Układ rozrządu
Układ rozrządu czterosuwowego silnika o zapłonie elektrycznym jest to zespół mechanizmów sterujących wlotem świeżej mieszanki do cylindra oraz wylotem spalin. We współczesnych silnikach czterosuwowych jest powszechnie stosowany rozrząd zaworowy.
Budowa i działanie układu rozrządu zostanie omówiona na przykładzie typowego rozwiązania konstrukcyjnego '(rys. 3.1). W skład układu
rozrządu wchodzi wał rozrządu 16, popychacz 1 i drążek popycha-cza 2, które przekazują ruch na dźwignię 6. Wał rozrządu otrzymuje napęd za pośrednictwem kół zębatych od wału korbowego i obraca się dwukrotnie wolniej od niego. Jest to spowodowane tym, że proces pracy silnika czterosuwowego odbywa się podczas dwóch obrotów wału korbowego. W tym czasie każdy zawór musi być tylko raz otwarty.
Gdy garb krzywki wału rozrządu zbliża się do popychacza, unosi się on wraz z drążkiem 2 do góry. Drążek z kolei obraca dźwig, nię 6 wokół osi 5. Przy tym dłuższa część dźwigni o naciska na zawór 14 i otwiera go. Dzięki temu do cylindra napływa świeża mieszanka, jeśli jest to zawór ssący, lub z cylindra uchodzą spaliny, jeżeli jest to zawór wydechowy. Podczas otwierania zaworu ściskana jest sprężyna 11. Trzonek zaworu przesuwa się w prowadnicy 13, której położenie ustalone jest za pomocą pierścienia oporowego 12.
Gdy garb krzywki wału rozrządu zsuwa się z popychacza, ruchome części mechanizmu rozrządu pod wpływem rozprężającej się sprężyny wracają do poprzedniego położenia.
Podczas pracy silnika zawory nagrzewają się i wskutek tego ulegają rozszerzeniu. Wydłużenie trzonka zaworu powoduje konieczność zapewnienia luzu regulacyjnego między końcówką 3 drążka a śrubą regulacyjną 4 dźwigni. Wielkość tego luzu zawarta jest zwykle w zakresie 0,2-f-0,3 mm. Luz ten zapewnia szczelne przyleganie grzybka zaworu do gniazda 15. W procesie eksploatacji luz ten musi być okresowo regulowany.
Zależnie od rozmieszczenia zaworów rozróżnia się trzy zasadnicze rodzaje rozrządu: dolnozaworowy, górnozaworowy i mieszany.
Rozrząd dolnozaworowy (rys. 3.2) jest najprostszym rozwiązaniem rozrządu zaworowego. Wał rozrządu napędzany jest przez wał korbowy za pośrednictwem przekładni zębatej. Zawory otwierają się wskutek unoszenia się popychaczy sterowanych krzywkami wału rozrządu. Zamykanie zaworów następuje dzięki rozprężaniu się sprężyn, które dociskają grzybki zaworów do ich gniazd.
Silniki z rozrządem dolnozaworowym odznaczają się nieskomplikowaną budową, prostą konstrukcją głowicy i dość cichą pracą. W nowych konstrukcjach silników rozrząd dolnozaworowy nie jest stosowany ze względu na takie istotne wady, jak: niski stopień sprężania, mały współczynnik napełniania cylindrów, skomplikowana budowa kadłuba oraz trudny dostęp do zaworów.
Rozrząd górnozaworowy z zastosowaniem różnych odmian konstrukcyjnych jest obecnie powszechnie stosowany w silnikach czterosuwowych. Jego cechą charakterystyczną jest umieszczenie zaworów w głowicy silnika (rys. 3.3). Wał rozrządu może być umieszczony w kadłubie silnika lub w głowicy. Niekiedy spotyka się rozwiązania konstrukcyjne o dwóch wałach rozrządu w głowicy: jeden do sterowania zaworów ssących, a drugi do sterowania zaworów wydechowych. Zawory mogą być umieszczone w głowicy równolegle, wówczas górna ścianka komory spalania jest płaska, lub też skośnie i wtedy komora spalania ma kształt zbliżony do półkuli.
Zawory mogą być otwierane bezpośrednio przez krzywki wału rozrządu (rys. 3.4), który znajduje się w głowicy silnika. Rzadziej spotykanym rozwiązaniem jest sterowanie pracą zaworów przez krzywki wału rozrządu za pośrednictwem dźwigni (rys. 3.5). Najbardziej dotychczas rozpowszechnionym rozwiązaniem konstrukcyjnym (rys. 3.6) jest otwieranie zaworów przez krzywki wału rozrządu za pośrednictwem popychaczy, drążków popychaczy i dźwigni.
Rozrząd mieszany (rys. 3.7) jest stosowany bardzo rzadko. Zawory ssące znajdują się w głowicy silnika, a zawory wydechowe — w ka-
dłubie. Rozwiązanie to ma na celu uzyskanie zwartej komory spalania przy jednoczesnym zwiększeniu współczynnika napełnienia. Możliwe jest również umieszczenie w niewielkiej komorze spalania dwóch zaworów o dość dużych średnicach grzybków. Konstrukcja taka jest jednak dość skomplikowana, kosztowna i ciężka.