A motorvezérlés alapjai és karbantartása: A 8 szelepes rendszerektől a változó szelepvezérlésig

A gázelosztó mechanizmus - vagy egyszerűbben vezérlés - a motor egyik legfontosabb rendszere, amely a főtengely és a vezérműtengely mozgását szinkronizálja. A motor megfelelő működéséhez a vezérműtengelynek és a főtengelynek tökéletes összhangban kell dolgoznia, ezt pedig a vezérműszíj vagy a vezérműlánc biztosítja. A belső égésű motorban a gázelosztó mechanizmus biztosítja, hogy a szelepek precízen időzítve nyissanak és zárjanak, szinkronban a főtengely forgásával. Ha a vezérlés meghibásodik, az komoly motorhibát okozhat: a szelepek és a dugattyúk ütközhetnek, ami szelephajlításhoz, hengerfej-károsodáshoz és akár teljes motorcseréhez is vezethet. A motor működés közben előre meghatározott vagy üzemállapotoknak megfelelően szabályozott hőgép. A vezérlést a főtengely hajtja valamilyen formában (lánc, szíj).

A négyütemű motorkerékpárok a legelterjedtebbek, így szinte mindenki számára ismerősen cseng a „vezérléscsere” kifejezés. Az Otto-motor körfolyamata szívásból, sűrítésből, expanzióból és kipufogásból áll, mely értelemszerűen a négy ütemet adja. Ahhoz, hogy a besűrített benzin/levegő keverék be tudjon gyulladni, zárt térre van szükség, az égésterméket viszont ki kell engedni az égéstérből. Ennek a folyamatnak a szabályozására szolgálnak a szelepek a hengerfejben, amelyeknek nyitását a vezérműtengely bütykei végzik el, ezért nagyon nem mindegy, mikor és milyen időtartamra nyit ki a szívó- és a kipufogószelep. Ha belegondolunk, hogy 10 ezres percenkénti fordulatszámnál másodpercenként 83-szor (!) nyit ki a szelep, el tudjuk képzelni, milyen fontos, hogy a vezérlés tűrések nélkül, mindig pontosan működjön.

A szelephézag beállítása és ellenőrzése kritikus fontosságú. Ha kelleténél nagyobb a szelephézag, az túlzott mechanikai igénybevételnek teszi ki a szelepet és a vezérműtengelyt, sérülhet a szelephimba is, így nemcsak zajossá, hanem gyengébbé is válhat az erőforrásunk. A kelleténél kisebb hézag úgyszintén veszélyes, hiszen nem lesz megfelelő a zárás, sőt akár a szeleptányér is beéghet, ami úgyszintén teljesítményvesztést, sőt végül nagyon drága javítást eredményez. Már ezen kockázatok miatt is érdemes időben, megfelelő tapasztalat híján szakemberrel ellenőriztetni a szelephézagot, hiszen igen zsebbenyúlós javítástól óvhatjuk meg a pénztárcánkat.

A Változó Szelepvezérlés (VVT) - A modern motorok szíve

Hiába születtek meg a többszelepes motorok, ha magasabb fordulatszámon még így sem jutottak elegendő levegőhöz. Ezt az igényt elégíti ki a motor fordulatszámának függvényében változó szelepnyitást-zárást szabályzó mechanizmus. Változó szelepvezérlés nélkül a motor teljesítménye egy bizonyos fordulatszám-tartományra van optimalizálva, ettől eltérő tartományokban a motor teljesítménye csökken. Ez általában egy változó vezérműtengely vezérlés, amely javítja a forgatónyomatékot az alacsony és a magas fordulatszámokon is azáltal, hogy előre mozdítja vagy késlelteti a vezérműtengely időzítését a hajtó kerékhez képest. A folyamatosan változó szelepvezérlés csak számítógéppel működtetett mágnesszelepek használatával érhető el, amelyek pontosan szabályozzák a szívó- és kipufogószelep nyitási és zárási eseményeit. Tipikusan az olajszabályozó szelepre adott jel impulzusszélességének változtatásával szabályozható a szelep működése.

Timing Solenoid Animation | Kelly Clark Automotive Specialists

A VVT rendszerek fejlődése a gyártók tükrében

Alfa Romeo Variator (1980): A változó szelepvezérléses technológia elsőként 1980-ban, az Alfa Romeo Spider személygépkocsikban jelent meg. A fejlesztő mérnökök nem sokat variáltak az elnevezéssel, megszületett a Variator. Fordulatszám függvényében, egy szolenoid szelep segítségével olajat áramoltatnak a szívó oldali vezérműtengely végén található hengerbe, amiben egy spirál rugó található fogaskerekekkel és egy dugattyúval. Alacsonyabb fordulatszám-tartományban (<3000 RPM) 25°-kal el kell a szívó oldali vezérműtengelyt forgatni, ezt a feladatot végzi el a Variator. Valamennyi 2.0 'Nord' motorban, majd később a kisebb lökettérfogatú Twin Spark (dupla gyertyás) motoroknál is alkalmazták.
Toyota VVT (1991): A Toyota fejlesztésért felelős vezetője 1991-ben, amikor bemutatták az új generációs motorcsaládjukat, nem kevesebbet állított, mint hogy "VVT is the heart of every modern Toyota!". A Toyota változó szelepvezérlési rendszere egy az egyben az Alfáknál használt Variator újraértelmezése, egy évtizeddel megkésve.
Porsche VarioCam (1991): A Porsche mérnökei is az 1991-es esztendőt választották annak a dátumnak, amikor bemutathatják változó szelepvezérlésű motorjaikat a 996-os Carrera, illetve 986-os Boxster autóikban. A rendszer még mindig az elektro-hidraulikus vezérműtengely elforgatáson alapult, de azt kiegészítették egy különleges, 3 profil képzésű vezérműtengellyel, és egy szelepemelővel, ami magasabb fordulaton az olaj nyomásának köszönhetően ellenállóbb lett, és ettől jobban nyitott, míg olaj nélkül a benne levő rugó ellenállásával együtt is benyomódott, s a vezérműtengely középső profiljával érintkezve, kevésbé nyitotta meg a szelepek útját. A vezértengely elforgatásával pedig a harmadik szelepnyitási variáns lépett életbe.
BMW VANOS (1992): A BMW az Alfa Romeo megoldásához hasonlóan elektro-hidraulikus megoldást választott a változó szelepvezérlésének kidolgozásához, ez lett a VANOS (VAriable NOckenwellenSteuerung). Ez a rendszer -amely elsőként az M50-es motorban debütált- a fordulatszámot, és a gázpedál állását figyelembe véve forgatta el a szívó oldali vezérműtengelyt, alacsonyabb fordulaton később nyitva azokat, hogy egyenletesebbé téve az alapjáratot, illetve a motor járását.
Honda VTEC: A Honda VTEC rendszere már nem csak a szelepek nyitásának- illetve zárásának idejét, hanem a mértékét is szabályozni tudta. A vezérműtengelyt kétféle profilú bütyökkel szerelték - az egyik ~ <4500 percenkénti fordulatszámig működött, majd átváltott a másik profilú bütyökre, amely a szelepeket magasabbra emelte és hosszabb ideig tartotta nyitva.
Toyota VVTL-i (1997): A Toyota VVTL-i rendszerrel szerelt benzinmotorjai 1997-ben egy lépéssel tovább mentek a VVT-i motoroknál. Ez a rendszer automatikusan szabályozza szívó-, és kipufogóoldali szelepek emelésének mértékét is. Innen ered az elnevezésben az "L" betű, mely az angol nyelvben a "Lift" - magyarul emelést- jelenti.
BMW Valvetronic (2001): A nagy áttörést a folyamatosan változó szelepvezérlésű motorok megjelenése jelentette. A BMW Valvetronic rendszerében a vezérműtengely a szelepeket egy köztes himbán keresztül működteti, mely egy excenteren elmozdítható. Így a számítógép döntése alapján a szelepek fokozatmentesen, 0 és 10 mm között hol kisebbet, hol nagyobbat nyitnak. A következménye, hogy a hengerfej fizikai korlátjainak határain belül szinte tökéletesen adagolható a beszívott levegő mennyisége, jól szellőztethető a kipufogógáz, takarékosabb a motor, nő a teljesítmény miközben csökken a károsanyag kibocsájtás.
AUDI AVS (Audi Valvelift System): Az AUDI változó szelepvezérlése az "AVS" nevet kapta, mely az Audi Valvelift System-ből származó rövidítés. Az AUDI mérnökeinek sikerült elkerülni a köztes szelepemelők alkalmazását, amik késleltették működésükkel a szelepek nyitását és zárását, ezáltal kevésbé precízen adagolva a szükséges gázmozgásokat. Az ügyes, de egyszerű mechanikai szerkezet ezek hiányában, vezérműtengely bütyök profilok használatával valósította meg a szelepemelést 3 variációban: magas fordulatszámon 11 mm, alacsonyabb fordulatokon pedig 2-től 5,7 mm emelkedést produkálva.
FIAT MultiAir: A FIAT nagy sikernek örvendő, többszörös díjnyertes motorjai az új generációs változó szelepvezérlés megtestesítői. A MultiAir néven ismert rendszerben a Valvetronichoz hasonlóan egy köztes darab szabályozásával lehet végtelen fokozatban állítani, egyenként a szelepek nyitási idejét, azok emelésének mértékét, akár függetlenítve a vezérműtengely állásától. Ezáltal már megszüntethető lett -a Valvetronic-kal ellentétben- a pillangószelep, aminek következtében szabadabban és közvetlenebben lehetett a motor lélegzését végezni.

Valamennyi gépjárműgyártónak megvan a maga egyedi VVT (Variable Valve Timing) rendszere, de többségük egy teljesen működőképes, változó szelepvezérlő mágnesszelepre támaszkodik, hogy szabályozza az olaj áramlását a VVT rendszerbe, amikor be van kapcsolva. Ez a rendszer általában akkor aktiválódik, ha jelentős terhelés éri a motort. Néhány példa erre, amikor egy jármű túlsúlyos, emelkedőn halad, vagy amikor gyorsulunk. Amikor a VVT mágnesszelep aktiválódik, olajat küldünk a változó szelep vezérmű láncának és fogaskerék-egységének kenésére. Sok előnnyel jár, ha a VVT és gyakorlatilag nincs hátránya. Az egyik előny a motor maximális fordulatszámának növekedése (és ennélfogva nagyobb csúcsteljesítmény) - akár 25% -os növekedés is. Tulajdonképpen korlátlanok a szelepvezérlés lehetőségei. Alapvetően a normál szelepnyitáson kívül lehetőség van különböző nyitási stratégiák alkalmazására, mindig a pillanatnyi helyzet kívánalmai szerint. A korai szívószelep zárástól (EIVC - Early Intake Valve Closing) a késleltetett szívószelep nyitásig (LIVO - Late Intake Valve Opening -más néven Multi-lift) bármilyen variáció rendelkezésre áll a maximális forgatónyomaték minél szélesebb tartományban való alkalmazásának érdekében.

16 szelepes Suzuki motor jellemzői

Vezérműszíj, Vezérműlánc vagy Fogaskerék - A hajtásmódok összehasonlítása és karbantartása

A gyártók különböző megoldásokat alkalmaznak a főtengely és a vezérműtengely szinkronizálására: vezérműszíj, vezérműlánc vagy fogaskerekes vezérlés. A vezérlés attól függően, hogy hány köbcentis a motor, és milyen a karakterisztikája több elemből épülhet fel. Nézzük meg részletesebben ezeket a rendszereket!

A vezérműszíj működése és cseréje

A vezérműszíj a főtengelyt köti össze a vezérműtengellyel. Amikor a motort indítjuk, akkor a főtengely végén lévő bordás kerékre helyezett vezérműszíjat az óramutató járásába elkezdi forgatni, mely meghajtja a vezérműtengely fogaskerekét vagy kerekeit attól függően, hogy soros 8 vagy 16 szelepes a motorunk, vagy esetleg V6 24 szelepes. A vezérműszíj, ugyan erős anyagból készül, de ez is sérülékeny. Az, hogy csak úgy magától elszakadjon kvázi lehetetlen, mindig megvan az ok, hogy miért következett be a szakadás. A legtöbb esetben a szakadás előjelek nélkül történik. Ezért nem szabad megvárni, amíg “zörög” vagy “nyikorog”.

A vezérlés részei folyamatosan nagy igénybevételnek vannak kitéve, és bizony a megtett kilométerek számával arányosan kopnak. Talán meglepő, de idő előtti elhasználódásukhoz a dinamikus vezetési stílus mellett az időjárási körülmények is hozzájárulhatnak, illetve a vízpumpa szivárgása és a hűtőfolyadék elfolyása is jelentősen lerövidíthetik a vezérműszíj élettartamát, mert mindkettő erodálja a szíj anyagösszetételét. Az elhasználódott vezérműszíj megnyúlhat vagy egyik pillanatról a másikra, menet közben elszakadhat!

A gyártók minden motorhoz megadják a vezérműszíj és a vezérlésben szereplő összes alkatrész által futható futásteljesítményt kilométerben és/vagy évben. Nagyon fontos, hogy az évet is. Általában a 60.000 és 200.000 km megtétele után vagy 5 év attól függ, melyik következik be hamarabb, de vannak olyan modellek, melyeknél a csere periódus elvileg 240 000 km. Mi azt javasoljuk, inkább cseréljék le hamarabb. Ha használt autót vásárolunk, mindenféleképpen érdemes egyből lecseréltetni. Nem tudhatjuk, a jármű javítás történetét vagy sajnos nem mindig bízhatunk benne, inkább érdemes kicseréltetni, még akkor is, ha megbontáskor úgy látszik, az újszerű. A biztonságos autózás érdekében 80000 km fölött kérje ki munkatársunk véleményét. Bármennyi kilométer is van a járműben az anyagfáradás miatt 5 évente cseréltetni kell a vezérműszíjat!

A vezérlés csere alkalmával nem elegendő csak a vezérműszíjat cserélni. A vezérműszíj csereperiódus esedékességekor a szíjon / láncon kívül a szíjfeszesítő görgőket és a vezetőgörgőket is cseréljük. Indokolt esetben a vezérműtengely- és a főtengely szimeringet is. A vezérműszíj feszességét és elvezetését segítik a görgők. Típusfüggő, hogy egy adott autóban éppen mennyi görgővel tervezték a motor vezérlését. A görgők élettartama is azonos a vezérműszíjéval. Ha kimarad a cseréje, idővel zajos lehet. Egyes vezérléseknél patronos rezgéscsillapítót is alkalmaznak, hogy a rezgés egy adott tűrési értéken belül maradjon. A vezérműszíj, görgők és vízpumpa élettartama szempontjából ennek a cseréje is nagyon fontos. A gyárak kötelezően előírják a cseréjét.

Az Opel 8 szelepes motorjainak előnyei és hátrányai

A vízpumpa cseréje kiemelten fontos. A vízpumpát ugyanazzal a szíjjal hajtja a rendszer, ezért ha később hibásodik meg, újra szét kell bontani az egész vezérlést. Vízpumpa csere hiánya a későbbiekben hűtőfolyadék szivárgást okozhat. Komolyabb esetekben a csapágy szétesik, ami a szíjat félrevezeti és a műanyag vízpumpa lapátok is letörhetnek. Ez a hiba komoly motor károsodást is okozhat. Mindegyik esetben ugyanúgy meg kell bontani ismét a vezérlést, aminek a költségét megspórolhatod, ha vezérlés csere alkalmával egyben megtörténik a vízpumpa cseréje is. Fontos megjegyezni, hogy az autók többségénél a vezérműszíj hajtja, de vannak olyan típusok ahol a hosszbordás szíj kapta ezt a feladatot.

A vezérműszíj és elemeinek a cseréjét bízzuk szakemberekre. A cseréje igen nagy precizitást és pontosságot igényel, nem mellesleg célszerszámokat is. Ha saját magunk szeretnénk a cserét elvégezni, számolnunk kell azzal a kockázattal, hogy nem biztos, hogy a megfelelő periódust ki fogja bírni. A szervizekben minden autó típushoz van egy javítási útmutató, mely pontos betartása nélkül nem lehet felhelyezni a szíjat. Vannak olyan motorok például melyeknél a szelepfedél eltávolításával és csak a vezérmű tengely lerögzítésével lehet vezérlést cserélni, de vannak olyanok is, ahol egy sor spéci szerszámot kell alkalmazni.

Gyakori hibák és okok, amiért a vezérműszíj elszakad:

Helytelen csere: Számtalanszor halljuk, hogy elegendő csak egy szíj, mert a görgőnek még nincsen hangja. Na, pont itt a probléma. Azért mert a görgőnek nincsen hangja, az nem azt jelenti, hogy egy újabb periódust kibír.
Főtengely fogaskerék és vezérműkerekek nem megfelelő rögzítése, és nem cserélése.
Vezérműtengely és a főtengely szimering folyása, hiszen a vezérműszíj tartósan nem bírja az olajat. Sok autó esetében a vezérműszíj olyan helyen fut, ahol olajszivárgás előfordulhat.
Vezérmű burkolatok hiánya vagy helytelen visszaszerelése.
Célszerszám hiánya.
Kellő nyomatékkal húzzuk meg a csavarokat, se több se kevesebb! Mindig azokat az anyagokat építsük be, amit a vezérlés szett doboza tartalmaz. Ne használjunk például más csavarokat, és főleg ne eltérő tulajdonságúakat. 8,8 ! Ez a kulcsszó.

Vezérműlánc: Mikor kell cserélni?

A vezérműlánc acél kivitelű, és a motorolaj kenésével működik. Egyes típusoknál vezérműszíj helyett vezérműláncot alkalmaznak. A vezérműlánc feszítéséért egy olajos feszítő patron a felelős. Az autó beindításakor a patront egy rugó feszíti elő, amíg nincs meg a kellő olajnyomás. A láncvezérléses motorok tekintetében a gépkocsi gyártója a motor gyártóval együttesen határozzák meg, a javasolt karbantartási időközöket, kilométerben vagy naptári napban, azaz üzemórában adják meg. Ökölszabály szerint a vezérműláncot motor élettartamig tervezik. A vezérműláncok élettartama lényegesen hosszabb, mint a vezérműszíjaknak, így akár elérheti a 200 - 220 ezer kilométert is normál karbantartás mellett!

Sajnos ez nem jelenti azt, hogy soha nem kell hozzányúlni. Az időszakos karbantartások elmaradásával, a nem megfelelő olajjal ezt előrébb hozzuk az élete során, így az mondható, hogy a lánc a csere idejét becsörgéssel jelzi, ha cserére szorul. Ha csörgést, fémes hangot hallasz a motorból indításkor, lehet, hogy a vezérműlánc megnyúlt. Vagy találóan ahogy a köznyelvben megjelent, a benzinesből dízel lett! A láncfeszítő hibája komoly károkat okozhat. A nem megfelelő minőségű motorolaj miatt a lánc és a kapcsolódó műanyag láncvezetők hamarabb elkopnak és idő előtti cserére lesz szükség. Cseréjét a hiba lámpa felvillanása is jelezheti. Mikor kell cserélni a vezérmű láncot? Akkor, ha hangja van. Például a gyárilag kissé alulméretezett vezérlőláncokat erősen ajánlott sűrűbben ellenőrizni, ugyanis a motorfék hatására a lánc rendellenes, hullámzó, szinte S-alakot képes felvenni a kopás/nyúlás folytán, és onnantól már csak egy lépés, hogy átugorjon…

Minden, amit tudni kell az Opel Astra 16 Szelepes motorjáról

Van olyan benzines alacsony köbcentis motor, melyeknél láncot alkalmaztak, tapasztalataink alapján 100-150 ezer kilométerenként igenis ezt is cserélni kell, jellemzően amelyek egy sorosak. Például Skoda Fabia, Fiat 1,3 Jtd, Opel Corsa 1,0 1,2. Persze a vezérműlánc nem a kis hengerűrtartalmú motorokra jellemző, hanem a nagyobb és erősebb motorokra. A képen egy Audi S4 V8 motor vezérlését láthatjuk, itt már nem egy láncot alkalmaznak, hanem egyből hármat. Ennek a vezérlésnek biztosan nem érdemes otthon neki kezdeni!

Jó tanács a vezérműláncos motorok használóinak: Használjuk a kéziféket és ne a motorfékre bízzuk a garázs előtti parkolást! Ebben a pozícióban folyamatosan feszül a lánc és az autó teljes súlya feszíti azt. Míg a gyártók sokszor „élettartamra szóló” megoldásként hirdetik, a valóságban a lánc és a hozzá tartozó feszítő, vezetősínek és fogaskerekek is kopnak. Miért nyúlik meg a vezérműlánc? Olajcsere évente vagy 5-6 ezer km-enként (városi használatnál), max. Ezzel megduplázhatod a lánc élettartamát!

A modern, változó szelepvezérléssel vagy a szívó oldalon, vagy a szívó és kipufogó oldalon, együttesen, már nem ilyen egyszerű a dolog. A benzines motorok esetében, a vezérlés részei a vezérműlánc, a feszítő és a vezető, kiegészítő alkatrészek lánckerék, okoskerék vagy kerekek. Mint tudjuk a vezérlés kenését a motorolaj látja el, így annak cseréje elengedhetetlen. Mivel nagyszervizről van szó, így gyújtógyertya csere is szükséges. Szelepfedél tömítés kompletten, láncház és a hozzá tartozó szimering, a láncház újra ragasztása cseréje, motor oldalának mosása, szükség szerint a karter levétele és kimosása. Vízpumpa cseréje, ezzel együttesen a hűtőrendszer kiöblítése, új fagyállóval feltöltése. A gyártó előírásait mindenképp be kell tartani, nem szabad akár 10.000 km-rel sem túl futni különben ez a látvány fogadhat.

Fogaskerekes vezérlés

A fogaskerekes hajtás szilárd, fém fogaskerekek segítségével közvetíti a hajtást. Ez a rendszer a 20. század elején volt népszerű, de ma már ritkán alkalmazzák a magasabb zajszint és a nagyobb gyártási költségek miatt. Régi teherautó-motorok (pl. Mezőgazdasági gépek (pl. Peugeot Indenor dízel (pl.) használták. Bár a fogaskerekes vezérlés ritkán hibásodik meg, régi dízelmotoroknál érdemes figyelni a rendellenes zajra, rezonanciára vagy teljesítménycsökkenésre. A gázelosztó mechanizmus állapotának rendszeres ellenőrzése kulcsfontosságú, mert a vezérlés meghibásodása súlyos és költséges motorkárt okozhat.

Összegzés és karbantartási tanácsok

A vezérlés az autó motorjának egyik legfontosabb alkatrésze: ha meghibásodik, az súlyos károkat okozhat a motorban, akár teljes motorkárosodáshoz is vezethet. Éppen ezért a vezérlés rendszeres ellenőrzése és az időben történő vezérléscsere elengedhetetlen! A vezérlés állapota különösen fontos a hideg téli hónapokban, amikor a motor nagyobb terhelésnek van kitéve!

Nemcsak a szelepeket, hanem a vezérlés alkatrészeit is érdemes átnézni, sőt időben cserélni. A vezérlés összehangolt mozgása biztosítja a tökéletes működést éppúgy, ahogy a delfinek szinkronmozgása. A vezérlés karbantartása precíziós odafigyelést és magas szintű szakértelmet igényel, bízza ezért a vezérműszíj- és a vízpuma cseréjét autószervizünkre! A MyAutószerviz önkiszolgáló műhelyében profi szerszámokkal és emelővel dolgozhatsz, saját alkatrésszel is.

Fontos karbantartási tippek:

Szelepvezérlési idő: Soha ne próbálja a szelepvezérlési időt saját maga beállítani.
Minőségi alkatrészek: Fontos, hogy a vezérműszíj-készlet kiválasztásakor ne a legolcsóbbat, hanem a legmegbízhatóbbat válassza. Nem érdemes gyengébb minőségű vezérlést vásárolni, mert azzal nagyon ráfázhatunk.
Ellenőrizze az olajszivárgást: Ha a lánc már hallhatóan zajos, a csere nem halogatható.
Használt autó vásárlása esetén: Ha használt autót vásároltál, a vezérműszíjat azonnal cserélni kell.
Rendszeres ellenőrzés: A gázelosztó mechanizmus állapotának rendszeres ellenőrzése kulcsfontosságú, mert a vezérlés meghibásodása súlyos és költséges motorkárt okozhat.

tags: #8 #szelepes #motor #vezérlés #működése #és