Vačkový hriadeľ je kľúčovou súčasťou motora, ktorá ovláda otváranie a zatváranie ventilov. Zabezpečuje, aby sa ventily otvárali a zatvárali v správnom čase a optimalizovali tak spaľovací proces v motore. Kvalita a presnosť každého vačkového hriadeľa je našou najvyššou prioritou, pretože má významný vplyv na výkon a účinnosť motora. Ako výrobca vačkových hriadeľov ponúkame riešenia na mieru pre širokú škálu aplikácií. Naše vačkové hriadele vyrábame na najmodernejších CNC strojoch, ktoré nám umožňujú pracovať veľmi precízne.
Funkcia a typy vačkových hriadeľov
Vačkový hriadeľ je zodpovedný za ovládanie ventilov. Jeho rotačný pohyb otvára a zatvára sacie a výfukové ventily v presne synchronizovaných intervaloch. Toto presné ovládanie je rozhodujúce pre optimalizáciu spaľovacieho procesu, a teda pre výkon motora.
V zásade existujú dva typy vačkových hriadeľov: sacie vačkové hriadele a výfukové vačkové hriadele. Oba sú zodpovedné za ovládanie ventilov motora, ale robia to v rôznych časoch cyklu motora.
Pre výrobu vačkových hriadeľov sa používajú rôzne materiály, pričom ako výrobca vždy vieme, ktorá oceľ a ktorá zliatina je najvhodnejšia pre konkrétne technické požiadavky. Tieto materiály spracovávame pri výrobe vačkových hriadeľov, napríklad:
- 42CrMoS4: vysokopevnostný materiál s optimálnym výkonom.
- 31CrMoV9: skvelá kombinácia vlastností.
Čo znamená ostrý vačkový hriadeľ? Ostrý vačkový hriadeľ je špeciálny typ vačkového hriadeľa, ktorý je určený na vyšší výkon a vyššie otáčky. Mení časovanie ventilov tak, že ventily zostávajú dlhšie otvorené a otvárajú sa širšie. Tým sa zlepšuje prietok vzduchu a paliva v motore, a tým sa zvyšuje výkon.
Fázovacia jednotka vačkového hriadeľa
Fázovač vačkového hriadeľa je mechanický komponent v spaľovacích motoroch, ktorý mení polohu vačkového hriadeľa s cieľom optimalizovať časovanie ventilov. Fázovače vačkového hriadeľa zabezpečujú, aby sa vačkový hriadeľ, ktorý je zodpovedný za ovládanie sacích a výfukových ventilov, optimálne prispôsobil aktuálnym prevádzkovým podmienkam motora.
Fázovače vačkového hriadeľa sa nachádzajú najmä v automobiloch s variabilným časovaním ventilov. Umožňujú nastavenie vačkových hriadeľov v rôznych rozsahoch otáčok. Fázovače vačkového hriadeľa sú nevyhnutné najmä vo vozidlách s vysokými nárokmi na jazdné vlastnosti a zníženie emisií.
Výroba fázovačov vačkového hriadeľa sa vykonáva s najvyššou presnosťou, aby umožnili presné nastavenie vačkového hriadeľa v moderných motoroch. Najprv sa určí konštrukcia na základe výpočtu vačkového hriadeľa a jeho usporiadania. Presnosť je tu rozhodujúca, aby sa zabezpečilo dokonalé prispôsobenie fázovača.
Fázovače vačkového hriadeľa sú vyrobené z robustných materiálov, aby vydržali vysoké zaťaženie v motore. Vo väčšine prípadov sa používajú vysokopevnostné ocele a hliníkové zliatiny. Tieto materiály sú ľahké, ale zároveň mimoriadne odolné.
V zásade existujú dva typy fázovacích jednotiek vačkového hriadeľa: elektromechanické fázovače vačkového hriadeľa a hydraulické fázovače vačkového hriadeľa. Elektromechanické fázovače vačkového hriadeľa pracujú s malým elektromotorom, ktorý presne ovláda nastavenie vačkového hriadeľa.
Bežné problémy a riešenia vačkových hriadeľov
Elit magazín 01/2019 prináša technickú radu od AE, ako riešiť problémy vačkových hriadeľov. Pri práci na ventilovom mechanizme je dôležité dodržiavať presný postup, aby sa predišlo poškodeniu motora. Nižšie uvádzame prehľad častých problémov a odporúčaných riešení:
| Príčina problému | Vzhľad / Popis | Riešenie |
|---|---|---|
| Znečistený mazací olej | Usadeniny a nečistoty v systéme mazania. | Riadne prepláchnite systém mazania a všetky vedenia a hydraulické zdvihátka (ak sú vo výbave) tak zbavte usadenín a nečistôt. |
| Závažná deformácia puzdra vačkového hriadeľa alebo hlavy valca. | (Nie je špecifikované, ale vedie k poruche funkcie). | Vyrovnajte alebo vymeňte puzdra vačkového hriadeľa, poprípade hlavu valcov, skrutky uťahujte správnym momentom v správnom poradí a postupujte opatrne. |
| Nesprávna geometria styčnej plochy palca vačky a zdvihátok. Často spôsobené kombinovaním nového vačkového hriadeľa so starými zdvihátkami a naopak. | Predčasné opotrebenie jedného alebo viacerých palcov vačky a zdvihátok. | Dôkladne prepláchnite mazací systém, vymeňte vačku a zdvihátka, potrite vrstvou maziva pre extrémne tlaky a vymeňte olej a olejový filter. |
| Poškodenie vačkového hriadeľa. | (Rôzne typy poškodenia, napr. praskliny, zlomeniny). | Zistite a odstráňte príčinu poškodenia. Inštalujte nový vačkový hriadeľ a zdvihátka. |
| Mechanické preťaženie. | (Vedie k deformáciám alebo opotrebeniu). | Zistite a odstráňte príčinu mechanického preťaženia. |
| Prehrievanie. | (Môže spôsobiť zmenu vlastností materiálu). | Zistite a odstráňte príčinu prehrievania. |
3 príznaky chybného fázovača vačky – príčiny poruchy a náklady na výmenu
Podrobný postup inštalácie vačkových hriadeľov 20v
Tento návod vás prevedie procesom výmeny a inštalácie vačkových hriadeľov, špecificky pre vozidlá ako Audi A4 20v. Pri montáži nových alebo existujúcich vačkových hriadeľov je veľmi užitočné špeciálne náradie. Bez tohto náradia môže dôjsť k poškodeniu nakladacieho mostíka vačkového hriadeľa a hlavy valca.
Špeciálne prípravky a nástroje
Pre presnú montáž vačkových hriadeľov u vozidiel VAG a Porsche je k dispozícii sada prípravkov BGS 9319 (BGS109319). Táto sada obsahuje nástroje pre správne nastavenie a aretáciu.
OEM Ekvivalenty: T40094 | T40095 | T40096 | T40096/1 | T40094/1 | T40094/2 | T40094/9 | T40094/10 | T40094/11 pre Audi, Seat, Škoda, Volkswagen.
Vhodné pre vozidlá: So vznetovými motormi (TDI CR) vyrábanými od roku 2003: Audi, Porsche, Seat, Škoda, Volkswagen s motormi 1.2, 1.6, 2.0, 2.7, 3.0, 4.0, 4.2 so systémom Common-Rail.
Príklady kódov motora: ASB, ASE, BKN, BKS, BMK, BNG, BPP, BSG, BTR, BUG, BUN, BVN, CAAA, ..., M05/9E (CRCB). Tento rozsiahly zoznam zahŕňa širokú škálu motorov, pre ktoré je sada určená.
Obsah balenia BGS 9319:
- Montážny prípravok vrátane predmontovaných dielov (použitie ako OEM T40094)
- Prídržná svorka pre vačkový hriadeľ (použitie ako OEM T40095)
- 2 vyrovnávacie svorky (použitie ako OEM T40096 / T40096/1)
- 4 držiaky vačkového hriadeľa pre montážny prípravok (použitie ako OEM T40094/1, T40094/2, T40094/9, T40094/10)
- Prípravok na aretáciu držiaka vačkového hriadeľa (použitie ako OEM T40094/11)
Kľúčové komponenty ventilového mechanizmu
Pred začatím práce sa oboznámte s jednotlivými časťami rozvodového remeňa a ich funkciami. Medzi kľúčové komponenty patria:
- Upevňovacia skrutka ozubeného kolesa
- Prevodovka hriadeľa
- Tesnenie hriadeľa
- Hlava valca
- Vodiace puzdro ventilu
- Uzáver deflektora oleja
- Pružina ventilu
- Horná pružinová doska
- Rozdelené súčiastky zámku ventilov
- Hydraulický kompenzátor vôle ventilu
- Vačkový hriadeľ nasávania
- Veká ložísk hriadeľa
- Kryty predných ložísk oboch hriadeľov
- Vačkový hriadeľ výfuku
- Upevňovacie skrutky krytu
- Skrutky na upevnenie mechanizmu
- Hnacia reťaz hriadeľa
- Mechanizmus nastavenia fázy časovania s ventilom nastavenia hriadeľa
- Gumovo-kovové tesnenie
- Tesnenie s výhradou výmeny
- Výfukový ventil
- Vstupný ventil
- Tesnenie hriadeľa
- Rotor snímača CMP
- Kužeľová podložka
- Upevňovacia skrutka olejového tesnenia
- Kryt snímača SMR
Postup demontáže a montáže vačkových hriadeľov
Práca na ventilovom mechanizme si vyžaduje precíznosť a dodržiavanie správnych postupov. Preskúmajte hriadele a uložte vačkové hriadele do hlavy bloku motora.
Demontáž starých tesnení
Rukou zaskrutkujte upevňovaciu skrutku rozvodového kolesa do vačkového hriadeľa. Otočte vnútornú časť sťahováka tesnení #2085 o 2 otáčky (o cca 3 mm) z vonkajšej časti a zaistite ryhovanou skrutkou. Závitovú hlavu sťahováka namažte motorovým olejom, nainštalujte a silným tlakom zaskrutkujte čo najhlbšie do tesnenia. Uvoľnite ryhovanú skrutku a otáčajte vnútornou časťou proti vačkovým hriadeľom, kým sa neodstráni tesnenie.
Príprava a montáž nových tesnení
Nasaďte vodiace puzdro č. T10071/1 na čap vačkového hriadeľa. Stlačte tesnenie oleja pomocou objímky č. T10071/3 a skrutky č. 14.7.
Kontrola polohy vačkových hriadeľov
Znova skontrolujte, či sú vačkové hriadele v polohe TDC (Horná mŕtva úvrať).
Príprava na opätovné použitie hnacej reťaze
Ak chcete demontovanú hnaciu reťaz vačkového hriadeľa sacieho hriadeľa znovu použiť, vyčistite ju a ozubené kolesá vačkového hriadeľa v oblastiach oproti obom šípkam TDC a fixkou označte polohu montáže reťaze vzhľadom na ozubené kolesá. Vzdialenosť medzi dvoma značkami zodpovedá 16 reťazovým valčekom.
Demontáž krytov ložísk
Odskrutkujte upevňovacie skrutky veka ložiska č. 3 a č. 5 na oboch hriadeľoch. Odstráňte kryt dvojitého ložiska a potom odstráňte dva kryty v blízkosti ozubených kolies. Uvoľnite upevňovacie skrutky nastavovača vačkového hriadeľa, uvoľnite uzávery ložísk č. 2 a č. 4 oboch hriadeľov v diagonálnom poradí a odstráňte uzávery č. 2 a č. 4.
Dôležité upozornenie pred montážou: Uistite sa, že piesty nie sú v TDC.
Montáž hnacej reťaze
Nasaďte reťaz na ozubené kolesá vačkového hriadeľa. Ak používate odstránenú reťaz, zarovnajte značky, ktoré ste urobili pri jej odstraňovaní.
Uťahovanie skrutiek
Zaistite nastavovač vačkového hriadeľa a utiahnite upevňovacie prvky krytov č. 2 a č. 4. Poznámka: Značky na krytoch sa musia čítať zo strany nasávania.
Kontrola správnej polohy vačkových hriadeľov
Obe značky na hriadeľoch by mali byť oproti obom šípkam na viečku ložiska.
Inštalácia ozubeného kolesa vačkového hriadeľa
Nainštalujte ozubené koleso vačkového hriadeľa tak, aby úzka stojina ozubeného kolesa smerovala von, a značka TDC valca č. 35.
Nastavenie piestov na TDC
Otočte kľukovým hriadeľom za skrutku jeho remenice pod uhlom približne 45° v smere hodinových ručičiek, aby ste nastavili piesty na TDC.
Dôležité poznámky a odporúčania po montáži
- Po montáži vačkových hriadeľov sa motor nesmie naštartovať približne 30 minút.
- Hydraulické kompenzátory musia byť nastavené (inak sa ventily dotknú piestov).
- Pri opravách motora nie je možné použiť tmely s vysokým obsahom silikónu (zlúčenín kremíka), ktorého pary sa môžu dostať cez ventilačný systém bloku motora do valcov a potom do výfukového potrubia.
- Používajte len tmely, ktoré majú na obale uvedené, že sú bezpečné pre lambda sondu.
- Na styčnú plochu ložiskovej skrine nenaneste príliš veľa tmelu.
- Namontujte ložiskovú skriňu na hlavu bloku motora a rovnomerne zaťahujte jej skrutky, kým nedosadne ložisková skriňa na hlavu bloku.
- Použite nové tesnenia a O-krúžky.
- Pri naskrutkovaní adaptéra na vypúšťanie oleja je potrebné dodržať pokyny.
- Pri inštalácii olejovej vane na odmontovanom motore dbajte na to, aby bola v jednej rovine s medzištítom.
- Po inštalácii tmelu by mal schnúť asi 30 minút.
Demontáž a montáž hlavy valca (súvisiace úkony)
Pri práci na vačkových hriadeľoch sa často nevyhnete aj manipulácii s hlavou valca. Je to rozsiahly úkon, ktorý si vyžaduje pozornosť.
Odpojenie elektrických a vákuových vedení
Pred demontážou hlavy valca je potrebné odpojiť všetky elektrické káble, konektory, solenoidové ventily a vákuové hadice.
Odstránenie tesniacich plôch
Opatrne odstráňte všetok zvyšný tesniaci prostriedok z hlavy valcov a bloku valcov, aby ste zabránili tvorbe dlhých škrabancov alebo otrepov.
Montáž novej hlavy valca
Pri montáži novej hlavy valca s namontovanými vačkovými hriadeľmi by mali byť spojovacie plochy medzi hydraulickými zdvihákmi a krytom vačkového hriadeľa po inštalácii hlavy namazané motorovým olejom.
Inštalácia tesnenia hlavy valcov
Nové tesnenie hlavy valcov by sa malo vybrať z obalu bezprostredne pred inštaláciou. S tesnením sa musí zaobchádzať veľmi opatrne.
Uťahovanie skrutiek hlavy valca
Odstráňte upevňovacie skrutky hlavy valcov v špecifickom poradí a odstráňte ju.