ROZVODOVÉ ÚSTROJÍ MOTORU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 1: Rozvodové ústrojí

 

• rozvodové ústrojí přenáší zdvih, rychlost a zrychlení od vačky k funkčnímu orgánu, např. ventilu, pístu vstřikovacího čerpadla apod.

• spolu s klikovým mechanismem má vliv na maximální dosažitelné otáčky motoru

• k rozvodovému mechanismu patří všechna zařízení ovládající vstup a výstup pracovních látek do válce a z něj. Musí být správně navržen se zřetelem k silám, způsobeným jednak pohybem jeho částí, jednak k silám vyvolaným jinými jevy, např. nerovnoměrným otáčením vačkového hřídele. Musí ale zajišťovat také maximální a co nejhospodárnější využití spalovacího prostoru. Důležitý je také požadavek tichého běhu

 

Kontrola a nastavení rozvodu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 2: Rozvodové značky ozubených kol

 

• při demontáži motoru je třeba překontrolovat, zda je označeno nastavení pohonu rozvodu, aby se urychlila jeho montáž a zaručilo se jeho opětovné správné nastavení

• kliková hřídel se nastaví do polohy HÚ (horní úvrať) pístu prvního válce, a to buď podle rysky na řemenici a stupnici na bloku motoru, nebo podle rysky 0° na setrvačníku (otvor ve spojce)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 3: Kontrola HÚ na převodovce

 

• vačková hřídel se nastaví do polohy buď podle značky na ozubeném rozvodovém kole vačky (OHC), nebo podle počtu zubových mezer rozvodových kol označených důlky (OHV). Časté je také použití aretačních přípravků, zasunutých zezadu do hřídele vačky

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 4: Aretace kol vačkových hřídelí

 

• u pohonu rozvodu ozubeným řemenem nebo řetězem je také nutné kontrolovat jeho napnutí a zda kola rozvodu leží v jedné ose

• důležitý je také interval jejich výměny, což snižuje nebezpečí přetržení (přeskočení) řemene a tím poškození motoru

 

Kontrola vačkové hřídele

• vačková hřídel se kontroluje mezi hroty. Házejí-li střední čepy hřídele o více než 0,02 mm, musí se hřídel na lisu vyrovnat

• je uložena v několika ložiskách podle počtu válců a konstrukce motoru

• dojde-li k jejich opotřebení, lze použít tzv. abnormální vačkovou hřídel, která má větší průměr čepů, kdy původní ložiska vystružíme dlouhým trnem, aby uložení hřídele bylo v jedné ose

• dále se u vačkové hřídele překontroluje úhlové rozmístění vaček vůči drážce pera rozvodového kola. Odchylka nesmí přesáhnout dovolenou hranici udávanou výrobcem

• hřídel se upne mezi kontrolní hroty s kruhovou stupnicí a ukazatelem upevněným na vačkové hřídeli a měří se pootočením hřídele mezi nejvyššími body dvou vaček

• vačková hřídel nepodléhá ani při dlouhodobém provozu výraznému opotřebení

• znatelné opotřebení vzniká jen jako důsledek nedodržení technologického postupu při výrobě (nesprávné tepelné zpracování) nebo jako důsledek použití méně kvalitního materiálu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 5: Opotřebení vačkové hřídele

 

• podstatné pro snížení opotřebení této části motoru je také dodržení kvality a předepsaného intervalu výměny oleje

 

Pohon vačkové hřídele

• základem pohonu rozvodového ústrojí je přesná synchronizace pohybu klikové a vačkové hřídele motoru v poměru 1 : 2 ( 1 otáčka vačkové a 2 otáčky klikové hřídele)

• vačková hřídel u motorů nákladních automobilů se obvykle pohání od klikové hřídele na straně setrvačníku, aby se omezil vliv výchylek torzních kmitů hřídele na časování ventilů a hlučnost rozvodu

• pohon rozvodového ústrojí se však nejčastěji umisťuje na předním (volném) konci klikové hřídele

• tento způsob pohonu má menší rozměry a hmotnost, zjednodušuje se tak montáž a demontáž

• protože pohyb ventilů závisí na polohách pístů v jednotlivých válcích motoru, je třeba, aby byl pohyb vačkové hřídele přesně vázán na pohyb hřídele klikové

 

Rozvodovým ozubeným řemenem (rozvod OHC, DOHC)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 6: Pohon ozubeným řemenem

 

• je dostatečně tuhý, má malou hmotnost a tichý chod. Nepotřebuje mazání, vyniká jednoduchou a málo nákladnou údržbou

• rozvodové řemeny musí splňovat vysokou pevnost v tahu a stabilitu délky

• musí být odolné vůči otěru, olejům, slané vodě, ultrafialovému záření, vysokým teplotám a musí mít potřebnou pružnost i při velkých mrazech

• ozubený řemen je vyztužen skelnými vlákny, během provozu se vytahuje pouze nepatrně. Přesto je obvykle napínán z vnější hladké strany napínací kladkou, která brání přeskočení řemene o rozteč jednoho nebo více zubů na některém ozubeném kole, čímž by došlo k poškození motoru

• životnost ozubeného řemene se určuje počtem najetých kilometrů a je vždy určena výrobcem motoru

• při jeho výměně je nutné dodržet správnou polohu všech ozubených kol vůči sobě

 

Válečkovým řetězem (OHV i OHC)

• je velmi spolehlivý a má velkou životnost

• obvykle se používá dvouřadý válečkový řetěz, jehož nevýhodou je, že vůle v článcích se vlivem setrvačných sil a opotřebení zvětšuje, rozvod se tak stává hlučnějším

• pro stejnoměrné napnutí řetězu se používají stavitelné nebo samočinné hydraulické napínáky

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 7: Pohon válečkovým řetězem

 

Soustavou ozubených kol (méně často u rozvodu OHV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 8: Pohon soustavou ozubených kol

 

• pohon vačkové hřídele ozubenými koly se používá především u těch rozvodů, u nichž je malá vzdálenost mezi klikovou a vačkovou hřídelí

• vyznačuje se značnou spolehlivostí a životností, je však konstrukčně složitý a nákladnější než předchozí dvě provedení

 

Tvar vaček vačkové hřídele

• tvar vaček je určen tak, aby se ventily rychle otevíraly a zavíraly a aby byly otevřeny dostatečně dlouhou dobu

• u automobilových motorů se nejčastěji používají harmonické vačky, jejichž boky jsou tvořeny kruhovými oblouky

• tyto oblouky se dotýkají základní kružnice a oblouku vrcholového přechodu, který tvoří hlavu vačky

• při otevírání ventilu slouží účinný bok vačky ke zrychlování pohybu rozvodového ústrojí, kdežto vrcholová část ke zpomalování. V případě zavírání ventilu je tomu obráceně

• u špičaté vačky se ventil pomalu otevírá i zavírá a je plně otevřen pouze krátkou dobu

• u strmé nebo ostré vačky se ventil otevírá a uzavírá rychle, plně otevřen zůstává delší dobu. Tyto vačky jsou však více namáhány

• v současné době se velmi často používají asymetrické harmonické vačky, které umožňují delší plné otevření ventilu a jeho rychlé uzavření

 

Kontrola zdvihátek

• zdvihátka zajišťují přenos pohybu z vaček na rozvodové tyčky (OHV), na vahadla (CIH) nebo přímo na ventily (OHC)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 9: Zdvihátko ventilu

 

• zdvihátko rozvodu OHV mívá plochou nebo kulovou stykovou plochu; ploché zdvihátko se používá nejčastěji, jeho nevýhodou je však rychlé opotřebení

• v  některých případech je osa zdvihátka umístěna asi o 2 až 3 mm mimo střed vačky, takže zdvihátko se při každém zdvihu částečně pootočí a styková plocha se opotřebovává rovnoměrněji

• zdvihátka se zhotovují z litiny nebo cementační oceli, styková plocha se po vytvrzení popouští a fosfátuje (vyšší životnost)

• u modernějších motorů se dnes již používají hydraulická (olejová) zdvihátka, která samočinně vymezují vůli v rozvodovém ústrojí podle tepelného stavu motoru, opotřebení ventilů a sedel, výrobních tolerancí a tepelné roztažnosti součástí rozvodového mechanismu

 

Kontrola rozvodových tyček (OHV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 10: Rozvodové tyčky

 

• rozvodové tyčky mají mít co nejmenší hmotnost a co největší tuhost

• jsou však součástí, která zmenšuje tuhost rozvodového ústrojí, i když je krátká

• aby se rozvodová tyčka neprohýbala, má dostatečně velký příčný průřez nebo se rozděluje na dvě krátké tyčky s mezilehlým vodítkem. Zhotovuje se z ocelové nebo hliníkové trubky

• koncovky rozvodové tyčky jsou ocelové a s kalenými kulovými čepy, které zapadají do lůžek zdvihátek ventilů

• do druhého konce tyčky zapadá seřizovací šroub vahadla se spodní kulovou plochou

• největší dovolený průhyb rozvodové tyčky je 0,2 až 0,5 mm

 

Kontrola vahadel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 11: Vahadla ventilu

 

• vahadlo musí mít značnou ohybovou tuhost, ale malou hmotnost a malý moment setrvačnosti

• má zpravidla pevný neotočný čep, který je uložen do bronzového, nebo z tvrzené tkaniny vytvořeného pouzdra, zalisovaného do vahadla

• styková plocha vahadla s čepičkou ventilu mívá válcový tvar, kulová styková plocha je konstrukčně náročnější a nákladnější

• rozvodová vůle se může nastavovat šroubem uloženým na vahadle

• vahadla jsou uložena otočně na dvou dutých čepech, jimiž se přivádí tlakový olej z mazací soustavy motoru. Ten je dále rozváděn otvory v čepech ke kluzným plochám vahadel a čepů

• rozstřikováním za chodu motoru se olej dostává i do míst styku vahadel s ventily, do klikové skříně. Olej pak stéká dutinami kolem rozvodových tyček, přičemž dochází

          k mazání vodicích ploch zdvihátek

• vahadlo se ukládá do kozlíku vahadla, který se musí uložit a připevnit k hlavě tak, aby bezpečně zachytil posuvné síly z pohybu vahadla

• při opravách je vždy nutné kontrolovat volné otáčení vahadel na dutých čepech. Dále je nutné kontrolovat možnost pružného axiálního pohybu, přesnost dosednutí (celou svou šířkou) na stopku ventilu, průchodnost všech mazacích otvorů, nadměrné opotřebení styčné plochy, opotřebení seřizovacího šroubu ventilové vůle a jeho kontramatice

• vždy při demontáži vahadel z motoru je vhodné provést jejich rozložení, důkladné omytí všech částí, namazání dutého čepu a jednotlivých vahadel, jejich složení

          s použitím vymezovacích podložek pro dosažení správné axiální polohy a pružnosti vůči stopce ventilu

 

Kontrola ventilů, ventilových pružin, vodítek ventilů a ventilových sedel

• viz kapitola Hlava válců

 

Kontrola a seřízení ventilové vůle

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 12: Kontrola a seřízení vůle ventilu

 

• kontrola a seřizování ventilové vůle na vozidle si vyžaduje zvláštní péči

• správně seřízená vůle ventilů má velký význam pro dobrý běh motoru, jeho výkon a především životnost jeho důležitých částí (nejen ventilů samých, ale také hlavy válců, pístů a válců), a proto jí při opravách vozidel věnujeme potřebnou pozornost a pečlivost

• vůle ventilů se seřizuje po demontáži víka hlavy válců

• u motorů s rozvodem OHV slouží k seřizování šroubový čípek vahadla, opatřený pojistnou maticí

• u OHC je seřizování vůle obtížnější, je-li mezi vačkou a ventilem vahadlo, používá se obvykle šroubový čípek s pojistnou maticí. U provedení OHC bez vahadel se vymezování příslušné vůle uskutečňuje např. vkládáním různě silných podložek mezi ventil a zdvihátko nebo vkládáním vyměnitelných destiček do dna hrníčkového zdvihátka apod.

• většina motorů však dnes již bývá opatřena hydraulickými zdvihátky se samočinným vymezováním vůle ventilů tlakem oleje. Toto provedení má své nesporné výhody, ale bohužel i ono se může stát problémovým v případě poškození hydraulických zdvihátek vlivem stáří motoru a nebo při defektech v mazací soustavě vozidla

Zdroje

• GSCHEIDLE, Rolf.  Příručka pro automechanika. 3. vyd. Praha: Sobotáles, 2007, 688 s. ISBN 978-80-86706-17-7.
• JAN, Zdeněk a Bronislav Ždánský. Automobily III Motory. 4. vyd. Brno: Avid, 2007, 165 s. ISBN 978-80-903671-7-3.
• KLŮNA, Jindřich a Jiří KOŠEK. Příručka opraváře automobilů. 2. vyd. Praha: SNTL, 1993, 482 s. ISBN 80-03-00568-X.
• VLK, Fantišek. Vozidlové spalovací motory. 1. vyd. Brno: Nakladatelství a vydavatelství VLK, 2003, 580 s. ISBN 80-238-8756-4.

Obrázky

• Obr. 1: Autor neznámý. Rozvodové ústrojí. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://www.business-car.cz/system/ustms_files/attachments/000/004/470/original/tsi-vw.jpg?1354834473
• Obr. 2: Autor neznámý. Rozvodové značky ozubených kol. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://www.mitsubishiclub.cz/graphics/msgboard/45853/full/eclipse-d3-coup%E2%80%932.0-gs-16_v-kat.-d32a-107kw-4g63-12-19951013212-1998.jpg
• Obr. 3: Autor neznámý. Kontrola HÚ na převodovce. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://dieselpower.cz/forum/userpix/17593_rozvod2_1.jpg
• Obr. 4: Autor neznámý. Aretace kol vačkových hřídelí. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://www.univer.cz/obrazek.php?image=vstr1_ast4895.jpg
• Obr. 5: Autor neznámý. Opotřebení vačkové hřídele. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://www.autoprofiteam.cz/diagnostika/760/4.jpg
• Obr. 6: Autor neznámý. Pohon ozubeným řemenem. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://withfriendship.com/images/g/32185/Timing-belt-pic.jpg
• Obr. 7: Autor neznámý. Pohon válečkovým řetězem. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://www.fordclub.eu/graphics/msgboard/34900/full/rozvody-mondeo-sci.jpg
• Obr. 8: Pohon soustavou ozubených kol. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://www.vwglobe.cz/wp-content/uploads/2014/06/r5tdi.jpg
• Obr. 9: Autor neznámý. Zdvihátko ventilu. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://www.auto-ksport.cz/foto/max/fws_20120207001717_0.jpg
• Obr. 10: Autor neznámý. Rozvodové tyčky. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://shop.autodilykrc.cz/_obchody/autodilykrc.shop5.cz/prilohy/11/912f3882_0.jpg.big.jpg
• Obr. 11: Autor neznámý. Vahadla ventilu. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://www.automobilrevue.cz/obrazek/4fcefe2b5a5cd/03a-vypnuto.jpg
• Obr. 12: Autor neznámý. Kontrola a seřízení vůle ventilu. [online]. [cit. 21. 8. 2014]. Dostupné na www: http://skoda100.unas.cz/ventily_soubory/ventily.jpg

Přílohy