Časování vaček

Předem bych chtěl upozornit, že teorii spalovacích motorů jsem nikdy nestudoval na úrovni vysoké školy, a vše zde uvedené je jakýsi souhrn vysledovaných, změřených a prakticky ověřených zkušeností, článek nechávám otevřený s možností doplňování od Vás, uživatelů, samozřejmě se mohu jako každý v něčem mýlit, takže prosím v diskuzích na tento článek jen věcné a konstruktivní příspěvky.

Český jazyk nikdy nebyl moje silná parketa a tak článek může obsahovat gramatické či jiné chyby.

Napsat článek o časování vaček je samo o sobě velká hra, nebudu se zabývat dobou otevření a zdvihem. Jen na okraj, že dnes je v oblibě používat vačky s kratším dobou otevření, ale s velkým zdvihem, tkz. vačky nové generace. Vačka pak jede solidně v širším pásmu otáček. Tento příspěvek se bude zabývat víceméně jen vlivem posuvu vůči klikové hřídeli. Většina informací je aplikovaná na motory Škoda Fav/Fel/Fab 8V alias hliníkové osmikanály, některé věci jsou použitelné obecně.

Na začátek vysvětlení zkratek použitých v následujícím textu:

TDC - HU

BTDC – před HU

ATDC- za HU

MZSV – maximální zdvih sacího ventilu

Trocha teorie

Rozdílnost vaček a s tím spojené chování motoru tzn. oblast maximálního krouťáku, mimo jiné (délka otevření, zdvih), spočívá v tom, že mají vrchol zdvihu sacího ventilu v jiném místě vůči klikovce. Jak jsem vypozoroval měřením, v podstatě u všech vaček, jak u sériových, tak u ryze závodních, vrchol zdvihu výfukového ventilu leží vždy na hodnotě 109-110° BTDC, ale vrchol zdvihu sacího ventilu se mění. U sériového motoru je to cca 110° ATDC, u závodního motoru pak 103-105° ATDC. Zdánlivě malá změna několik stupňů, ale významně ovlivní chování motoru. Nic nového, toho efektu se používá u různých VTEC systémů.

• vrchol MZSV leží dál ATDC, pak je krouťák posunut do spodní části otáčkového spektra

• vrchol MZSV blíže ATDC, pak je krouťák posunut do horní části otáčkového spektra

Rozvodová sada Fav/Fel

Po instalaci nové rozvodové sady je řetěz pevně napnutý na obou stranách stejně, časování je správné. Vlivem opotřebení se "natahuje" a vznikají vůle, řetěz je volnější.

V extrémním případě, kdy se mění olej pozdě, navíc nekvalitní a výměna rozvodové sady se odloží někam až na 150.000km, může dojít k tomu, že rozvodové kola pozbudou svoje ozubení, až dojde k přeskočení a následnému/protočení/"potkání". Osobní zkušenost, majitel byl hovado, bohužel foto nemám k dispozici.

U naprosto sériového motoru (žádné snížení hlavy či jiná vačka) je naštěstí dostatek prostoru a k destrukci píst-ventil nedojde, prakticky vyzkoušeno.U motorů typu 135 je ještě více místa díky deflektoru v pístu.

Za chodu motoru je spodní část řetězu stále napnutá, rozvodové kolečko na klikové hřídeli vlastně tahá řetěz ve směru otáčení a vrchní část se jen volně "veze", celý vačkový hřídel je vlastně přibrzďován ventilovými pružinami. Zajímá nás tedy spodní část (viz obrázek), při čelním pohledu po sundání víka rozvodů.

Vysvětlní pojmů

Vlivem opotřebování se spodní část jako by "natahuje", tzn. že kliková hřídel se otáčí pořád stejně, HU je pořád stejně v 0° TDC, ale vačka se vůči klikovce opožďuje, původní bod MZSV se tedy posune dál od 0° TDC, pro dosažení MZSV klikovka urazí o pár stupňů víc, než byl původní vrchol.

Samozřejmě opotřebováním řetězu se pootáčí celá vačka (platí pro OHV a SOHC, u DOHC je to složitější), ne jen sací palce, tudíž posun vrcholů mezi sací a výfuk se tedy logicky nekoná (dáno fyzickou konstrukcí palců na vačce vůči sobě), ale nastává posun celkový. Nicméně si myslím, že hlavní vliv je právě na sacím ventilu, na výfukovém už o tolik nejde, spaliny mají dostatečný přetlak pro odvod ven ze spalovacího prostoru.

Tímto bych si vysvětloval mimo jiné také to, proč celkově zdravý motor opotřebováním rozvodů ztrácí „šťávu“ a nejde už tak dobře do otáček. Samozřejmě je s tím také spojen předstih, který se zmenšuje (u rozdělovačových motorů)

Další věc je, že i poměrně ostrá vačka, řekněme 300° /300° na zdvihu 7mm a výše, dokáže jet krásně od spodních otáček 2000ot min, pokud je nabroušená tak aby MZSV ležel někde kolem 110° ATDC. Samozřejmě toto funguje i naopak, s „tuningovou“ vačkou cca 270°/270° a MZSV kolem 104° ATDC pojede krásně v horním pásmu otáček, ovšem za cenu „umrtvení“ spodku.

Pro hrátky s časováním a konkrétními hodnotami a grafy, co se kdy jak kde změní, připravuji sadu stavitelných rozvodů + upravené víko rozvodů s okénkem pro rychlé nastavení zvenku, bez nutnosti vypuštění oleje, sundání vany a demontáže prsou. Pracovní název VARICAM. Stavitelné kolečko má fyzický rozsah -7° až + 7°, tzn. na klikovce to nám to udělá -14° až + 14° oproti původní poloze. Obrázek napoví.

Systém VARICAM

Nějakou zmínku o nastavitelném rozvodu jsem již v minulosti někde viděl, už nevím kde, možná technicky fundovaný server skoda.virt :-). A pokud se dobře pamatuji, tak zde myslím probíhali bouřlivé diskuze na téma posunutí vačky Š110R při použití v osmikanálu.

Ukázkové hodnoty :

Fav 136 Lekr : 108°

Fav 136X LEKR : 106°

Fel 136 BMM : 105°

Fel 136 MPI : 105°

Moje vačka ex. ing Krámský, údaj zvýrazněn.

Délky otevření vaček, měření :

Délka otevření vaček se obvykle udává a měří při jiné ventilové vůli, než bývá provozní, a to při vůli 0,40-0,45mm a okamžiku, kdy vůle mezi dříkem ventilu a vahadlem se změní na 0,00mm a ventil se začíná otvírat. Proč zrovna toto číslo jsem se nikde a jednoznačně nedopátral. Toto platí i obecně, ne jen u motorů Škoda, s možnými specifičnostmi. Např. groupe VW udává trošku jiný postup, a sice za krajní body se považuje okamžik při 1mm zdvihu, což má ve finále podobný efekt jako při nastavení vůle 0,45mm, která není provozní. Je jasné proč tomu tak je, na OHV motoru nastavím vůle jaké potřebuji pouhým zásahem-klíč a šroubovák. Na rozvodu SOHC nebo DOHC je vůle dána vymezovací podložkou zdvihátka, či dokonce hydrozdvihátka, změnit vůli je pracné a zbytečně nákladné. Ale také jsem se setkal s tím, že někteří výrobci a dodavatelé tuningových či závodních vaček, převážně mimoevropské produkce, „uměle“ vylepšují informace o době otevření tak, že tento údaj platí při ventilové např. jen 0,10mm, tím se samozřejmě doba otevření „papírově“ zvětší. Ti solidnější z nich toto alespoň zřetelně uvedou v popisu dané vačky. Když se na příkladu podíváme podrobněji, uvidíme že:

Při vůli 0,45mm je časování:

FAV136 FEL 50KW BMM

Sání výfuk Sání Výfuk

240° 230° 254° 254°

Při vůli např. jen 0,10mm bude ale časování téže identické vačky cca:

FAV136 FEL 50KW BMM

Sání výfuk Sání Výfuk

256° 246° 270° 270°

Takže pozor při výběru, nejde se ptát je na dobu otevření, ale sledovat i při jaké vent.vůli

Malý přehled vaček Škoda:

Měření

Můj způsob měřícího kotoučku je trošku jiný než zde na webu popsaný způsob. Stupnici jsem si nakreslil v ZonerCalisto, vytiskl a následně zalaminoval do plastu. Sehnal jsem si magnetický podklad a na ten stupnici přilepil. Při každém měření jen nasadím magnetický kotouč na řemenici, srovnám údaj 0st a vystředím. Hotovo! Spolehlivě funguje na řemenice od Š120/Fav(jednoduchý řemen) i Fel(drážkovaný),a dokonce i dost odlehčené řemenice,kde není rovné dosedací čelo. Podle situace se ještě někam umístí malý drátek,jakožto ryska, u Fav/Fel to dávám na šroub M6 na ol.vaně co drží trubku studené vody k pumpě, případně také na šroub M8 vodní pumpy. U š100/š110 s dvojitou řemenicí jsem měření ještě nezkoušel, nevím, zda by tam magnetický kotouč držel.

Pod jeden ze šroubů M8 na vahadlech připevním "přípravek" (rozuměj kus železa s dírou 6mm) a nasadím hodinky. Trn je přesně v ose ventilu, leží na misce. Nemusím nic přepočítávat, údaj na hodinkách je reálný zdvih na ventilu. Měřím po 10st, tímto způsobem je měření hotové za 15minut, data potom nasázím do připraveného formuláře v Excelu, který mě vykreslí průběh.

Tímto mohu zájemcům nabídnout solidní změření a následné zpracování, pro zjištění jakou vačku s jakým zdvihem mám, a tím např odhalit, proč motor ne a ne naladit. Hodinky používám digitální Mitutoyo s přesností 0,001. Jen Zlínsko :-)

Malá ukázka ze sběru dat:

A právě tady bych chtěl nechat prostor pro nový článek, proč mají některé vačky o něco větší zdvih na sání (serie Fav) a některé zas naopak na výfuku???