Aby silnik spalinowy działał płynnie, wałek rozrządu jest jednym z kluczowych elementów. Wałek rozrządu i wał korbowy muszą pracować zsynchronizowane, aby zapewnić właściwą mechaniczną kontrolę układów zapłonowych. Ze względu na jego kluczową rolę, obróbka wałka rozrządu jest zawsze pracą z wąską tolerancją.
Ale czy wiesz, czym dokładnie jest wałek rozrządu? A co robi wałek rozrządu? Czy istnieją różne rodzaje wałków rozrządu?
Opracowaliśmy krótki przewodnik po wałku rozrządu, aby uzyskać wszystkie potrzebne odpowiedzi. Zacznijmy.
Co to jest wałek rozrządu?
Wałek rozrządu Silnik spalinowy jest częścią mechanizmu rozrządu zaworowego, która reguluje dopływ paliwa oraz wydalanie lub odprowadzanie oparów. Wałek rozrządu zazwyczaj znajduje się w górnej części silnika (nad cylindrem). Wałek rozrządu jest połączony z wałem korbowym za pomocą paska i łańcucha.
Jedną z podstawowych i głównych funkcji wałka rozrządu jest napędzanie zamykania i otwierania zaworów wlotowych/wylotowych.
Wałek rozrządu jest wykonany z różnych rodzajów metalu i ma kształt cylindrycznego wału lub pręta z krzywkami podobnymi do jajek, które obracają się, aby wytwarzać moc. Wałki rozrządu w dużej mierze wpływają na osiągi silnika podczas przyspieszania.
Jaka jest funkcja wałka rozrządu?
Wałek rozrządu jako element stosowany jest w silnikach spalinowych. Podstawową funkcją wałka rozrządu jest otwieranie i zamykanie zaworów silnika za pomocą wielu krzywek (płatków w kształcie jajka).
Wałek rozrządu ma kilka zastosowań i zastosowań – w silnikach spalinowych, mechanicznie sterowanych układach zapłonowych oraz jako wczesne regulatory prędkości silnika.
Ponadto wałki rozrządu składają się z czterech różnych części – krzywek, głównych czopów, końcówek i łożysk krzywki. Każda z tych części jest niezbędna do produkcji wałka rozrządu o ogromnym maksymalnym momencie obrotowym.
Rodzaje napędów wałka rozrządu
Ogólnie rzecz biorąc, istnieją trzy typy napędów wałków rozrządu: pojedynczy górny wałek rozrządu (SOHC), podwójny górny wałek rozrządu (DOHC) oraz popychacz lub górny zawór (OHV). Przyjrzyjmy się każdemu z nich.
Pojedynczy wałek rozrządu w głowicy (SOHC)
Silnik z pojedynczym górnym wałkiem rozrządu ma jeden wałek rozrządu na głowicę (zespół cylindrów). To najstarsza konstrukcja silników z górnym wałkiem rozrządu. Większość silników SOHC będzie miała dwa zawory na każdy cylinder.
Wał korbowy to część, która zasila SOHC przez połączony łańcuch rozrządu. Ten łańcuch lub pasek należy regularnie wyrównywać i sprawdzać. Uszkodzony lub niewspółosiowy pasek rozrządu może pęknąć i spowodować poważne problemy.
Podwójny wałek rozrządu w głowicy (DOHC)
Jak sama nazwa wskazuje, silniki DOHC mają dwa wałki rozrządu na jeden rząd. Podwójne górne wałki rozrządu są również znane jako silniki z dwoma krzywkami. Silniki, które mają ponad cztery zawory na cylinder, zazwyczaj wykorzystują podwójne wałki rozrządu w głowicy.
Zastosowanie podwójnego zamiast pojedynczego wału górnego pozwoli na większą moc silnika. Logika stojąca za tym jest prosta – dzięki DOHC można użyć większej liczby zaworów wlotowych i wydechowych, co oznacza, że będą większe otwory na przepływ gazu. Na początku 2000 roku większość samochodów korzystała już z silników DOHC.
Wałki rozrządu górnego zaworu (OHV)
Wałki rozrządu silników OHV są również znane jako silniki Pushrod. Podobnie jak DOHC i SOHC, silnik OHV ma również zawory nad cylindrem, w głowicy silnika. Ale w przeciwieństwie do DOHC i SOHC, gdzie wałek rozrządu znajduje się w głowicy, silnik OHV ma wałek rozrządu wewnątrz bloku silnika.
W silnikach Pushrod wałek rozrządu jest napędzany przez łańcuch napędowy. Dzięki tym napędom zębatym silniki Pushrod są mniej podatne na pękanie. Mają jednak ograniczony potencjał prędkości.
Jak działa wałek rozrządu w silniku?
Wałek rozrządu znajduje się w górnej części silnika, powyżej cylindra silnika. Zazwyczaj wałek rozrządu jest połączony z wałem korbowym na dole za pomocą paska rozrządu. Aby właściwie kontrolować spalanie, producent musi zsynchronizować koła zębate wałka rozrządu i wału korbowego. Ta procedura nazywa się rozrządem zaworów.
Wyzwalany przez wał korbowy, cylindryczny wałek rozrządu zaczyna się obracać, a krzywki na całej jego długości zaczynają naciskać na dźwignie, które otwierają zawory silnika.
Co kręci się szybciej – wałek rozrządu czy wał korbowy?
Aby wyjaśnić prędkość wałka rozrządu i wału korbowego oraz sposób ich współdziałania, musimy zacząć od wyjaśnienia cyklu spalania. Typowy cykl ma cztery punkty: wlot, sprężanie, moc i wydech. Aby uruchomić ten czterostopniowy cykl spalania, wałek rozrządu i wał korbowy, połączone łańcuchem rozrządu, zaczynają współpracować.
Podczas jednego cyklu spalania wał korbowy wykonuje dwa pełne koła, podczas gdy wałek rozrządu wykonuje jedno. Oznacza to, że wał korbowy obraca się szybciej – z podwójną prędkością. W porównaniu z tłokiem, każdy zawór otwiera się raz na każde dwa obroty wału korbowego.
Z jakiego materiału wykonany jest wałek rozrządu?
Ze względu na potrzebę stabilności, trwałości i odporności na temperaturę wałki rozrządu są zwykle wykonane z niektórych rodzajów metalu. Najczęściej producenci używają dwóch rodzajów materiałów do produkcji wałków rozrządu – żeliwa i kutej stali.
Żeliwo
Jako jeden z najpopularniejszych materiałów do produkcji wałków rozrządu, żeliwo jest zazwyczaj pierwszym wyborem w przypadku zamówień o dużej liczbie egzemplarzy.
Żeliwo jest zwykle używane do wałków rozrządu ze względu na jego trwałość i odporność na zużycie. Wałki rozrządu z żeliwa są produkowane w procesie chłodzenia, który nadaje im niezbędną twardość. Zazwyczaj producenci mieszają inne pierwiastki przed odlaniem żelaza. Dzięki temu uzyskają wymagane funkcje w oparciu o zastosowanie wałka rozrządu.
Stal kuta
Kute wałki rozrządu, znane również jako stal kęsów, mogą mieć wyższą jakość, ale zwykle są bardziej odpowiednie do produkcji małoseryjnej. Jednak ze względu na ich doskonałą jakość, wałki rozrządu z kutej stali są często bardziej idealne do określonych zastosowań.
Do produkcji wałków rozrządu z kutej stali producenci stosują kucie lub obróbkę skrawaniem za pomocą frezarki. Zazwyczaj producenci używają prętów stalowych z różnych materiałów do produkcji wałków rozrządu. Kiedy używają stali, takiej jak EN40b, wałek rozrządu również musi przejść obróbkę cieplną.
Co powoduje problemy z wałkiem rozrządu?
Jako integralny element silnika, wałek rozrządu musi być zawsze w doskonałej formie. Tak, oczywiście można użyć silnika z uszkodzonym wałkiem rozrządu, ale może to spowodować poważniejszy problem. Istnieje kilka typowych problemów z wałkiem rozrządu:
Zużycie krzywek krzywkowych
Jednym z najczęstszych problemów wymagających naprawy lub wymiany wałka rozrządu jest zużycie krzywek. Jako ruchome elementy krzywki często stykają się z gruzem, brudem i niewłaściwym smarowaniem. Tak więc z czasem mogą ulec uszkodzeniu i wymagać wymiany.
Wadliwy czujnik wałka rozrządu
Drugą przyczyną problemów z wałkiem rozrządu jest wadliwy czujnik wałka rozrządu. Zadaniem czujnika wałka rozrządu jest monitorowanie synchronizacji obrotu wałka rozrządu i wału korbowego. Na podstawie raportów tego czujnika sterujemy układami zapłonu i wtrysku paliwa. Nie trzeba dodawać, że jeśli ten czujnik jest uszkodzony, pojazd może doświadczać różnych problemów z wydajnością lub zapłonem.
Pasek rozrządu nie jest zsynchronizowany
I wreszcie, trzecią i najpoważniejszą przyczyną problemów z wałkiem rozrządu jest niewyważony ruch wałka rozrządu i wału korbowego, zwykle spowodowany wadliwym paskiem rozrządu.
Uszkodzony lub niezsynchronizowany pasek rozrządu może być szkodliwy dla wałka rozrządu i całego silnika. Na przykład może spowodować uszkodzenie tłoków, zaworów, krzywek, wahaczy, a nawet pęknięcie całego wałka rozrządu.
Co wymienić podczas wymiany wałka rozrządu?
Jeśli musisz zmienić wałek rozrządu silnika, jest kilka innych części, które możesz chcieć wymienić, gdy jesteś przy tym.
Na przykład sprawdź i w razie potrzeby wymień następujące elementy: sprężyny zaworów, uszczelki zaworów, łańcuch rozrządu lub koła zębate, uszczelka rozdzielacza, uszczelka kolektora, wyważarka harmonicznych, śruby krzywkowe, uszczelka gaźnika, uszczelka pompy wody, uszczelka T-stata, uszczelka pompy paliwa , śruba wału korbowego silnika, uszczelka miski olejowej, wałki walcowe itp.
Oprócz powyższych elementów zalecamy wymianę oleju i pełny przegląd serwisowy silnika.
Ile kosztuje wałek rozrządu?
Wymiana wałka rozrządu to trudna finansowo usługa. Oczywiście koszt wymiany lub naprawy wałka rozrządu będzie zależał od rodzaju wałka rozrządu i powstałych uszkodzeń.
Na przykład, jeśli wymieniasz tylko czujnik wałka rozrządu, może to kosztować od 150 do 250 USD. Jeśli jednak wymieniasz cały wałek rozrządu, koszty pracy i materiały mogą kosztować od 1500 do 3000 USD.
Wałki rozrządu są zbudowane tak, aby działały tak długo, jak działa silnik, więc zazwyczaj nie powinny powodować żadnych krótkotrwałych problemów. Jeśli jednak zauważysz oznaki uszkodzenia wałka rozrządu, takie jak problemy z przyspieszaniem, migające kontrolki „sprawdź silnik” lub zmniejszony przebieg gazu – konieczna jest wymiana wałka rozrządu.
Czy możesz zaoferować niestandardowe wałki rozrządu?
TAk! W przeszłości procesy produkcyjne wałków rozrządu nie były tak zaawansowane, więc wysokiej jakości produkcja była zarezerwowana tylko dla niewielkich, drogich zamówień. Obecnie nasze zaawansowane technologicznie, najnowocześniejsze technologie obróbki i frezowania pozwalają nam oferować niestandardowe wałki rozrządu bez MOQ.
Jeśli potrzebujesz konkretnego typu wałków rozrządu, nie wahaj się wyciągnąć rękę. Nasza jakość na żądanie Usługi obróbki CNC umożliwiają zaoferowanie dedykowanego zespołu produkcyjnego i produkcję niestandardowych wałków rozrządu w dowolnej ilości.
Wnioski
Podsumowując, mamy szczerą nadzieję, że nasz przewodnik po wałkach rozrządu i ich funkcjach był praktyczny i odpowiedział na wszystkie pytania, które miałeś na ten temat. Wiedząc, że wałek rozrządu jest tak integralną częścią silników spalinowych, oczywiste staje się znaczenie jego precyzyjnego wykonania i trwałości.
Jeśli potrzebujesz pomocy w zaprojektowaniu własnego wałka rozrządu, skontaktuj się z nami, a my stworzymy Twój prototyp wałka rozrządu. Niezależnie od rodzaju wałka rozrządu zasada pozostaje taka sama – jakość i bezpieczeństwo na pierwszym miejscu! Mamy nadzieję, że ten obszerny przewodnik po wałku rozrządu i jego funkcji pomógł ci wiele się nauczyć.