrządu musi być bliżej zaworów; zarówno zawieszenie dźwigienki, jak i popychanie zaworu odbywa się na końcach. Także i tu możliwa jest regulacja przełożenia skoku przez ustawienie dźwigienki względem wałka rozrządu.
Ale prawdziwe zalety tej dźwigienki są inne. Z rozdziału o popychaczach pamiętamy, że najważniejszym plusem stosowania popychacza jest zniwelowanie sił bocznych, przez co trzonek zaworu jest popychany w dół idealnie osiowo, a więc przy minimalnym obciążeniu zarówno dla trzonka, jak i jego prowadnicy. Dźwigienka pracuje podparta na osi, więc jej końce przemieszczają się po wycinku okręgu, a więc na trzonek zaworu muszą działać siły boczne.
W dźwigience jednostronnej odległość pomiędzy zaworem a osią obrotu dźwigienki jest o wiele większa, więc jej koniec zdawczy przemieszcza się po wycinku większego okręgu — siły boczne są zatem znacznie ograniczone.
A jednak nowe rozwiązania techniczne przemawiają raczej za dźwigienkami (jedno- i dwustronnymi), nie za popychaczami. Już od ośmiu lat producenci motoryzacyjni pracują nad rozwiązaniami, w których zamiast płaszczyzny styku pomiędzy trzonkiem zaworu a dźwigienką na jej końcu znajduje się rolka. Taka konstrukcja jest co prawda cięższa, ale zmniejsza wewnętrzne zużycie silnika nawet o 15 proc.!
Ale rolkowa dźwigienka to tylko wstęp do dalszego rozwoju układów rozrządu. Pracują już prototypy silników, których zawory sterowane są elektromagnetycznie lub pneumatycznie.
Zarówno czasy otwarcia i zamknięcia, jak i długość ich trwania można regulować dowolnie, nie zaś profilem wałka rozrządu. W dodatku nic już nie trzeba ustawiać. Tłum. Maciej Pertyński
