Může vačkový hřídel klepat a co dělat

Problém může nastat u motorů s vysokým počtem najetých kilometrů nebo u motorů, jejichž údržba nebyla prakticky sledována, doplňovaly padělaný a levný olej, měnily ho jen zřídka, ušetřily na kvalitě a načasování výměny filtru.

Dříve existovaly motory, u kterých bylo rychlé opotřebení vačkového hřídele výsledkem konstrukčních a technologických chyb, nyní k tomu nedochází, všechny motory jsou téměř stejné.

Princip činnosti vačkového hřídele v motoru

Zajistit nejúčinnější přeměnu chemické energie paliva na mechanickou energii vynaloženou na pohyb vozu je možné pouze při důsledném dodržení optimálních podmínek pro spalování ve válcích.

Čtyřdobý motor musí pracovní objem včas zatížit požadovaným množstvím (a kvalitou) směsi vzduch-palivo, stlačit ji, včas zapálit a umožnit vynaložení tepelné energie na zvětšení objemu při maximální tlak na píst.

Významnou roli v tom hraje časování ventilů. Ve skutečnosti se jedná o úhly natočení klikového hřídele, při kterých se ventily otevírají a zavírají. Ty jsou dva – přívod a odvod. Pokud je ventilů více, pak to znamená pouze zvýšení počtu sacích a výfukových ventilů, aby co nejméně zasahovaly do proudění plynů.

S výjimkou unikátních a závodních motorů jsou ventily uzavřeny výkonnými vratnými pružinami. Ale otevírají se pod vlivem excentrických vaček složitého tvaru (profilu) umístěných na hřídelích otáčejících se synchronně s klikovým hřídelem. Zde „synchronně“ znamená jasné a jednoznačné spojení rotačních frekvencí, nikoli jejich identitu.

Tento hřídel, a může být jeden nebo více, se nazývá vačkový hřídel nebo vačkový hřídel. Význam názvu je rozdělovat proudění směsi a výfukových plynů mezi válce otevíráním a zavíráním ventilů.

Úhly, pod kterými jsou vyčnívající vačky orientovány vzhledem k hnacímu kolu nebo řetězovému kolu, určují časování ventilů. Hřídele jsou poháněny ozubenými koly, řetězem nebo ozubeným řemenem od klikové hřídele.

Jakýkoli skluz nebo jiná změna frekvenčního poměru je vyloučena. Typicky vačkový hřídel provede jednu otáčku každé dvě otáčky klikového hřídele. To je způsobeno skutečností, že cyklus je určen distribucí plynu a uvnitř cyklu jsou čtyři cykly, dva cykly na otáčku.

Hlavní úkoly vačkových hřídelů:

• zajistit přesnost a včasnost otevření a uvolnění (zavírání pružinou) každého ventilu;
• nastavit všechny parametry pohybu ventilu, rychlost, zrychlení a změnu zrychlení každého vřetene během cyklu otevírání-zavírání, což je důležité při vysokých rychlostech;
• zajistit požadovaný zdvih ventilu, to znamená odpor vůči toku plnění válců;
• pro vzájemnou koordinaci sání a výfuku v celém rozsahu otáček se k tomu často používají systémy změny fáze - fázové regulátory (phase shifters).

Mezi vačkou vačkového hřídele a dříkem ventilu mohou být mezilehlé části: tlačná zařízení, vahadla, seřizovací zařízení.

Vždy mají možnost nastavit tepelnou mezeru ručně během údržby nebo automaticky pomocí hydraulických kompenzátorů.

Důvody klepání

Nejčastěji se ve formě klepání ze strany mechanismu distribuce plynu (časování) projevuje změna vůlí ventilů a také výskyt vůle v tlačných a vahadlech. Například klepání posunovače v jeho válcovém sedle hlavy při nošení.

Ale postupem času se klepání začne zveřejňovat a vačkový hřídel. Je to dáno opotřebením jeho kluzného uložení v lůžkách (kluzná ložiska) nebo silnou změnou profilu vaček, kdy již není možný tichý chod při jakémkoliv nastavení tepelných mezer.

Vlivem opotřebení ložisek může hřídel získat nežádoucí volnost jak v radiálním, tak v axiálním směru. Klepání se stejně objeví. Podle sluchu by se mělo klepání vačkového hřídele odlišovat od klepání ventilů, tlačných prvků a částí klikového mechanismu.

Klepání ventilů je zvučnější, jako u tlačníků, liší se frekvencí a u klikového hřídele a pístů jsou klepání lokalizováno pod hlavou. Rozlišovat se dá i podle frekvence otáčení, což je polovina vačkového hřídele, ale je to náročnější.

Co dělat, když dojde ke klepání od vačkového hřídele

Opotřebovávají se, a to nerovnoměrně, jak vačkové hřídele, tak jejich lůžka. Dříve existovaly opravárenské technologie, které zahrnovaly výměnu vložek nebo pouzder za ložiskové sestavy a broušení čepů hřídelů. Bohužel teď už vývojáři motorů na opravy nemyslí.

provoz spalovacího motoru s uvolněným vačkovým hřídelem

Zdaleka ne vždy je však nutné pořizovat blokovou hlavu s lůžky. Existují technologie opravného nástřiku následované drážkou pro přesnou velikost nového vačkového hřídele. Hřídele samotné se silným opotřebením musí být vyměněny.

Pokud se ale bavíme o unikátních dílech, které se nedají koupit kvůli ceně nebo vzácnosti, tak je možný nástřik a vačkové hřídele na krky a vačky s následným opracováním na míru a broušením.

Pro menší poškození krčků se aplikuje leštění, ale tento případ se nevztahuje na téma, takové hřídele neklepou. Klepání bude známkou extrémního opotřebení, kdy se již neobejde bez výměny velkých dílů.