1

UKŁAD ROZRZ DU

Klasyfikacja układów rozrz du

1. Ze wzgl du na poło enie zaworów w stosunku do komory spalania

- Rozrz d dolnozaworowy - rozwi zanie nie stosowane obecnie
- Rozrz d górnozaworowy

2. Ze wzgl du na nap d zaworów

- Z wałem rozrz du działaj cym bezpo rednio na zawory - wał rozrz du w głowicy lub

na głowicy

- Z wałem rozrz du działaj cym po rednio na zawory

•

wał rozrz du w głowicy: układ z d wigni jednostronn lub z d wigni dwustronn

•

wał rozrz du w kadłubie: popychacz, dr ek popychacza, d wignia zaworowa
i zawór - tzw. ci ki rozrz d

3. Klasyfikacja wg sposobu wymuszania ruchu zamykania zaworu

- za pomoc elementów podatnych:

•

spr yna walcowa o stałym skoku

•

układ dwóch spr yn walcowych o stałych skokach

•

spr yny sto kowe

•

spr yna walcowa o zmiennym skoku

•

spr yna agrafkowa

•

dr ek skr tny

- za pomoc krzywki: rozrz d dwukrzywkowy (desmodromowy)

Redukcja mas, sił i przeło e w układzie rozrz du

Przeło enie d wigni zaworowej dwustronnej

i

l

l

z

p

=

=

÷

1 2 1 6

,

,

m

zk

- masa zaworu kompletnego

m

spr

- masa spr yny zaworowej

m

d

- masa dr ka popychacza

m

p

- masa popychacza

m

p+d

- masa popychacza i dr ka popychacza

I

d

- moment bezwładno ci d wigienki zaworowej wzgl dem osi obrotu

m

red

z

( )

- masa zredukowana na o zaworu

m

red

p

( )

- masa zredukowana na o popychacza

P

b

z

( )

- siła zredukowana na o zaworu

2

P

b

p

( )

- siła zredukowana na o popychacza

a

z

( )

- przyspieszenie zredukowane na o zaworu

a

p

( )

- przyspieszenie zredukowane na o popychacza

m

m

m

m

l

l

I
l

red

z

zk

spr

p d

p

z

d

z

( )

=

+

+

+

+

3

2

2

m

m

m

l

l

m

I
l

red

p

zk

spr

z

p

p d

d

p

( )

=

+

⋅

+

+

+

3

2

2

a

l

a

l

z

z

p

p

( )

( )

=

P

m

a

b

z

red

z

z

( )

( )

( )

=

⋅

P

m

a

b

p

red

p

p

( )

( )

( )

=

⋅

P

l

P

l

b

z

z

b

p

p

( )

( )

⋅ =

⋅

Zawory

Elementy konstrukcyjne zaworu: trzonek, grzybek, talerzyk, przylgnia, szyjka, czoło
trzonka.
K t sto ka przylgni - najcz ciej 90

o

.

Materiały:

Zawory dolotowe
- stale konstrukcyjne niskostopowe: Cr (H), Ni (N) do 1 %, dodatek Mo (M), W (W), np. 36
HNM
- w silnikach b. obci onych - materiały jak dla zaworów wylotowych
Zawory wylotowe
- stale ferrytyczne: do 10 % Cr (H), do 2,2 % Si (S), do 21 % Ni (N)
- stale austenityczne: do 14 % Cr (H) i do 14 % Ni (N), do 2,5% W (W)i do 0,3% Mo (M);

najbardziej rozpowszechniona jest obecnie stal austenityczna 50H21G9N4

Zawory silników b. wysilonych:
- wypełnione sodem,
- stellitowane przylgnie zaworów (stop Co (K) ; Cr (H) i W (W))

3

D wignie zaworowe dwustronne

Wymagania: wytrzymało i mały moment bezwładno ci - przekrój teowy.

Materiały

- d wignie kute: stale 45, 55
- d wignie odlewane: eliwo sferoidalne
- d wignie wytłaczane z blachy – zwłaszcza w silnikach ameryka skich.

Obci enie d wigni

Moment zginaj cy od siły działaj cej w osi zaworu wylotowego w chwili otwierania

P

P

P

P

g

spr

b

max

=

+

+

P

g

- siła gazowa działaj ca na talerzyk zaworu

P

spr

- napi cie wst pne spr yny

P

b

- siła bezwładno ci cz ci elementów układu rozrz du zredukowana do osi zaworu

P

m

m

I

l

a

b

zk

spr

d

z

z

=

+

+

⋅

⋅

3

2

2

max

( )

Popychacze i dr ki popychaczy

Popychacze - najcz ciej kształt szklanek, wykonane z eliwa o zabielonej powierzchni
denka lub ze stali z naw glanym i hartowanym denkiem lub nalanym na denko eliwem,
które zostaje zabielone.
Dr ki popychaczy - wykonane ze stalowego pr ta lub rury stalowej bez szwu-35.
Obci enie ciskaj ce i wyboczaj ce

P

P

l

l

P

l

l

P

g

z

p

spr

z

p

b

max

=

⋅ +

⋅ +

P

m

m

l

l

m

I
l

b

zk

spr

z

p

d

d

p

=

+

⋅

+

+

3

2

2

2

Regulacja luzów zaworowych

Luz mierzony w stanie zimnym:
0,15 - 0,45 mm - zawór wylotowy
0,20 - 0,50 mm - zawór dolotowy
Urz dzenia samoczynnie kasuj ce luz zaworowy:
- hydrauliczne kasowniki luzu zaworowego (popychacze hydrauliczne)
- urz dzenia hydrauliczne dociskaj ce d wigni zaworow

4

Spr yny zaworów

Materiał

Specjalny drut ze stali w glowych lub niskostopowych, hartowany i przeci gany po
odpuszczeniu.

W Polsce stosowane s druty o rednicy od 2,00 do 6,00 mm ze szwedzkiej stali

Oteva 20 (C72 Extra) o R

m

=1470...1570 [MPa] dla rednicy drutu 2,0 do 2,5 mm i Oteva

60 (68CrV2) o R

m

=1720...1860 [MPa] dla rednicy drutu 2,0 do 2,5 mm. Dla wi kszych

rednic R

m

jest nieco ni sze, ale nie mniejsze ni 1350 [MPa] i 1520 [MPa] dla rednic od

5,50 do 6,00 mm.
Spr yny s zwijane na zimno, kulowane ( rutowane) – w celu zwi kszenia odporno ci
na zm czenie oraz lakierowane lub kadmowane - ochrona przed korozj .

Obci enie spr yny zaworowej sił bezwładno ci elementów układu rozrz du dla

maksymalnego przyspieszenia ujemnego krzywki: warto ci masy zredukowanej układu
rozrz du

m

z

i przyspieszenia krzywki odniesione do osi zaworu

a

min

P

m a

b

z

=

⋅

min

Mocowanie i prowadzenie spr yny:

- miseczka spr yny i zamek
- urz dzenie ułatwiaj ce obracanie si zaworu, np. typu “rotocap”

Wał rozrz du

Elementy konstrukcyjne wału rozrz du: krzywki, czopy ło yskowe, elementy ustalenia
osiowego, powierzchnie do współpracy z uszczelnieniami, elementy do współpracy z
nap dem wału rozrz du, nap d pompy benzynowej.

Materiały

Wały rozrz du kute: stal no naw glania (krzywki i czopy naw glane i hartowane
powierzchniowo).
Wały rozrz du odlewane: eliwo sferoidalne hartowane powierzchniowo.

Obci enie wału krzywkowego

- naciski na powierzchni krzywki na najmniejszym promieniu krzywizny
- sztywno wału dla modelu wyodr bnionego wału mi dzy s siednimi ło yskami - siła

obci aj ca

P

P

P

P

g

spr

b

max

=

+

+

P

g

- siła gazowa działaj ca na talerzyk zaworu

P

spr

- napi cie wst pne spr yny

P

b

- siła bezwładno ci elementów układu rozrz du zredukowana do osi zaworu

5

Nap d wału rozrz du

Moc do nap du rozrz du - 3 - 5 %

N

e.

Stosowane nap dy:
- przekładnie z bate: walcowe lub z wałkiem królewskim
- przekładnie ła cuchowe
- przekładnie z pasem z batym

Nap d przekładni – od przedniego zako czenia wału korbowego, przeło enie 1:2.