Vačkový hřídel - provedení. Co je úkolem vaček vačkových hřídelů?

Vačkové hřídele se používají ve čtyřdobých benzinových nebo naftových vozidlech. Jejich hlavním úkolem je řídit zdvih a otevírací doby sacích a sacích ventilů. Tato práce vyžaduje neuvěřitelnou přesnost a odráží se v účinnosti jednotky a její správné funkci. Nejprve se podíváme na to, jak jsou uspořádány vačkové hřídele.

Konstrukce vačkového hřídele

Při pohledu shora vačkový hřídel připomíná podlouhlý kus kovu s viditelnými výstupky. Často má také vnější a větší a menší vnitřní převod. Každý vačkový hřídel má navíc čepy, na kterých jsou umístěny podpěry. Vačkový hřídel může pohánět sací i výfukové ventily a vozy se 4 nebo 5 ventilovými hlavami válců mohou mít dva vačkové hřídele pohánějící pouze jeden typ ventilu.

Vačkové hřídele - z čeho jsou vyrobeny?

Síly působící na tyto díly určují výrobu velmi pevných a tvrdých materiálů. Vačkové hřídele se nejprve vykují z nízkolegované a uhlíkové oceli, poté se jejich povrchy nauhličují a kalí. To pomáhá předcházet rychlejšímu opotřebení součástí během provozu. Dalším způsobem je nakreslit váleček studeným způsobem. Po tomto procesu jsou vačky po vytvrzení pracovních ploch hřídele nalisovány na stroj.

Konstrukce vačky vačkového hřídele

Umístění a profil laloků vačkového hřídele je rozhodující pro provoz celého energetického systému. Odpovídají lineárně okamžiku a času otevření a uzavření ventilů. Jejich podoba závisí především na charakteru daného útvaru. Nejčastěji se používají tři typy vaček:

• tangenciální;
• harmonické;
• syntetický.

Přímo ovlivňují plnění a vyprazdňování plynů spalovací komory. 

Jak tento proces probíhá?

Vačky vačkového hřídele – jaká je jejich práce?

Když se podíváte na vačky vačkových hřídelů, všimnete si, že bez ohledu na to, o jaký typ se jedná, každá je postavena stejně. Na jedné straně má nízký a prolamovaný profil, na druhé velmi vysoký a rychle klesající profil, kterému se říká nos. Lopatky vačkového hřídele jsou uvedeny v milimetrech a v některých případech jsou jejich hodnoty stejné jako zdvih ventilů.

Jaká je doba otevření ventilu?

To se samozřejmě neuvádí v jednotkách času. Udává se na základě úhlu natočení klikového hřídele. Zjednodušeně celý proces spočívá v posunutí ventilu z jeho klidové polohy za účelem naplnění spalovací komory příslušnou směsí plynů. V tuto chvíli jsou rozhodující dvě hodnoty - TDC a BDC (horní a spodní úvrať pístu).

Čtyřdobé motory mají čtyři pracovní cykly:

• sání;
• komprese;
• práce;
• vyčerpat.

Během pracovního běhu klikový hřídel udělá dvě plné otáčky. Během této doby musí vačkový hřídel otevřít sací ventily, zavřít je, otevřít výfukové ventily a zavřít je. Po tomto procesu začíná celý cyklus znovu. Sací zdvih spočívá v přivádění stlačených plynů ze sání přes sací ventily. Bohužel jim plynová mechanika neumožňuje rychle naplnit spalovací prostor, takže laloky vačkového hřídele zodpovědné za sací ventily je musí otevřít dříve, než píst dosáhne TDC. Načasování otevření ventilu k dosažení tohoto bodu zahrnuje určité úhlové otočení klikového hřídele.

Stejné je to s DMP. Plyny nemohou vystoupit okamžitě po dosažení tohoto bodu, takže výfukový ventil musí zůstat otevřený ještě nějakou dobu poté, co píst projde BDC. Mějte na paměti, že během vzdálenosti mezi TDC a BDC se klikový hřídel otáčí o 180 stupňů, můžete přidat hodnoty popsané výše a získat tak čas otevření ventilu. V závislosti na modelu motoru a hřídele přesahuje 250^o rotace hřídele.

Je větší vždy lepší, pokud jde o vačkové hřídele?

Účelem ovládání ventilu je vtlačit směs vzduchu a paliva do spalovací komory a odstranit plyny během výfukového zdvihu. Úzce souvisí s výkonem, kterého daný motor dosahuje, protože čím více směsi je ve spalovací komoře, tím více energie je schopen generovat. Někomu se vyplatí instalovat sportovní vačky nebo si je půjčit z jiného auta s větším výkonem. co to způsobuje? 

Doba zdvihu ventilu je delší, což umožňuje naplnění válce větším množstvím směsi. Zároveň urazí větší vzdálenost, protože výška laloku vačky je větší. Z tohoto důvodu se ventil vrátí do původní polohy v kratším čase a vyšší rychlostí. To má lineární účinek na generování vyšších g-sil a teplot.

Pokud má ventil kratší kontakt sedla, nestihne odvést přebytečné teplo. V důsledku toho může dojít k vyhoření ventilu, netěsnosti a ztrátě komprese. A to jsou velmi vážné problémy, protože pak musíte počítat s kompletní repasí hlavy. Konstrukce vačkového hřídele může také ovlivnit časování ventilů, což způsobí, že se setkají s písty, což také zničí sestavu.

Poskytuje vám sportovní kamera výkon?

Určitě ano. To však není vždy užitečná síla. Proč? Výměna plynu při současném otevření obou ventilů (jako u sportovních hřídelí) výrazně zlepšuje výkon, ale také zvyšuje spotřebu paliva. Je to dáno tím, že se nespálí celé dávkované množství benzínu, který je spolu s výfukovými plyny nasáván do výfuku.

Stejně důležité je, že sportovní nebo závodní vačkové hřídele znesnadňují chod motoru na volnoběh a snižují výkon ve spodní části vaček. A to je při každodenním řízení velmi únavné. Řešení tohoto typu se používají především v motorsportu, protože nárůst výkonu je obvykle patrný ve vysokých otáčkách.

Pokud se rozhodnete pro výměnu vačkových hřídelí zvýšit výkon agregátu, nezapomeňte na zesílení ostatních částí motoru. 

Vačkový hřídel a klikový hřídel

Co mají společného vačkové a klikové hřídele? Hodně, protože musí přenášet generovaný točivý moment do převodovky. Nahlédněte proto alespoň dovnitř kelímků, abyste zkontrolovali jejich stav a nepřevracejte je. Také by se hodilo změnit písty a ventily za silnější. Samozřejmě můžete přemýšlet o výměně samotných hřídelí, ale časem se může ukázat, že motor je vhodný pouze na repasi.

Příčiny opotřebení vačkového hřídele

Vše začíná téměř prozaickou činností, totiž olejovým intervalem. Proč? Kontakt kov na kov, ke kterému dochází v hlavě válců mezi ventily a lopatkami vačkového hřídele, způsobuje tření. Špatná kvalita nebo opotřebovaný olej může způsobit zrychlené opotřebení povrchů vaček. jak to opravit? Zde jsou tipy: 

1. v prvé řadě vybírejte správný olej podle pokynů výrobce a vyměňujte jej vždy včas;
2. také zvolit velmi dobré filtry, aby se zabránilo cirkulaci nečistot v okruhu.

Méně často je důvod v konstruktoru. Stává se však, že konstruktér nemůže předvídat vše a například do Hondy Accord VIII byl implementován velmi slabý výfukový hřídel. Modely Mazda SkyActiv-D vyrobené před rokem 2014 také trpěly závadami. Vačkové hřídele selhaly u motorů 1.6 HDI a 2.2 ze skupiny PSA. Ve srovnání s provozní nedbalostí jsou však takové případy vzácné.

Jak zkontrolovat opotřebení vačkového hřídele?

Po poklesu výkonu pocítíte opotřebení vačkových hřídelů. Vznětové jednotky budou mít navíc problémy s kouřivostí v horním pásmu otáček. Pro konečné potvrzení nebo vyloučení tohoto typu poruchy by měl být odstraněn kryt ventilu. Tím rozptýlíte všechny vaše pochybnosti. Můžete se také podívat přes víčko plnicího hrdla oleje, ale ne v každém modelu auta něco uvidíte.

Vačkové hřídele - cena

Jsou auta, do kterých se dá pořídit vačkový hřídel jen za 10 eur, samozřejmě se bavíme o ojetinách. Nejčastěji se jedná o náklady několika stovek zlotých nebo dokonce více než tisíc. Bavíme se o jedné části a nové kopii. Někteří lidé proto volí regeneraci. 

Regenerace vačkového hřídele - co to je a kolik to stojí? 

Spočívá ve využití procesu navařování, tzn. nanesení další vrstvy materiálu na vačky. K tomu se přidává zpracování a dodání patřičné pevnosti. K ceně regenerace vačkového hřídele je třeba připočíst náklady na opravu hlavy, výměnu těsnění, často i ventilů. Částka tedy může přesáhnout 150 eur.

Klíčem k úspoře peněz v této věci je pravidelná výměna oleje a výběr vhodných filtrů. Mějte také na paměti důsledky zvýšení výkonu výměnou vačkových hřídelů. Pokud se o svůj motor řádně staráte, odvděčí se vám dlouhým a bezproblémovým provozem. Přejeme vám širokou cestu!