Vačkový hriadeľ - prevedenie. Aká je úloha vačiek vačkového hriadeľa?

Vačkové hriadele sa používajú v štvortaktných benzínových alebo naftových vozidlách. Ich hlavnou úlohou je riadiť zdvih a otváracie časy sacích a sacích ventilov. Táto práca si vyžaduje neuveriteľnú presnosť a odráža sa v účinnosti jednotky a jej správnom fungovaní. Najprv sa pozrieme na to, ako sú usporiadané vačkové hriadele.

Dizajn vačkového hriadeľa

Pri pohľade zhora vačkový hriadeľ pripomína podlhovastý kus kovu s viditeľnými výstupkami. Často má aj vonkajší a väčší a menší vnútorný prevod. Okrem toho má každý vačkový hriadeľ čapy, na ktorých sú umiestnené podpery. Vačkový hriadeľ môže poháňať sacie aj výfukové ventily a autá so 4 alebo 5 ventilovými hlavami valcov môžu mať dva vačkové hriadele poháňajúce len jeden typ ventilu.

Vačkové hriadele - z čoho sú vyrobené?

Sily pôsobiace na tieto časti určujú výrobu veľmi pevných a tvrdých materiálov. Vačkové hriadele sú najskôr kované z nízkolegovanej a uhlíkovej ocele, potom sú ich povrchy nauhličované a kalené. To pomáha predchádzať rýchlejšiemu opotrebovaniu komponentov počas prevádzky. Ďalším spôsobom je nakresliť valček studeným spôsobom. Po tomto procese sa vačky po vytvrdnutí pracovných plôch hriadeľa nalisujú na stroj.

Dizajn vačky vačkového hriadeľa

Umiestnenie a profil lalokov vačkového hriadeľa je rozhodujúce pre fungovanie celého energetického systému. Lineárne zodpovedajú okamihu a času otvorenia a zatvorenia ventilov. Ich forma závisí najmä od charakteru daného celku. Najčastejšie sa používajú tri typy vačiek:

• tangenciálny;
• harmonické;
• syntetický.

Priamo ovplyvňujú plnenie a vyprázdňovanie plynov spaľovacej komory. 

Ako tento proces prebieha?

Vačky vačkového hriadeľa - čo je ich úlohou?

Keď sa pozriete na vačky vačkových hriadeľov, všimnete si, že bez ohľadu na to, o aký typ ide, každá je postavená rovnako. Na jednej strane má nízky a prelamovaný profil, na druhej strane veľmi vysoký a rýchlo klesajúci profil, ktorý sa nazýva nos. Lopatky vačkového hriadeľa sú uvedené v milimetroch a v niektorých prípadoch sú ich hodnoty rovnaké ako zdvih ventilov.

Aký je čas otvorenia ventilu?

Samozrejme, nie je to špecifikované v jednotkách času. Udáva sa na základe uhla natočenia kľukového hriadeľa. Zjednodušene povedané, celý proces spočíva v posunutí ventilu z jeho pokojovej polohy, aby sa spaľovací priestor naplnil vhodnou zmesou plynov. V tejto chvíli sú rozhodujúce dve hodnoty - TDC a BDC (horná a dolná úvrať piesta).

Štvortaktné motory majú štyri pracovné cykly:

• odsávanie;
• kompresia;
• práca;
• výfuk.

Počas pracovného chodu kľukový hriadeľ urobí dve plné otáčky. Počas tejto doby musí vačkový hriadeľ otvoriť sacie ventily, zatvoriť ich, otvoriť výfukové ventily a zatvoriť ich. Po tomto procese sa celý cyklus začína odznova. Sací zdvih spočíva v zavedení stlačených plynov zo sania cez sacie ventily. Bohužiaľ, plynová mechanika im neumožňuje rýchlo naplniť spaľovaciu komoru, takže laloky vačkového hriadeľa zodpovedné za sacie ventily ich musia otvoriť skôr, ako piest dosiahne TDC. Načasovanie otvorenia ventilu na dosiahnutie tohto bodu zahŕňa určité uhlové otočenie kľukového hriadeľa.

Rovnako je to aj s DMP. Plyny nemôžu vystúpiť ihneď po dosiahnutí tohto bodu, takže výfukový ventil musí zostať otvorený ešte nejaký čas potom, čo piest prejde BDC. Majte na pamäti, že počas vzdialenosti medzi TDC a BDC sa kľukový hriadeľ otáča o 180 stupňov, môžete pridať hodnoty popísané vyššie a získať tak čas otvorenia ventilu. V závislosti od modelu motora a hriadeľa presahuje 250^o rotácia hriadeľa.

Je väčší vždy lepší, pokiaľ ide o vačkové hriadele?

Účelom ovládania ventilu je vtlačiť zmes vzduchu a paliva do spaľovacej komory a odstrániť plyny počas výfukového zdvihu. Úzko súvisí s výkonom, ktorý daný motor dosahuje, pretože čím viac zmesi je v spaľovacom priestore, tým viac energie je schopný vygenerovať. Niektorým ľuďom sa oplatí nainštalovať športové vačky alebo si ich požičať z iného auta s vyšším výkonom. čo to spôsobuje? 

Čas zdvihu ventilu je dlhší, čo umožňuje naplnenie valca väčším množstvom zmesi. Zároveň prejde väčšiu vzdialenosť, pretože výška laloku vačky je väčšia. Z tohto dôvodu sa ventil vráti do pôvodnej polohy v kratšom čase a pri vyššej rýchlosti. To má lineárny vplyv na generovanie vyšších g-sil a teplôt.

Ak má ventil kratší kontakt sedla, nestihne odviesť prebytočné teplo. V dôsledku toho môže dôjsť k vyhoreniu ventilu, úniku a strate kompresie. A to sú veľmi vážne problémy, pretože vtedy treba rátať s kompletnou generálkou hlavy. Konštrukcia vačkového hriadeľa môže tiež ovplyvniť časovanie ventilov, čo spôsobí, že sa stretnú s piestami, čo tiež zničí zostavu.

Zvyšuje vám športová kamera výkon?

Určite áno. To však nie je vždy užitočná sila. prečo? Výmena plynu so súčasným otvorením oboch ventilov (ako v prípade športových hriadeľov) výrazne zlepšuje výkon, ale aj zvyšuje spotrebu paliva. Je to spôsobené tým, že sa nespáli celé dávkované množstvo benzínu, ktorý sa spolu s výfukovými plynmi nasáva do výfuku.

Rovnako dôležité je, že športové alebo rely vačkové hriadele sťažujú chod motora na voľnobeh a znižujú výkon v spodnej časti vačiek. A to je pri každodennej jazde veľmi únavné. Riešenia tohto typu sa využívajú najmä v motoršporte, pretože nárast výkonu je väčšinou citeľný vo vysokých otáčkach.

Ak sa rozhodnete zmeniť vačkové hriadele pre zvýšenie výkonu agregátu, nezabudnite na spevnenie ostatných častí motora. 

Vačkový hriadeľ a kľukový hriadeľ

Čo majú spoločné vačkové hriadele a kľukové hriadele? Veľa, pretože musí prenášať vytvorený krútiaci moment do prevodovky. Nahliadnite preto aspoň do vnútra pohárov, aby ste skontrolovali ich stav a neprevracajte ich. Tiež by sa hodilo zmeniť piesty a ventily za silnejšie. Samozrejme, môžete uvažovať o výmene samotných hriadeľov, ale časom sa môže ukázať, že motor je vhodný len na generálku.

Príčiny opotrebovania vačkového hriadeľa

Všetko začína takmer prozaickou činnosťou, a to olejovým intervalom. prečo? Kontakt kov na kov, ku ktorému dochádza v hlave valcov medzi ventilmi a lamelami vačkového hriadeľa, spôsobuje trenie. Nízka kvalita alebo opotrebovaný olej môže spôsobiť zrýchlené opotrebovanie povrchov vačiek. Ako to opraviť? Tu sú tipy: 

1. v prvom rade si vyberte správny olej podľa pokynov výrobcu a vymeňte ho vždy včas;
2. vyberte tiež veľmi dobré filtre, aby ste zabránili cirkulácii nečistôt v okruhu.

Menej často je dôvod v konštruktérovi. Stáva sa však, že konštruktér nemôže všetko predvídať a napríklad do Hondy Accord VIII bol implementovaný veľmi slabý výfukový hriadeľ. Chybami trpeli aj modely Mazda SkyActiv-D vyrobené pred rokom 2014. V motoroch 1.6 HDI a 2.2 zo skupiny PSA zlyhali vačkové hriadele. Takéto prípady sú však v porovnaní s prevádzkovou nedbalosťou zriedkavé.

Ako skontrolovať opotrebovanie vačkového hriadeľa?

Po poklese výkonu pocítite opotrebovanie vačkových hriadeľov. Naftové agregáty budú mať navyše problémy s dymivosťou v hornom pásme otáčok. Na definitívne potvrdenie alebo vylúčenie tohto typu poruchy je potrebné odstrániť kryt ventilu. To rozptýli všetky vaše pochybnosti. Môžete sa pozrieť aj cez uzáver plniaceho hrdla oleja, no nie v každom modeli auta niečo uvidíte.

Vačkové hriadele - cena

Sú autá, do ktorých kúpite vačkový hriadeľ len za 10 eur, samozrejme, hovoríme o jazdených. Najčastejšie ide o náklady vo výške niekoľko stoviek zlotých alebo aj viac ako tisíc. Hovoríme o jednej časti a novej kópii. Preto sa niektorí ľudia rozhodnú pre regeneráciu. 

Regenerácia vačkového hriadeľa - čo to je a koľko to stojí? 

Spočíva vo využití procesu navárania, t.j. nanesenie ďalšej vrstvy materiálu na vačky. K tomu sa pridáva spracovanie a dodanie primeranej pevnosti. K cene regenerácie vačkového hriadeľa si treba pripočítať náklady na opravu hlavy, výmenu tesnení, často aj ventilov. Suma teda môže presiahnuť 150 eur.

Kľúčom k úspore peňazí v tejto veci je pravidelná výmena oleja a výber vhodných filtrov. Majte na pamäti aj dôsledky zvýšenia výkonu výmenou vačkových hriadeľov. Ak sa o svoj motor budete správne starať, odvďačí sa vám dlhou a bezproblémovou prevádzkou. Prajeme vám širokú cestu!