Rozrząd – stosowane rodzaje napędu

Praca silnika spalinowego wymaga współpracy wielu elementów. Układ rozrządu jest odpowiedzialny za koordynację pracy układu korbowo tłokowego z zaworami w głowicy. Bez układu rozrządu silnik spalinowy nie jest w stanie pracować, przez co jest to jeden z najważniejszych układów obecnych w silniku. Jakie rozwiązania były stosowane na przestrzeni lat oraz czym się one różnią? 

Czym jest rozrząd?

Rozrząd jest układem spinającym ze sobą układ korbowo tłokowy z wałkami rozrządu w głowicy. Rozrząd jest układem składającym się zazwyczaj z napinaczy, łańcucha lub paska oraz z wałków rozrządu. Wałki rozrządu sterują pracą zaworów za pomocą krzywek. Ilość krzywek jest powiązana z ilością zaworów. Dzięki obecności tego układu zawory otwierają się i zamykają w odpowiednim momencie, co pozwala tłokom na wykonywanie swojej pracy. Odpowiednie sterowanie zaworami pozwala na wpuszczanie mieszanki paliwowo powietrznej do cylindra, sprężenie jej, zapłon oraz wypuszczenie spalin. Źle ustawiony rozrząd sprawi, że cykl pracy silnika spalinowego będzie niewykonalny.

Rodzaje napędu rozrządu

Napęd rozrządu jest elementem który przenosi energię z wału korbowego na wałki rozrządu. Obecnie najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest napęd paskowy oraz napęd łańcuchowy. Oprócz tych dwóch rozwiązań, w historii motoryzacji pojawia się także napęd za pomocą wałka królewskiego

Wałek królewski w rozrządzie

Wałek królewski był rozwiązaniem stosowanym stosunkowo rzadko, mimo iż to rozwiązanie było bardzo niezawodne. Wałek królewski był elementem, który za pomocą kół zębatych stożkowych. Rozwiązanie to zredukowało możliwość rozsynchronizowania się rozrządu do zera. Mimo niezawodności, rozwiązanie to nie zdobyło uznania ze względu na wysoką cenę wykonania i bardzo głośną pracę.

Napęd za pomocą paska rozrządu

Najtańszą i najpopularniejszą metodą przenoszenia napędu jest stosowanie paska rozrządu. Element ten zrobiony jest z odpornej na rozciąganie i ściskanie gumy syntetycznej. Wewnątrz paska jest także wstawiony kevlarowy kord, który ma za zadanie wzmacniać strukturę tego elementu, co zabezpiecza go przed rozerwaniem. Ponadto, zęby w pasku bardzo często pokryte są specjalnym tworzywem zabezpieczającym je przed ścieraniem i ścinaniem. Dzięki takim rozwiązaniom, współczynniki tarcia między kołem pasowym i paskiem są bardzo niskie. W związku z tym, praca napędu jest bardzo cicha. Ponadto, układ ten praktycznie nie generuje ciepła, przez co nie wymaga smarowania (jak w przypadku rozrządu na łańcuchu).

Napęd rozrządu za pomocą paska ma mnóstwo zalet, do których należy zaliczyć niski koszt obsługi oraz bardzo łatwą obsługę serwisową. Jedyne co należy regularnie sprawdzać, to stan napięcia paska i jego napinaczy. Odpowiednio serwisowany i sprawdzany pasek rozrządu powinien wytrzymać minimum 100 tysięcy, a nawet 200 tysięcy kilometrów lub 5 lat. Po tym okresie zazwyczaj należy wymienić pasek i napinacze.

Napęd za pomocą łańcucha

Napęd łańcuchowy jest mniej popularny ze względu na duże koszty serwisowe. Ponadto, początkowo łańcuchy miały tendencję do rozciągania się, co powodowało brak synchronizacji tłok zawór, a to z kolei często kończyło się zniszczonym silnikiem. Dopiero gdy zaczęto korzystać z napinaczy, problemy te zostały zredukowane do minimum. Problemem tego rozwiązania jest także dość głośna praca, zwłaszcza w porównaniu z napędem paskowym. Do zalet tego rozwiązania należy zaliczyć niezwykłą wytrzymałość tego rozwiązania, ponieważ niektórzy producenci zalecają wymianę rozrządu co 250 tysięcy kilometrów.
Łańcuch z założenia jest stosowany w silnikach o dużej pojemności a także w jednostkach ze zmiennymi fazami rozrządu. Łańcuch musi być szczelnie zamknięty za pokrywą, ponieważ łańcuch wymaga smarowania – układ ten się grzeje podczas pracy, przez co musi być on chłodzony za pomocą oleju silnikowego. Wymiana łańcucha musi być połączona z wymianą napinaczy. Zawsze warto zapytać swojego mechanika samochodowego o przybliżony koszt.