Šiuolaikiniuose automobilių variklių paskirstymo mechanizmuose dažniausiai naudojamos hidraulinės vožtuvų tarpų reguliavimo sistemos. Šios sistemos, be kita ko, kompensuoja vožtuvo koto pailgejimą dėl temperatūros poveikio ir užtikrina pastovų „adaptacinį“ tarpusavyje sąveikaujančių paviršių lietimąsi, pvz., vožtuvo svirtelės ir paskirstymo velenėlio
kumštelio.

Pagrindinis šios sistemos elementas, paprastai vadinamas hidrauliniu stūmikliu, sąveikauja su paskirstymo velenėliu tiesiogiai arba per vožtuvo svirtelę. Pagrindinės aptariamų elementų konfiguracijos pavaizduotos 1, 2 ir 3 pav.

Hidraulinio stūmiklio veikimas yra paremtas kontroliuojamu alyvos srautu tarp aukšto ir žemo slėgio kamerų. Panagrinėkime stūmiklio sandarą ir jo darbo ciklo fazes.

Kas vyksta paleidus variklį?

Tipinis hidraulinis stūmiklis susideda iš korpuso (1), kurio viduje slankioja plunžeris (2), kurio veikimas paremtas atbuline spyruokle (3). Apatinėje plunžerio dalyje yra vienos krypties rutulinis vožtuvas (4), kuris jungia žemo slėgio kamerą (5) su aukšto slėgio kamera (6).

Kai vožtuvo svirtelė nespaudžia plunžerio galvutės, atbulinė spyruoklė (3) pakelia jį į viršų. Variklio alyva iš žemo slėgio kameros (slėgis 2–3 atm.) per vienos krypties rutulinį vožtuvą (4) užpildo aukšto slėgio kamerą (6). Tarpas tarp vožtuvo svirtelės ir paskirstymo velenėlio kumštelio panaikinamas (žr. 1 pav.).

Vožtuvo svirtelė iš vienos pusės yra paremta vožtuvo stūmiklio plunžerio, o iš kitos pusės – vožtuvo koto. Paskirstymo velenėlio kumštelio nuspaudžiama svirtelė stūmia variklio vožtuvą į apačią. Varikliui įkaitus, variklio vožtuvas, veikiamas temperatūros, pailgėja. Šis pailgėjimas turi būti kompensuotas pažeminant vožtuvo svirtelės atramos tašką (t. y. pakeičiant hidraulinio stūmiklio ilgį). Priešingu atveju variklio vožtuvo galvutė negulės savo lizde – vožtuvas bus ne iki galo uždarytas. Kai vožtuvo svirtelė spaudžia plunžerio galvutę, alyva išstumiama iš hidraulinio stūmiklio aukšto slėgio kameros (6) per kalibruotą išleidimo plyšį (8). Jei per šį plyšį užteršta alyva negali prasiskverbti, plunžeris negali pasislinkti į apačią ir, elgdamasis kaip standus kūnas, paremia variklio vožtuvą (ne iki galo uždarytas vožtuvas).

Elementams sąveikaujant „sausai“ – trumpas važiavimas

Kuro ir oro mišinio slėgis iš degimo kameros per ne iki galo uždarytą vožtuvą perkeliamas į paskirstymo velenėlio kumštelius ir veikia juos 1000 – 1500 kG jėga. Tokia jėga nuplėšia apsauginį alyvos sluoksnį, esantį tarp svirtelės (arba stūmiklio) ir paskirstymo velenėlio kumštelio. Dėl to šie elementai sąveikauja „sausai“, todėl labai staigiai kyla jų temperatūra ir abu elementai labai greitai dyla. Tokiomis sąlygomis dirbanti sistema – paskirstymo velenėlis – hidraulinis stūmiklis / vožtuvo svirtelė – visiškai sudyla automobiliui nuvažiavus vos 100 km. Stūmiklių blokavimo rezultatas ir šio fakto pasekmės parodytos nuotraukose (1–3 nuotraukos). Paskirstymo velenėlio kumšteliu ir su jais sąveikaujančių svirtelių / hidraulinių stūmiklių priešlaikinis sudilimas dažniausiai pasireiškia automobiliuose, kurių varikliai yra ypač jautrūs laikinai tepimo stokai. Visų pirma, tai visi „Ford“ 1,3–1,6 (CVH), 1,8 (CVH) TD varikliai bei „Opel“ 1,3 OHC arba 1,6 (16 DA) varikliai. Klasikinis velenėlio priešlaikinis sudilimas pavaizduotas 4 nuotraukoje.

Ar kietumas yra pakankamas?

Dažnai kyla abejonių – ar paskirstymo velenėlio kumštelių kietumas yra pakankamas?

Šių elementų kietumas priklauso tiek nuo automobilio modelio, tiek nuo sąveikaujančios poros (velenėlis ir kumštelis) gamybos technologijos. Paskirstymo velenėlio kumšteliai, pagaminti iš tipinio pilkojo ketaus, naudojamo anksčiau išvardintuose „Opel“ arba „Ford“ varikliuose, tradiciškai grūdinami iki minimaliai 50 HRC (kumštelio snapelis) ir minimaliai iki 20 HRC įdėklų vietose. Cilindrinė kumštelio dalis gali turėti minimaliai 48 HRC kietumą.

Esant vadinamajai „chilled cast iron“ (liejimas esant vietiniam aušinimui) medžiagai / technologijai, šios reikšmės gali siekti atitinkamai 44 HRC (snapelis) ir 35 HRC (cilindrinė dalis). Labai svarbi sąlyga yra ta, kad tarpusavyje sąveikaujanti pora (kumštelis ir svirtelė / stūmiklis) būtų tinkamai parinkta. Pavyzdiniai kumštelių, pagamintų naudojant skirtingas technologijas, pjūviai pavaizduoti

5 ir 6 nuotraukose.

Kad ir kaip keista, bet paskirstymo velenėliai, pagaminti pagal „chilled cast“ technologiją, nepasižymi kietesniu kumštelių paviršiumi. Jų privalumas yra tas, kad dėl skirtingos ketaus paviršiaus struktūros (gaunamos specialiose formose liejant ir tuo pat metu atšaldant grūdinamas vietas) kumšteliai yra labiau atsparūs laikinai tepimo stokai (lyginant su tradicinės technologijos rezultatais).

Nemontuokite senienų

Ką daryti norint išvengti priešlaikinio paskirstymo velenėlio kumštelių sudilimo? Dauguma paskirstymo velenėlių gedimų įvyksta dėl pakartotinio pažeistų elementų sumontavimo į remontuojamą automobilį (ypač hidraulinių stūmiklių) bei netinkamo variklio tepimo sistemos išvalymo (ypač alyvos karterio) arba užterštos alyvos naudojimo.

Be to, reikia atsiminti, kad, pvz., stūmiklio galvutė, sąveikaujanti su velenėlio kumšteliu, turi sferinį paviršių, kurio minimalus spindulys yra apie 1250 mm. Taip pat kumštelio nugarėlė nėra visiškai plokščia ir turi minimalų (apie 8/100 mm) nelygumą (5 pav).

Tokia abiejų elementų konstrukcijos užduotis – sukurti stūmiklio plunžerio sukamąjį judesį darbo metu tam, kad jis nesiliestų su kumšteliu nuolat tuo pačiu tašku. Tais atvejais, kai vienas iš sąveikaujancių elementų praranda savo pirminę formą, galime susidurti su situacijomis, pavaizduotomis 6 ir 7 pav.

Todėl, kiekvieną kartą keičiant paskirstymo velenelį, tam, kad būtų išvengta priešlaikinio paskirstymo mechanizmo gedimo, būtina pakeisti stumiklių arba / ir vožtuvų svirtelių komplektą.

Keičiant paskirstymo mechanizmo elementus būtina:

1. Kruopšciai išanalizuoti paskirstymo velenėlio susidėvėjimo priežastis. Visų pirmą, būtina patikrinti vožtuvų darbo tinkamumą (ar jie nėra sugedę) bei tepimo sistemą (kartu su alyvos siurbliu,vožtuvu ir t. t.).
2. Vengti pakartotinio susidėvėjusių hidraulinių elementų montavimo. Jei bus sumontuoti seni hidrauliniai stūmikliai, turintys išlygintus galvučių paviršius, variklis dirbs su ne iki galo uždaromais vožtuvais, o tai lems priešlaikinį paskirstymo velenėlio kumštelių susidėvėjimą.
3. Kruopščiai išvalyti variklio tepimo sistemą (kartu su alyvos karteriu).

1. Pakeisti alyvą ir alyvos filtrą.
2. Sutepti paskirstymo velenėlio kumštelius specialia priemone, kurios konsistencija kaip sutirštintos alyvos. Ji užtikrina gerą tepimą pirmą kartą paleidžiant variklį (kol alyvos siurblys pradės tiekti alyvą).
3. Patikrinti paskirstymo velenėlio sukimosi laisvumą idėklų lizduose. Taip galima išvengti gana dažnai pasitaikančios situacijos, kai velenėlis dirba svyruodamas dėl lizdų ašių nesutapimo. Darbo tokiomis sąlygomis rezultatas – velenėlio trūkimas.
4. Montuojant naujus hidraulinius stūmiklius, įspausti jų plunžerius apie pusę eigos (2–3 mm). Tiesa, paleidžiamas variklis veiks garsiau, tačiau bus išvengta didesnių apkrovų pirmojoje jo paleidimo fazėje (kai tepimo sistema dirba ne visu efektyvumu).
5. Patikrinti, ar tinkama paskirstymo grandinės krumpliaračio padėtis ir ar tinkamai įtemptas diržas / grandinė.
6. Laikytis tinkamos variklio paleidimo procedūros. Rekomenduojama procedūra apima 4 etapų variklio apsukų išlaikymą per pirmąsias 4 minutes jį paleidus:

1 etapas: 1 minutė esant 2000 aps./min.

2 etapas: 1 minutė esant 1500 aps./min.

3 etapas: 1 minutė esant 3000 aps./min.

4 etapas: 1 minutė esant 2000 aps./min.

Atlikę visus anksčiau nurodytus veiksmus, 90 % atvejų išvengsime pakartotinio paskirstymo velenėlio gedimo. Vartotojų įtarimai, kad gedimo priežastis buvo pernelyg mažas paskirstymo velenėlio kietumas, daugelių atvejų neturi pagrindo (žinoma, jei naudojamos atsarginės dalys yra iš patikimų šaltinių).

www.federalmogul.com