Jak zjistit, zda vaše auto potřebuje výměnu vačkového hřídele – příznaky a symptomy

Vačkový hřídel je důležitou součástí systému řízení motoru. Málokdy selže, ale pokud ano, opravy jsou často velmi drahé. Zvláště pokud nesledujete technický stav motoru a včas nerozpoznáte známky poruchy vačkového hřídele. Zde jsou nejpodrobnější informace o této důležité součásti motoru.

Funkce vačkového hřídele

Vačkový hřídel u čtyřdobého motoru řídí otevírání a zavírání ventilů v hlavě válců a tím řídí výměnu plynů v motoru. K tomu jsou na vačkovém hřídeli vačky (jejich počet zpravidla odpovídá počtu ventilů v motoru), které převádějí rotační pohyb vačkového hřídele na pohyb zdvihu ventilu. Pokud vačka vačkového hřídele tlačí ventil dolů (přes tlačnou tyč nebo vahadlo), otevře se vstup nebo výstup v hlavě válců motoru.

Ventil se poté uzavře. Je tlačena zpět ventilovou pružinou.

Vačkový hřídel je poháněn klikovým hřídelem. Vačkový hřídel se otáčí poloviční rychlostí klikového hřídele. Klikový a vačkový hřídel bývají spojeny přes rozvodový řemen nebo rozvodový řetěz (u starších vozů bylo spojení přes reduktor).

Lineární motory (ploché pohonné jednotky) mohou mít maximálně dva vačkové hřídele. Motory V a W mohou otáčet až čtyři vačkové hřídele v hlavách válců.

OHC a DOHC – co to znamená?

Vačkový hřídel Volkswagen Beetle: Vačka (levá) přenáší pohyb dlouhým plunžrem na vahadlo ventilu

Moderní motory používají pouze vačkové hřídele nad hlavou (OHC = overhead camshaft). Moderní motory mají často dva vačkové hřídele. Jeden je pro sací ventily, druhý pro výfukové ventily (DOHC = dvojitý vačkový hřídel v hlavě motoru).

U starších motorů byly motory obvykle konstruovány s jedním vačkovým hřídelem. Také v nich byly ventily v hlavě válců ovládány plunžry. Tato konstrukce motoru má za následek velké mechanické tření, což činí tyto typy pohonných jednotek méně účinnými a méně výkonnými.

Níže v grafické animaci můžete vidět, jak fungují dva vačkové hřídele v moderním čtyřválcovém motoru (princip DOHC).

Konstrukce vačkového hřídele

Existují různé materiály, ze kterých jsou vačkové hřídele vyrobeny. Kované vačkové hřídele v podstatě zakořenily v automobilovém průmyslu. Existují však také lité vačkové hřídele, které se také nazývají „duté lité hřídele“. Včetně nových vačkových hřídelí, které se právě začaly objevovat v automobilovém světě. Hovoříme o trubkových hřídelích vyrobených z trubkové oceli.

Tyto nové šachty mohou ušetřit asi 40 procent energie.

Stejně jako všechny části automobilu se inženýři při navrhování vačkového hřídele snaží, aby byl co nejlehčí, aniž by obětovali kvalitu nebo spolehlivost. To platí i pro všechny ostatní pohyblivé součásti motoru a další části stroje. Snížení pohybujících se hmot v motoru má mnohem větší vliv na celkovou účinnost pohonné jednotky vozidla než například snížení hmotnosti ostatních součástí vozidla.

Poškození vačkového hřídele

Vačkové hřídele jsou považovány za díly motoru odolné proti opotřebení a obvykle vydrží po celou dobu životnosti vozidla. To je důvod, proč je poškození vačkového hřídele vzácným jevem. Zvláště pokud jde o stará auta. U modernějších motorů je větší riziko poškození vačkového hřídele, ale přesto jsou závady v této části také vzácné.

Pravda, pokud se moderní auto používá v normálním režimu. Pokud často jezdíte při vysokých otáčkách motoru („šroubujete“ auto), pak vačkový hřídel v moderním motoru selže mnohem dříve než ve starém autě. Ale zase to neplatí pro všechna auta. Vše záleží na tom, jaký vačkový hřídel automobilka používá a jaké rozvody mají v motoru.

Závada: Ložiskové pánve a vačkový hřídel sání

Výrazné známky opotřebení na vložkách ložisek vačkového hřídele: pokud jsou povrchy ložisek vačkového hřídele poškozeny, pak stačí vložky vyměnit.

Vačkový hřídel má obvykle ložiska, která mají ve svých pouzdrech malé otvory. Tyto otvory jsou napojeny na olejový okruh motoru a zajišťují trvalý film maziva mezi kluznými plochami vačkového hřídele a pánvemi ložisek, což snižuje tření mezi těmito součástmi. Některé motory jsou však konstruovány tak, že vačkové hřídele pracují bez ložiskových pánví.

U takových motorů, při absenci oleje nebo nadměrného napětí motoru (například při vysokých rychlostech), začíná zrychlené opotřebení vačkového hřídele. Také u takových motorů mohou při velkém zatížení motoru vačky, které jsou neustále nuceny tlačit ventily proti síle tlačné pružiny), při nedostatečném mazání změnit dobu otevření ventilu. Protože se ventily otevírají a zavírají v nevhodných časech, nedosahují již svého maximálního zamýšleného zdvihu.

To má ve výsledku vliv na plynulost jízdy a výkon, který klesá. Také podobný problém předčasného otevírání a zavírání ventilů lze zaznamenat při volnoběhu motoru. Bohužel, nesprávně fungující ventily motoru mohou způsobit poškození motoru.

Ztráta oleje v důsledku poškození olejového těsnění vačkového hřídele

Známky opotřebení vačkového hřídele: Tato vada může být dlouhou dobu nezjištěna.

Jak jsme si řekli, vačkový hřídel je spojen s klikovým hřídelem přes ozubené kolo vačkového hřídele, které otáčí rozvodový řetěz nebo rozvodový řemen. Na tomto místě je pryžový těsnící kroužek (těsnění), který může časem ztvrdnout nebo se stát porézní. V důsledku toho přestane olejové těsnění fungovat jako těsnění a olej začne unikat zpod těsnění vačkového hřídele.

V takovém případě je třeba únik oleje co nejdříve opravit. Zvláště pokud vaše auto používá rozvodový řemen. Faktem je, že dostat motorový olej na rozvodový řemen je nežádoucí, protože to může vést k předčasnému opotřebení řemene. V důsledku toho se může neočekávaně zlomit. Bohužel mnoho moderních vozidel používá motory, kde v případě poruchy rozvodového řemene mohou ventily kolidovat s písty a způsobit vážné poškození motoru.

Těsnění vačkového hřídele je velmi levné. Je ale velmi těžké to změnit. Výměna těsnění vačkového hřídele je proto nákladná záležitost, protože pro jeho výměnu je třeba odstranit rozvodový řemen nebo řetěz. U některých vozů k tomu budete muset rozebrat podlahu vozu v přední části. Proto mnoho automobilových nadšenců nespěchá s výměnou olejového těsnění, smiřuje se s únikem oleje z vačkového hřídele, odkládá výměnu těsnění až do okamžiku, kdy je podle předpisů nutné pravidelně měnit rozvodový řemen nebo řetěz. . Ostatně v tomto případě budete muset stejně všechno rozebrat. To ale zdaleka není nejlepší řešení.

Snímač polohy vačkového hřídele

Snímač vačkového hřídele detekuje aktuální polohu vačkového hřídele. V závislosti na údajích snímače klikového hřídele a snímače vačkového hřídele se řídicí jednotka motoru rozhodne, jak vstřikovat palivo a jak ovládat detonaci pohonné jednotky.

Snímače vačkového hřídele selhávají poměrně často. Pokud dojde k poruše snímače, otáčky motoru naprázdno začnou zpravidla kolísat. Na palubní desce vozu se také objeví ikona „Check Engine“ a do paměti počítače se zaznamená chybový kód řídicí jednotky motoru, který lze použít během diagnostiky k dešifrování důvodu zobrazení indikace „Check Engine“ .

Výměna snímače vačkového hřídele je poměrně jednoduchá. Obvykle k tomu není ani potřeba demontovat kryt ventilu motoru. Vše ale samozřejmě závisí na konstrukci motoru, značce a modelu. Výměna snímače vačkového hřídele v průměru trvá 30 minut až 2 hodiny. Samotný senzor stojí přibližně od 2000 do 6000 rublů. Ale cena určitě závisí na autě. Chápete, že snímač vačkového hřídele na prémiových autech může stát tučnou sumu.

Pitting vačkového hřídele – Vzhled prohlubní na povrchu

Fenomén pittingu se vyskytuje především u vysokootáčkových motorů motocyklů. Ale někdy je tento jev pozorován také u motorů osobních automobilů. Pitting v překladu z angličtiny znamená „jáma“. Prohlubeň vačkového hřídele tedy znamená, že se na jeho povrchu začnou objevovat prohlubně.

Poškozené povrchy vačkového hřídele v těchto oblastech způsobují méně než optimální mazání, což vede k předčasnému opotřebení vačkového hřídele a jeho součástí. Kromě toho je odlupování kovu vážným problémem v okruhu motorového oleje, protože tyto kovové částice způsobují ucpání motoru a mohou způsobit poškození motoru.

Systémy časování ventilů

Nastavení fáze: Vačkový hřídel se nastavuje speciálním systémem. To vám umožní nastavit dobu otevírání a zavírání ventilů.

Moderní benzínové motory mají často systém nastavení vačkového hřídele (systém časování vačkového hřídele). Variabilní časování ventilů, VVT). Tento systém nám umožňuje dosáhnout souladu s moderními ekologickými normami přijatými Evropskou unií a řadou dalších zemí. Díky tomuto systému je časování vačkového hřídele přizpůsobeno aktuální jízdní situaci. Například, když je vůz zastaven a motor běží na volnoběh, řídicí systém vačkového hřídele upraví systém časování ventilů motoru tak, aby fungoval efektivněji, aby se snížila spotřeba paliva a v souladu s tím se snížila hladina škodlivých látek uvolňovaných výfukovým systémem vozidla.

U silných motorů je systém časování ventilů obvykle společný na straně sání i výfuku. Nastavení vačkového hřídele sestává především z hydraulického seřizovacího systému a regulačního ventilu. Díky tomuto systému časování ventilů. Například různé provozní režimy motoru vyžadují různé hodnoty časování ventilů. Takže když motor běží naprázdno, fáze by měly být krátké. Při vysokých rychlostech by měly být fáze širší.

Díky tomu motory s proměnným časováním ventilů neustále mění činnost vačkového hřídele v závislosti na jízdním režimu.

Kromě hydraulického systému, regulace časování ventilů, systému Variabilní časování ventilů, VVT reguluje chod motoru pomocí snímačů na klikovém hřídeli a pomocí informací o natočení vačkového hřídele.

Jedním z nejznámějších typů seřízení vačkového hřídele je systém Vario Cam od Porsche (nyní “Vario Cam Plus” ). Napínač řetězu funguje jako seřizovací prvek, který zvedá nebo spouští články řetězu mezi dvěma vačkovými hřídeli (DOHC) v závislosti na otáčkách motoru. V tomto systému je tlak oleje kritický.

Další známý systém nastavení vačkového hřídele představila Toyota na počátku 2000. století. Jmenuje se VVTL (systém s variabilním časováním ventilů).

Zde lze kromě fázování vačkového hřídele měnit zdvih ventilů přes vačkový hřídel. Výrobci automobilů se na funkci nastavení zdvihu ventilů dívají odlišně. Například někteří výrobci automobilů implementují ovládání ventilů pomocí proměnných úhlů vychýlení. Ostatní ( Porsche Vario Cam Plus ) používat speciálně navržené vačky v kombinaci s vícebodovými tlačníky.

Honda například používá různě velké vačky ( i-VTEC ), které v kombinaci s přepínatelnými vahadlami umožňují měnit zdvih ventilu ve dvou stupních.

Zde je návod, jak tento systém variabilního časování ventilů funguje:

Oprava vačkového hřídele

Typicky může vačkový hřídel v motoru automobilu vydržet po celou dobu životnosti automobilu. To znamená, že vačkový hřídel vydrží přibližně 200 000 – 300 000 vozokilometrů (to je průměrná životnost, kterou dnes mnoho automobilek stanovuje pro většinu aut). Existují však případy, kdy vačkový hřídel selže mnohem dříve. Například s tovární závadou vačkového hřídele. Nebo když majitel auta používal auto v extrémních podmínkách nebo často jezdil vysokou rychlostí (jak se říká, neustále své auto „vyšrouboval“).

Pokud dojde k závadě vačkového hřídele, je samozřejmě nutné obnovit nebo zakoupit novou součást. Mimochodem, renovace byla v minulosti oblíbeným prostředkem. Kromě určitých úspor peněz oprava vačkového hřídele u některých automobilů skutečně přinesla malé zvýšení výkonu. Faktem je, že svého času bylo v módě vrtat vačkové hřídele jejich broušením atd. Dnes je vrtání a opravy vačkových hřídelů méně populární.

Jak zjistit závadu vačkového hřídele

U vačkových hřídelů nad hlavou pomůže první vizuální kontrola mechanikem rychle identifikovat možné závady dílu. S tímto uspořádáním vačkových hřídelů se totiž po demontáži krytu ventilu uvolní přístup k vačkovým hřídelům. Různé vady na vačkovém hřídeli mohou být viditelné pouhým okem. Před demontáží víka ventilů samozřejmě zkušený technik zkontroluje činnost motoru, aby identifikoval charakteristické zvuky při provozu vačkového hřídele. Jen je často obtížné i vizuálně identifikovat tyto vady vaček, které při opotřebení nejeví znatelné známky poškození.

Pokud jsou příčinou poškození vačkového hřídele ložiska, lze to zjistit až po demontáži horní části motoru. Například na opotřebovaných ložiscích vačkového hřídele lze snadno zjistit stopy oděru. V tomto případě je třeba vyměnit ložiska za nová.

Náklady na nový vačkový hřídel

V závislosti na typu a značce motoru stojí nové vačkové hřídele různě. Ceny se pohybují od 15 000 do 30 000 rublů. Přirozeně se jedná o průměrné náklady na originální vačkové hřídele pro automobily zahraniční výroby ve střední cenové kategorii.

Ale náklady na vačkový hřídel jsou jen poloviční, když selže. Koneckonců, musí být ještě nahrazen. Zde cenové rozpětí opravdu nemá hranice. Vše samozřejmě závisí na značce, modelu, roku výroby vozu a místě, kde budou práce prováděny. Chápete, že pro úředníky bude výměna vačkového hřídele stát spoustu peněz. V soukromé garáži může tato práce stát 5krát méně. Ale v tomto případě existují rizika v kvalitě poskytovaných služeb.

Pokud tedy vaše auto potřebuje výměnu vačkového hřídele, musíte být opatrní, kde se rozhodnete opravit, protože se jedná o motor vašeho vozu, který může být vážně poškozen, pokud je vačkový hřídel vyměněn nesprávně.

Nezapomeňte také, že v mnoha autech je velmi obtížné dostat se k vačkové hřídeli kvůli konstrukčním vlastnostem vozidla. To je důvod, proč v takových autech nemohou být náklady na výměnu vačkového hřídele nízké, protože to zabere příliš mnoho času. A pokud jste majitelem takového vozu a oznámí vám levnou cenovku za výměnu, měli byste se zamyslet nad tím, zda taková služba poskytne skutečně kvalitní službu.

Možná to nestojí za to riziko? Vaše úspory se totiž nakonec mohou obrátit proti vám. Souhlas, nejsme tak bohatí, abychom šetřili. Víte, lakomý člověk obvykle platí dvakrát. Zvláště pokud jde o složité zařízení, jako je auto.