Czym jest synchronizacja wałka i dlaczego jest kluczowa?

Synchronizacja wałka, często określana jako ustawienie faz rozrządu, to precyzyjny proces, który zapewnia prawidłowe działanie silnika spalinowego. Polega na zgraniu momentu otwarcia i zamknięcia zaworów ssących i wydechowych z ruchem tłoka w cylindrze. Właściwa synchronizacja jest niezbędna do tego, aby do komory spalania trafiła odpowiednia mieszanka paliwowo-powietrzna, a spaliny zostały efektywnie usunięte. Błędy w tym procesie mogą prowadzić do spadku mocy, zwiększonego zużycia paliwa, a nawet poważnych uszkodzeń silnika. Jest to jeden z fundamentalnych aspektów serwisowania układu rozrządu.

Rola wałka rozrządu w synchronizacji

Wałek rozrządu jest sercem układu rozrządu. Jego obracający się wał, wyposażony w krzywki, steruje pracą zaworów. Kształt i położenie tych krzywek decydują o tym, kiedy i na jak długo zawory zostaną otwarte. W nowoczesnych silnikach często stosuje się dwa wałki rozrządu – jeden dla zaworów ssących (oznaczany jako sohc – single overhead camshaft, lub w przypadku dwóch wałków dohc – double overhead camshaft), drugi dla zaworów wydechowych. W silnikach z czterema zaworami na cylinder zazwyczaj mamy do czynienia z dwoma wałkami rozrządu. Precyzyjne ustawienie wałka rozrządu względem wału korbowego jest kluczowe dla prawidłowej synchronizacji pracy silnika.

Jak dochodzi do rozsynchronizowania wałka?

Rozsynchronizowanie wałka rozrządu najczęściej jest wynikiem zużycia elementów układu rozrządu. Do najczęstszych przyczyn należą:

• Rozciągnięcie lub zerwanie paska rozrządu: Jest to najpoważniejsza usterka, która natychmiast prowadzi do poważnego rozsynchronizowania. W silnikach z paskiem, jego zerwanie może spowodować uderzenie tłoków w zawory, prowadząc do ich pogięcia.
• Zużycie napinacza paska rozrządu: Niewłaściwie działający napinacz nie zapewnia odpowiedniego napięcia paska, co może skutkować jego przeskakiwaniem o ząbek lub poślizgiem.
• Zużycie lub awaria łańcucha rozrządu: Podobnie jak w przypadku paska, łańcuch może ulec rozciągnięciu lub zerwaniu. Problemy mogą również dotyczyć napinacza łańcucha lub ślizgów.
• Zużycie koła zębatego wałka rozrządu lub wału korbowego: Wytarcia na zębach mogą powodować problemy z prawidłowym zazębieniem paska lub łańcucha.
• Uszkodzenie pompy wody: W wielu samochodach pompa wody jest napędzana przez pasek rozrządu. Jej zablokowanie może spowodować zerwanie paska.
• Niewłaściwy montaż po wymianie: Błędy popełnione podczas wymiany elementów rozrządu, np. wymiana paska rozrządu bez zachowania prawidłowych znaków, są częstą przyczyną problemów.

Objawy niewłaściwej synchronizacji wałka

Rozsynchronizowany wałek rozrządu daje szereg niepokojących objawów, które powinny skłonić do wizyty w warsztacie samochodowym. Należą do nich:

• Spadek mocy silnika: Silnik pracuje “zamulony”, gorzej przyspiesza.
• Nierówna praca silnika: Obroty falują, silnik może “kaszleć” lub przerywać, szczególnie na biegu jałowym.
• Zwiększone zużycie paliwa: Niewłaściwe spalanie mieszanki prowadzi do większego zapotrzebowania na paliwo.
• Problemy z uruchomieniem silnika: Silnik może mieć trudności z odpaleniem, wymagać dłuższego kręcenia rozrusznikiem.
• Nietypowe dźwięki z silnika: Mogą pojawić się stuki, metaliczne zgrzyty lub inne niepokojące odgłosy dochodzące z okolic rozrządu.
• Zapalone kontrolki na desce rozdzielczej: W nowszych samochodach komputer pokładowy może wykryć nieprawidłowości w pracy silnika i zasygnalizować je zapaloną kontrolką “check engine”.

Jak sprawdzić i skorygować synchronizację?

Sprawdzenie prawidłowości synchronizacji wałka rozrządu wymaga specjalistycznej wiedzy i narzędzi. Mechanik samochodowy zazwyczaj postępuje w następujący sposób:

1. Demontaż osłon: Zdjęcie plastikowych osłon chroniących elementy rozrządu.
2. Ustawienie silnika w odpowiedniej pozycji: Wał korbowy jest obracany do momentu, gdy tłok pierwszego cylindra znajduje się w górnym martwym punkcie (GMP) pierwszego cylindra. W tej pozycji kluczowe jest, aby wałek rozrządu również znajdował się w odpowiedniej pozycji, zgodnej ze znakami rozrządu.
3. Weryfikacja znaków rozrządu: Na kołach zębatych wałka rozrządu i wału korbowego znajdują się specjalne znaki (kropki, kreski, otwory), które po prawidłowym ustawieniu powinny się ze sobą pokrywać lub znajdować w wyznaczonych miejscach. W przypadku wymiany paska rozrządu lub wymiany łańcucha rozrządu, kluczowe jest przestawienie silnika na te właśnie znaki.
4. Użycie przyrządów blokujących: W wielu silnikach, aby precyzyjnie ustawić wałek rozrządu i wał korbowy, stosuje się specjalne przyrządy blokujące, które blokują wałki w odpowiednich pozycjach.
5. Korekta ustawienia: W przypadku stwierdzenia rozbieżności, konieczne jest poluzowanie śrub mocujących koło zębate wałka rozrządu i obrócenie go w odpowiednią stronę, aby zgrać znaki. W niektórych silnikach stosuje się także regulację kąta wyprzedzenia zapłonu, która może wpływać na pracę rozrządu.

Kiedy należy przeprowadzić kontrolę synchronizacji?

Regularna kontrola stanu elementów układu rozrządu i jego prawidłowej synchronizacji jest niezbędna dla długowieczności silnika. Zaleca się przeprowadzanie kontroli podczas każdego przeglądu samochodu. Szczególnie ważne jest, aby zwrócić uwagę na wymianę paska rozrządu lub wymianę łańcucha rozrządu zgodnie z zaleceniami producenta pojazdu, zazwyczaj co kilkadziesiąt tysięcy kilometrów lub po określonym czasie eksploatacji. Ignorowanie objawów i odkładanie wizyty w serwisie może prowadzić do kosztownych napraw, w tym wymiany zaworów czy remontu silnika.