• Polski
  • Deutsch
  • Română
  • Slovenčina
  • Русский
  • Français
  • English

Wyszukaj na stronie

Baza wiedzy

Zmienne fazy rozrządu – jak to działa?

Układ rozrządu w pojazdach dostarcza mieszankę paliwowo-powietrzną do cylindra i odpowiada za odprowadzenie spalin do kanałów wylotowych. W nowoczesnych jednostkach stosuje się tak zwane zmienne fazy rozrządu. Co to takiego i jak to działa? Jakie są wady tego rozwiązania?

Na początek trochę historii. Zmienne fazy rozrządu (Variable Valve Timing) próbowano zastosować w samolotach, później w silnikach okrętowych, zaś pierwszy patent w samochodach wprowadziło Porsche w 1959 r. Ostatecznie jednak skończyło się wyłącznie na prototypie. Właściwy system wykorzystał koncern Fiata w 1960 r., kolejny typ powstał w 1970, a w 1980 r. zamontowano go w pierwszym seryjnym modelu – Alfie Romeo Spider. Później tym tropem podążyły inne marki, tworząc własne rozwiązania – Honda ze swoim VTEC-em, Nissan z NVCS i Porsche. Dziś prawie każdy producent ma swoją wersję zmiennych faz rozrządu, m.in.: Subaru (AVCS, AVLS), Nissan (CVTCS, VVL), Mazda (S-VT), Mitsubishi (MIVEC), BMW (VANOS), Toyota (VVTL-i) czy Hyundai (VTVT).

Rodzaje rozrządu

We współczesnych samochodach stosuje się trzy podstawowe rodzaje rozrządu. Pierwszy z nich to OHV (skrót od angielskiego Overhead Valve) – górnozaworowy popychaczowy. Drugi nazywany OHC (Overhead Camshaft) – górnozaworowy z jednym wałkiem w głowicy. A trzeci to DOHC (Double Overhead Camsshaft) – górnozaworowy z podwójnym wałkiem w głowicy. Czasami dodatkowo wprowadza się układ regulujący czas otwarcia zaworów dolotowych, czyli właśnie tak zwane zmienne fazy rozrządu.

Zmienne fazy rozrządu – działanie

W przypadku jednostek bez zmiennych faz, zawory otwierają się i zamykają w określonym cyklu. Co ważne, ten cykl powtarza się przez cały czas z taką samą częstotliwością – nic się nie zmienia. A jak działają zmienne fazy? Mechanizm sterujący, który załącza się w zależności od ciśnienia oleju, reguluje moment otwarcia i zamknięcia zaworów w zależności od tego, na ile silnik jest obciążony oraz jaką ma prędkość obrotową. Mówiąc wprost, kieruje czasem napełniania i opróżniania cylindrów. Jeśli prędkość obrotowa jednostki jest niska, zawór otwiera się później i zamyka wcześniej niż w sytuacji, gdy wspomniana prędkość osiąga większą wartość. W efekcie otrzymuje się płaską krzywą momentu obrotowego – brzmi skomplikowanie, ale pozwala uzyskać lepszą elastyczność jednostki i obniżyć spalanie.

Oczywiście każdy producent ma nieco inny sposób sterowania mechanizmem. Honda, Mitsubishi i Nissan umieszczają na wałku dwa zestawy krzywek kierujących zaworami, które przełączają się, gdy jednostka przekroczy 4500 obrotów na minutę. W Toyocie, Fordzie, Alfie Romeo i BMW zamiast samych krzywek stosuje się hydrauliczny popychacz fazowy ustawiający kąt pochylenia wałka z krzywkami.

Zastosowanie zmiennych faz rozrządu

Po co w ogóle stosować zmienne fazy rozrządu? Głównym celem stosowania takiego mechanizmu jest optymalizacja parametrów spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. Po co? Aby uzyskać lepszą dynamikę i mniejsze zużycie paliwa. Za duży plus tego rozwiązania uznaje się skuteczniejsze napełnianie cylindrów w porównaniu do wersji bez zmiennych faz.

A wady?

A jakie są wady? Przede wszystkim samochody z tym mechanizmem są droższe od swoich tradycyjnych odpowiedników. Po drugie, objawy awarii są uciążliwe – jednostka hałasuje zanim się rozgrzeje, może pracować niestabilnie na biegu jałowym, sprawiać problemy przy odpalaniu albo tracić moc. A po trzecie, jeśli system przestanie działać, jego naprawa będzie bardzo kosztowna, bo całość jest skomplikowana i nie każdy mechanik potrafi sobie z tym poradzić. Przeważnie trzeba zainwestować w profesjonalny serwis, co również podnosi cenę.

Rada: jeżeli szukacie samochodu wyłącznie do jeżdżenia po mieście, nie ma co inwestować w pojazdy ze zmiennymi fazami rozrządu – koszty ewentualnych napraw mogą się okazać nieadekwatne w stosunku do różnicy w dynamice i zużyciu paliwa, bo te w tym wypadku będą niewielkie.

Kiedy trzeba wymienić kolektor?
Samochód pracuje dużo głośniej niż do tej pory? Nagle słychać jakieś niepokojące dźwięki? Zazwyczaj huk nie oznacza niczego dobrego. Część kierowców nie wie, co może być przyczyną, inni od razu orientują się, że problem leży w awarii jednego z elementów układu wydechowego. Dlaczego czasami kolektor przestaje działać prawidłowo i jak się go naprawia?
więcej
Wymiana wydechu w samochodzie
Układ wydechowy pracuje w bardzo trudnych warunkach – przepływają przez niego spaliny o temperaturze do kilkuset stopni Celsjusza. Z tego względu musi być wykonany z maksymalnie wytrzymałych materiałów, a mimo to z czasem i tak ulega uszkodzeniom. Jak rozpoznać, że pora na wymianę wydechu? I co dokładnie składa się na układ wydechowy?
więcej
Nieszczelność w układzie wydechowym
Rdza, która tworzy się np. na tłumiku, nikogo nie dziwi. W końcu cały układ wydechowy narażony jest na rdzewienie m.in. ze względu na swoją lokalizację. Ale uwaga, problem z nieszczelnością wynikającą z dużej korozji oznacza nie tylko zwiększony przepływ spalin do atmosfery i zdecydowanie większą głośność, lecz także w niektórych przypadkach zaburzenia pracy jednostki napędowej. Jak poradzić sobie z dziurami w układzie wydechowym?
więcej