Vezérműszíj vagy vezérműlánc: Mi a különbség és melyik a jobb választás?
A vezérműszíj és a vezérműlánc a belsőégésű motorok fontos alkatrészei, amelyek a főtengely és a vezérműtengely közötti kapcsolatot biztosítják. Mindkettő feladata a szelepek megfelelő időben történő nyitása és zárása, de működésük és karbantartásuk jelentősen eltér.
A lánchajtással összemérve a vezérműszíjnak kétségkívül vannak előnyei, ilyen például a kisebb súly és a zajszint. Ennek ellenére vannak gyártók, melyek kitartottak a hosszabb élettartamú, szakadásra kevésbé hajlamos lánchajtás mellett. (Ez alól vannak persze kivételek, ismerünk pl. egy korszerű, közvetlen befecskendezéses V6 motort, neves gyártótól, ahol 140e km-ig három (!) láncszakadás következett be.)
Lássuk a részleteket!
A vezérműszíj
A vezérműszíjak első generációjának anyaga még neoprén volt. Az 1980-as évek közepén jelentek meg az un. HSN alapú szíjak, ("erősen telített nitril") melyek hőmérséklet állósága kedvezőbb. A vezérműszíjak első generációja trapéz fogprofillal készült. Később a gyártók áttértek a kerek, illetve módosított kerek fogprofilokra, ma ezek a jellemzőek.
A trapéz fogprofilú szíjak felismerése nagyon egyszerű. A kerek, illetve módosított kerek profilú szíjak között már jóval kisebb a különbség.
Útmutató a Lancia Voyager váltóihoz
Egyes szíjakon az előírt forgásirány nyilakkal meg van jelölve. Szíjcsere után a motort beindítás előtt kézzel két teljes fordulaton át lassan körbe kell forgatni.
Időszakonként célszerű átvizsgálni a szíjat. Ha a szíj fogazatánál keresztirányú repedéseket találunk, (ennek oka általában az alacsony feszítés) azonnali csere ajánlott. Az üregessé váló fogak esetén a helyzet ugyanez. Ha a foghézagban találunk hosszirányú folytonossági hibákat, ez túlfeszítés eredménye, cserélni kell. A szíj hátoldali repedései túlzott hőterhelést mutatnak. A szíj peremének kopása vezető/feszítő hibára utal.
A szíj akkor is megöregszik, ha használaton kívül van. Egy 6 éve már a raktárban porosodó szíjat jó érzéssel már nem szerelhetünk fel.
Ha szíjcsere során hibát vétünk, és akár csak egy szelep is találkozik a dugattyúval, nem elég csupán a hengerfejet rendbehozni. Ez utóbbit mutatja képünk, egy nem kellően megfeszített vezérműszíj vizsgálata közben.
A túlfeszített vezérműszíj hatására a vízpumpa csapágya rövid idő alatt megadta magát, a tengely beállt, nehezen körbeforgatható lett, ledarált néhány fogat a szíjról.
Tapasztalatok a Lancia Phedra Emblema-val
Tipikusan vezérműszíj csere után jelentkező probléma: a vezérmű tengely/ek/ hibás pozicionálása. Egyszerűbb a helyzet akkor, ha egyértelmű vonatkoztatási jelek állnak rendelkezésre. Sok esetben nincsenek ilyenek, illetve ha vannak, akkor sem biztos, hogy a megszokott szisztéma alapján működnek. Gyakori, hogy DOHC motorokon a vezértengely fogaskerekek egymáshoz jelölése NEM a dugattyúk holtponti helyzetére vonatkozik.
Bonyolítja a dolgot, hogy egyre több típuson a vezértengely ill. fogaskerék közötti kapcsolatban már nincs ék, a vezérmű pontos beállításához célszerszám kell.
Egyes DOHC motoroknál csak az egyik (jelen esetben: a szívó oldali) vezértengely meghajtása történik közvetlenül a főtengelyről. A két vezértengely szinkronizálása ilyenkor történhet pl. fogas szíjjal ("bordásszíj"), mint képünkön, egy VW motor esetében. Lehetséges a tengelyek összekapcsolása láccal, esetleg fogaskerékpárral is, jellemzően a vezértengelyek másik, "hátsó" végén.
Hogyan cseréljünk vezérműszíjat otthon kezdőknek (2025)
A vezérműszíj -és az ehhez kapcsolódó alkatrészek köre- kényes terület. Csak az adott motorhoz hozzárendelt vezérműhajtás alkatrészek beépítése megengedett.
A nem megfelelően karbantartott vezérműszíj komoly károkat okozhat.
Thesis lengéscsillapító választék
A vezérműszíj cseréje
A csereperiódust a gyártók általában 60- és 120,000 km-ben határozzák meg. Ne tekintsük kőbevésett szabálynak a hosszú csereintervallumot. Egészen más a várható élettartam egy döntően autópályás használat mellett, és más a többnyire városi használat esetén.
Egyes kutatások szerint a szíjfeszítők akár 30,000 km. lefutása után tönkremehetnek. (forrás: SKF) A megnövekedett működési zaj mindenképpen hibát jelez. A feszítő, ill. vezetőgörgők szíjjal érintkező felülete sok esetben műanyagból készül, ez erősebben kopik, az élettartama adott esetben jóval alatta marad az elvárásnak.
A vezérműlánc
V6-os motor, huszonnégy szelep, négy vezértengely, három vezérműlánc, nyolc lánckerék, három olajműködtetésű feszítő, vezetők... Egy bonyolultabb vezérlést mutat a képünk. A kétsoros -duplex- láncok várható élettartama hosszú, ezt a gyakorlat nem mindig igazolja vissza. A láncok cseréje esetén mindegyik lánckereket is cserélni kell.
A vezérműlánc általában hosszabb élettartamú, mint a vezérműszíj.
A vezérműlánc, vagy szíj a megtett kilométerek arányában nyúlik, ezt kompenzálni kell. Képünkön egy egyszerű feszítő, a lánc nyúlásával a bejelölt távolság (X) egyre nő, az automatikus utánállító szerkezet rugója egy-egy "ricnivel" mindíg kitolja a feszítő végét. A gyár megadja az "X" maximális értékét, ami elérése után a láncot (pontosabban: szettet) cserélni kell.
A "hideg" motort beindítva, üzemmeleg állapotában a hőtágulás miatt -kismértékben- megnő a forgattyús tengely és vezérmű tengely(ek) távolsága, ezért -főleg néhány korábbi konstrukciónál- a felmelegedett motornál a lánc / szíj feszesebb lesz. A korszerű feszítők ezt a hatást -közel- kiegyenlítik.
A vezérműlánc cseréje
Meglehetősen munkaigényes vállalkozás, mert a nem egyszerű szerkezetű motort nagyon meg kell bontani ahhoz, hogy a vezérlés egyáltalán hozzáférhető legyen. A vezérmű szett cseréjének normaideje-ennél a motornál- 8,30 óra, a típust jól ismerő, rutinos szerelők és célszerszámok megléte esetén. A gyakorlatban a megadott normaidőket tartani -általában- képtelenség.
Szelephézag állítás
A hengerfej és a szelepszár eltérő hőtágulása miatt kell alapesetben a szelepeknél néhány tized mm nagyságú hézagnak lenni. Enek hiányában az üzemi hőmérsékletű motornál a szelepek nem tudnának tömören zárni, átfújások lennének, ami hibás motorműködést, egyenetlen járást, magas HC értéket, csökkenő teljesítményt, végső esetben működésképtelenséget okozhatna.
A motorvezérlés szerkezeti kialakítása szerint a régebbi motoroknál találkozhattunk körhagyó tárcsás szelepállítási lehetőséggel, volt egyszerű csavarmenetes állítás is. A képen bal oldalt egy korábbi, körhagyótárcsás BMW-himba látható. Mellette egy szintén manuális beállítást igénylő hézagoló-lapkás megoldás, előtérben egy kiszerelt lapka. A szelephézag lapkacserével állítható be, a nagyobb vastagsági méretű lapka beépítése kisebb szelephézagot eredményez. A lapkák gyakran 0,05 mm-es lépcsőkben rendelhetők, de előfordulnak ettől eltérő magassági méretek is, a Fordnál pl. meglepő a 3,302 mm-es méret.
A túl nagy szelephézag teljesítménycsökkenést, egy jellemző, csattogó motorhangot, a vezérműtengely bütykök fokozottabb kopását eredményezi. Igaz ugyan, hogy a szelephézag állítás ezen a módon időigényes, macerás, (sok esetben ki kell a vezértengely/ek/et szerelni), igaz, hogy motortípusonként eltérő lapkagarnitúrát kell raktáron tartani, de a szelephézag állítási procedúrát csak ritkán kell elvégezni. Megbízható, szinte korlátlan élettartamú megoldás, egészen a közelmúltig, hosszú időn keresztül alkalmazták.
A kép jobb oldalán két automatikus, hidraulikus szelephézagállító egység ("hidrotőke") figyelhető meg. (A szakmai köznyelv is "állításról" beszél, holott ebben az esetben szó nincs állításról, ez helyesen: kiegyenlítés.) Bár -elvileg- gondozásmentes, a gyakorlatban közel sem problémamentes megoldás. A hibás működésű hidrotőke/tőkék behatárolása gyakorlatilag lehetetlen, gyakran emiatt ajánlott mindegyiket cserélni, ami jelentős kiadás. Sokat futott motornál előfordul, hogy megnövekszik a hengerfej és a hidrotőke közötti kis illesztési hézag, az olaj egy része megszökik, és bizonytalanná válik az adott szelepnél a hézag kiegyenlítés. Ebben az esetben a hengerfej cseréje a szakszerű -de nem olcsó- megoldás.
A szelepfedél alól előtörő kellemetlen csattogó, kereplő hangok forrása gyakran a hidraulikus szelepemelő. Csak "erőszakos" módszerek bevetése után tárul fel a belseje, amelynek legfontosabb része a hidraulikus elem. A hidraulikus elemet (alul) széthúzott állapotban mutatjuk be, egyik része maga a ház, melynek finoman megmunkált furata ad helyet a dugattyúnak. (Ez a fenti fotón jól látható) A két alkatrész rendkívül kis illesztési hézaggal (néhány mikron) kapcsolódik egymáshoz, amely hézag mint olajszivárgó rés is szolgál. A ház és a dugattyú közé egy nyomórugó kerül, melynek a szelephézag kiegyenlítésben van szerepe. A dugattyú integrált része egy golyós visszacsapó szelep. Amikor a vezértengely bütyke lefelé nyomja a kiegyenlítőt, a visszacsapó szelep zár, és mivel a hidraulikus elemből az olajszivárgó résen csak csekély mennyiségű olaj képes megszökni, a hidraulikus kiegyenlítő gyakorlatilag szilárd elemként viselkedik. Amikor a motort megállítjuk, néhány kiegyenlítő a hozzá tartozó bütyök nyomása alatt marad, ilyenkor elég idő marad arra, hogy az olajszivárgó résen a normál működésnél több olaj elfolyjon, a hidraulikus elem belseje jobban kiürül.
Az INA gyártmányú szelepemelőt azért "műtöttük szét", hogy a rendkívül kis illesztési hézagok kapcsán itt is felhívjuk a figyelmet: a gyenge minőségű olaj, és az olajcserén spórolás nem jó ötlet, mert idővel nagyon sokba kerül.
A szakirodalomban olvashatóan a legjelentősebb hidraulikus szelepemelő gyártók (INA, LUK) egybevágó állásfoglalása szerint ha egy motor megbontásra kerül 100e km. lefutása után, akkor minden olyan alkatrészt, amely szerepet kap a szelephézag kiegyenlítésben, kompletten újra kell cserélni, beleértve a vezértengelyt / vezértengelyeket is. Ehhez azért hozzáfűzzük: a hazai gyakorlat kicsit más, még 200e km. lefutása után sem cseréljük ezt a - kisebb vagyon értékű - alkatrészegyüttest nagyon nyomós ok nélkül. Csupán műszaki oldalát nézve a kérdésnek, valóban indokolt lenne bizonyos km-lefutása után az említett csere. Pl. a szelepemelőknek az a felülete, amely a vezértengellyel érintkezik, a gyárban enyhén domború kialakítást kap, INA alkatrész esetén a domborúság mértéke 0,38 mm. Sokezer megtett km.
Érdekes megoldás ugyan, de nem a szerelők álma egy korábbi Alfa V6, hengerenkénti kétszelepes motoron. Hengerfejenként csak egy vezértengelyt találunk, ami közvetlenül működteti a szívószelepeket, sárgával jelölve. A szelephézag állítás itt korongos (hézagoló lapkás), melyek a szelepemelő tőkében ráadásul alul vannak elhelyezve.
Érdekes fotó egy korongos hézagolású motor szelepvégeiről. Az "ötletes" elkövető nem megfelelő magasságú korong beépítésével oldotta meg az előírt szelephézag kialakítását, hanem nemes egyszerűséggel leköszörült a szelepek végéből. A köszörülési nyomok tisztán látszanak, nyilak mutatják.
Diagnosztikai módszerek
A szélesebb körben alkalmazott, az önindító áramfelvételét kiindulási alapnak tekintő módszert (nagyobb kompressziójú henger esetén nagyobb az áramfelvétel) nem üzemszerűen működő motornál végzik, tehát csak a hengerek elhasználódásának összehasonlítására alkalmas. Ennél több információt nyújt a henger összehasonlítás. (Balancetest, Zylinder-Vergleichstest) Itt -a korábbi eljárás szerint- sorra kioltják az egyes hengerekhez tartozó gyújtást, a műszer méri az ennek hatására bekövetkezett fordulatszám esést.
Az említett járásegyenlőtlenség vizsgálat adja az optimális eredményt: nem kerül elégetlen üzemanyag a katalizátorba, és a legtöbb hasznosítható információt nyújtja.
Mivel az egyes hengerek különböző mértékben járulnak hozzá a motor összteljesítményéhez, célszerűen méri a berendezés két egymást követő gyújtás között eltelt időt, ebből kiszámítja az aktuális (az adott hengerhez tartozó) ún. "saját fordulatszám"-ot. Az eredmény grafikusan is megjeleníthető.
Ha egy-egy henger teljesen működésképtelen, ennek a behatárolása viszonylag egyszerű. A mindennapi gyakorlatban az viszont többször fordul elő, hogy minden henger dolgozik ugyan, de eltérő intenzitással. Minél nagyobb a hengerszám, annál körülményesebb a nem megfelelően teljesítő henger / hengerek azonosítása. Ami egy 3 hengeres motornál -szinte- gyerekjáték, az egy hathengeresnél már komolyabb feladat lehet, egy V8-as motornál megfelelő műszerezettség hiányában egy jól képzett szakembernek is időt rabló kihívásnak számíthat, egy 12 hengeres motornál ez még fokozottabban igaz.
Ezeknek az együttes hatása egyszerű módszerekkel nem mutatható ki. Erre kitűnő - bár beruházásigényesebb - módszer a járásegyenlőtlenségi vizsgálat. Ez egy igen hasznos módszer, mert a leírtak szerint pl. A módszer legjobb gyakorlati alkalmazását az azóta már önállóságát vesztett német Hermann cég mutatta fel a szakmának D 950-960S B/R-982 típusú berendezéseivel. Megítélésünk szerint ezek voltak a '90-es évek legjobban használható, "csúcskategóriás" motordiagnosztikai berendezései, márkaszervizeiben alkalmazta is a BMW-től a Hondáig, a Mercedesig számos nagy autógyártó. Idehaza -tudásának megfelelő magas ára miatt- sajnos kevés szervizbe jutott el.
A teszter max. 16000 mintát vesz, így a véletlenszerű egyszeri "megbotlás" ugyan a jelzett grafikus ábrázolás segítségével kimutatható, az átlagolásnál viszont nincs különösebb jelentősége. Korszerű, elosztó nélküli gyújtás esetén a műszercsalád közvetlenül nem alkalmazható, nehézkes a fordulatszám illetve a hengerazonosítás jelének a levétele.
Egy házon belüli sikeres innovációval biztosítottuk a mérés korrekt elvégezhetőségét akár a legkorszerűbb konstrukciók esetén is.
Összefoglalva
A vezérműszíj és a vezérműlánc közötti választás sok tényezőtől függ, beleértve a motor típusát, a gyártó preferenciáit és a költségvetést. Mindkét megoldásnak vannak előnyei és hátrányai, és a legjobb választás az adott alkalmazástól függ.
Fontos, hogy rendszeresen karbantartsuk a vezérlést, és betartsuk a gyártó által előírt csereperiódusokat, hogy elkerüljük a komolyabb motorhibákat.
A cikkünk eredeti megírása óta eltelt bő egy évtizedben természetesen alaposan megváltoztak a járásegyenletesség méréshez szükséges módszerek, eszközök.