Rozrząd to zespół elementów wewnętrznych silnika spalinowego, które kontrolują otwieranie i zamykanie zaworów w cylindrach w odpowiednich momentach pracy silnika. Składa się z wałka rozrządu, paska lub łańcucha napędowego, koła zamachowego i zaworów.
Głównym zadaniem rozrządu jest synchronizacja otwierania i zamykania zaworów z ruchem tłoka w cylindrze silnika. W przypadku silnika spalinowego czterosuwowego, rozrząd kontroluje cztery etapy pracy cylindra: ssanie, sprężanie, zapłon i wydech.
Rozrząd działa dzięki napędowi od wału korbowego, który przenosi ruch obrotowy na wałek rozrządu za pomocą paska lub łańcucha napędowego. Na wałku rozrządu zamocowane są krzywki, które otwierają i zamykają zawory w odpowiednich momentach. Zawory kontrolują przepływ paliwa do cylindrów i wydalanie spalin, a ich odpowiednie otwarcie i zamknięcie są kluczowe dla prawidłowego działania silnika.
Rozrząd wymaga regularnej kontroli i ewentualnej wymiany niektórych elementów, jak pasek lub łańcuch napędowy, napinacz, rolka lub koło zamachowe. Ważne jest utrzymanie odpowiednich parametrów rozrządu, ponieważ niewłaściwie działający rozrząd może prowadzić do poważnych uszkodzeń silnika. Dlatego zaleca się okresowe przeglądy i wymiany elementów rozrządu zgodnie z wytycznymi producenta.
W skład rozrządu wchodzą następujące elementy:
Koło rozrządu (tarcza rozrządu) - to koło zamocowane na wale korbowym silnika. Na jego powierzchni znajdują się zęby, które pasują do zębów na pasku lub łańcuchu rozrządu.
Pasek lub łańcuch rozrządu - to elastyczny pasek lub metalowy łańcuch, który łączy koło rozrządu z kołem wałka rozrządu. Przekazując ruch obrotowy z wałka korbowego na wałek rozrządu, pasek lub łańcuch rozrządu, zapewnia synchronizację pracy zaworów i tłoków.
Wałek rozrządu (wałek krzywkowy) - to wał umieszczony w głowicy silnika, na którym znajdują się krzywki, które kontrolują otwieranie i zamykanie zaworów w odpowiednich momentach pracy silnika.
Zawory - to elementy, które umożliwiają dopływ mieszanki paliwowo-powietrznej do komory spalania (zawory ssące) oraz odprowadzają spaliny z komory spalania (zawory wydechowe). Ich synchroniczne działanie jest kluczowe dla optymalnej pracy silnika.
Napinacze i rolki napinające - układ elementów, którego głównym zadaniem jest utrzymanie napięcia paska rozrządu oraz zapewnienie odpowiedniego napinania go w czasie pracy silnika. Odpowiednie napięcie paska rozrządu jest niezbędne do zapewnienia synchronizacji ruchu wałka rozrządu z wałem korbowym.
Wszystkie te elementy są jednymi z podstawowych wchodzących w skład silnika i osprzętu, a ich współpraca zapewna prawidłową synchronizację ruchu zaworów i tłoków, co jest niezbędne dla poprawnej pracy silnika.
Do najpopularniejszych rodzajów układów rozrządu stosowanych w silnikach spalinowych należą:
Układ rozrządu z wałkiem rozrządu (OHV, ang. Over Head Valve): Jest to tradycyjny układ stosowany w starszych konstrukcjach silników. Wałek rozrządu umieszczony jest w głowicy cylindra, a zawory są napędzane za pomocą dźwigni i wałków rozrządu. To prosty układ, który ogranicza wydajność i moc silnika ze względu na bardziej ograniczoną kontrolę nad ruchem zaworów.
Układ rozrządu z wałkiem rozrządu górnozaworowym (OHC, ang. Over Head Camshaft): Ten układ wykorzystuje jeden wałek rozrządu umieszczony w głowicy cylindra. Napędza on zawory za pomocą klatek zaworowych lub hydraulicznych popychaczy. Jest bardziej zaawansowanym rozwiązaniem niż układ OHV, ponieważ umożliwia precyzyjną kontrolę nad ruchem zaworów, co zwiększa wydajność silnika.
Układ rozrządu bezwałkowego (OHC z bezpośrednim napędem zaworów): Ten rodzaj układu rozrządu wykorzystuje bezpośredni napęd zaworów przez wałki rozrządu bez konieczności korzystania z popychaczy. W tym układzie wałki rozrządu są bezpośrednio połączone z zaworami, co pozwala na precyzyjniejszą kontrolę nad ich ruchem.
Układ rozrządu z podwójnym wałkiem rozrządu (DOHC, ang. Double Over Head Camshaft): Układ ten wykorzystuje dwa wałki rozrządu umieszczone w głowicy cylindra - jeden do napędu zaworów dolotowych, a drugi do napędu zaworów wydechowych. Układ DOHC umożliwia jeszcze lepszą kontrolę nad ruchem zaworów; jest często stosowany w silnikach o wysokich osiągach.
Układ rozrządu zmiennego (VVT, ang. Variable Valve Timing): Ten rodzaj układu rozrządu pozwala na zmianę czasu otwarcia i zamknięcia zaworów w zależności od warunków pracy silnika. Układ VVT może regulować fazę rozrządu, opóźniać lub przyspieszać otwarcie i zamknięcie zaworów, co pozwala na optymalne dostosowanie pracy silnika do różnych warunków, zapewniając zarówno lepszą wydajność, jak i oszczędność paliwa. Jak każdy układ o wysokim stopniu zaawansowania, tak i VVT narażony jest – w stosunku do innych układów rozrządu – na wyższe ryzyko awarii.
Wymiana rozrządu jest jednym z ważnych zadań konserwacyjnych w silniku spalinowym. Częstotliwość wymiany zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj silnika, marka i model samochodu, rodzaj i stan używanego paska rozrządu. Niemniej jednak, istnieje kilka ogólnych wytycznych dotyczących momentu, kiedy należy rozważyć wymianę rozrządu:
Zalecenia producenta: Producent samochodu zazwyczaj podaje zalecany interwał wymiany rozrządu w instrukcji obsługi lub w podręczniku pojazdu. To najpewniejszy dla nas punkt odniesienia; producenci aut najlepiej znają swoje konstrukcje i w toku licznych testów określili, kiedy i w jakich warunkach poszczególne części samochodowe mogą ulec zużyciu i awarii.
Przebieg pojazdu: W przypadku braku jasnych zaleceń producenta, rozważenie wymiany rozrządu po określonym przebiegu może być dobrym rozwiązaniem. Przykładowo, niektórzy producenci zalecają wymianę lub remont rozrządu co około 100-200 tys. Niektóre nowoczesne konstrukcje pozwalają wydłużyć ten przedział nawet dwukrotnie.
Wiek rozrządu: Rozrząd, podobnie jak wiele innych mechanizmów samochodowych, ulega naturalnemu starzeniu i może ulec osłabieniu, nawet jeśli samochód ma niewielki przebieg. Jeśli poszczególne elementy naszego rozrządu przekroczyły wiek 5 lat, to warto rozważyć ich wymianę.
Najbardziej podatnym na zużycie elementem układu jest pasek rozrządu, to jemu należy się przyjrzeć w pierwszej kolejności.
Objawami zużycia paska rozrządu mogą być trudności w uruchomieniu silnika, dziwne dźwięki od strony rozrządu, niestabilne działanie silnika, utraty mocy lub problemy z osiągami. Jeśli zauważysz takie objawy, warto skonsultować się z mechanikiem lub serwisem samochodowym w celu oceny stanu rozrządu.
Podsumowując, zalecane jest przestrzeganie zaleceń producenta odnośnie interwałów wymiany rozrządu. Szczególną uwagę należy poświęcić paskowi rozrządu, również; mechanizmowi napinacza i rolkom napinacza.
Wymiana zestawu paska rozrządu (rolki prowadzące, rolkę napinającą, uszczelniacze, pompa wody) kosztuje ok. 300-500 zł. W złożonych przypadkach zapłacimy nawet 1000 zł. i więcej.
Z większymi zazwyczaj kosztami wiąże się wymiana łańcucha rozrządu – jednak rozrządy z łańcuchem są o wiele mniej narażone na awarie i zużycie niż układy z paskiem.