Fazy rozrządu

- Dobrze, ale najpierw przypomnę, co to w ogóle jest rozrząd. Otóż jest to mechanizm w silniku spalinowym sterujący wlotem świeżego ładunku (mieszanki) do cylindra i wylotem spalin. Rozrząd steruje zaworami. Musi to być mechanizm zapewniający wielką szybkość. Dość powiedzieć, że przy 2 tysiącach obrotów na minutę wału korbowego czas napełnienia cylindra wynosi 2/100 sekundy. Przy 5 tysiącach obrotów na minutę czas napełnienia skraca się do 8/1000 sekundy. To trudno sobie nawet wyobrazić. W tym krótkim czasie zawór wlotowy musi się otworzyć, a wylotowy zamknąć. Faza rozrządu decyduje więc o napełnianiu cylindra mieszanką, a to z kolei ma wpływ na sprawność silnika, jego moc, zużycie paliwa. Sterowanie fazami rozrządu odbywa się za pomocą krzywek na wałku rozrządu. W silniku 4-suwowym wałek rozrządu obraca się dwa razy wolniej niż wał korbowy. Krzywki mają odpowiednie krzywizny. Od zarysu krzywek zależy charakterystyka pracy silnika. Zmieniając krzywkę można zmienić silnik na bardziej dynamiczny. Tak postępuje się w przypadku aut sportowych, w warsztatach zajmujących się tuningiem. - Zmiana krzywki wiąże się ze zmianą całego wałka rozrządu?- Do niedawna było to konieczne. Ale konstruktorzy myśleli, jak zmienić fazę bez konieczności wymiany wałka. Ideałem byłaby taka sytuacja, gdzie regulacja otwierania i zamykania zaworów byłaby płynna, na dodatek połączona ze zmianą skoku zaworu. Ale przy sterowaniu za pomocą wałka jest to niemożliwe. Aby uzyskać zmienny skok zaworów, należałoby wyeliminować wałek rozrządu i w to miejsce wprowadzić sterowanie zaworami za pomocą jakichś maleńkich siłowników sterowanych elektrycznie. Ale to dopiero przyszłość. Natomiast już istnieją rozwiązania pozwalające zmieniać fazy rozrządu w zależności od obciążenia silnika. Stosuje to między innymi Honda oraz Toyota. Dość prostym rozwiązaniem jest przekręcenie o kilka stopni wałka rozrządu w stosunku do wału korbowego. Zmienia się wówczas profil krzywek, a tym samym sterowanie zaworami. Bardziej skomplikowanym rozwiązaniem stosowanym przez Hondę jest wprowadzenie trzech krzywek dla każdego zaworu. W zależności od obciążenia silnika załączają się odpowiednie krzywki. Oczywiście, jest to bardzo uproszczony opis pracy. Sterowanie odbywa się za pomocą komputera, który dobiera optymalne warunki w zależności od pracy silnika (obrotów, obciążenia itp).Trzeba tu też dodać, że zmienne fazy rozrządu najczęściej dotyczą zaworów wlotowych. Od ich pracy zachowanie silnika zależy bardziej niż od pracy zaworów wylotowych. - Wspomniał pan o przyszłościowym rozrządzie bez wałka. Czy to kwestia najbliższych lat? I czy to rozwiązanie będzie zajmowało mniej miejsca niż teraz stosowane? - Sądzę, że konstruktorzy są już bardzo zaawansowani w pracach nad wyeliminowaniem wałka rozrządu, pierwsze silniki z płynną regulacją faz rozrządu powinny pojawić się w ciągu kilku najbliższych lat. Uważam, że dzięki temu uda się zmniejszyć wymiary i wagę silnika. Teraz nowoczesne jednostki wyposażane są w dwa wałki rozrządu umieszczone w głowicy. Zwiększa to wagę i rozmiary silnika. A siłowniki sterujące zaworami mogą być przecież malutkie. Podobnie jest w systemie antypoślizgowym ABS. Tam małe sterowniki uruchamiają hamulce, muszą przenosić znaczne siły i bardzo dobrze się sprawdzają.Rozmawiał Roman Dębecki