Rozvody ventilů. Proč vyhrává OHC?

2. 12. 2021 5 min. čtení Tipy a rady

Žádná součást automobilového motoru není podřadná. Všechny jsou důležité. Jenže je tu jedna, která přímo ovlivňuje chování motoru - jeho výkon, klepání (o něm si řekneme někdy jindy), emise… Jsou to rozvody

Rozvody ventilů. Proč vyhrává OHC?

Články na téma rozvody u auta:

  1. Co to jsou rozvody auta, jaké jsou druhy
  2. Rozvody ventilů. Proč vyhrává OHC? - právě čtete

Rozvodové systémy byly jednou z nejvíce proklínaných součástí motoru. Problém s dopravou směsi do válce a pak s výplachem válce při různých rychlostech a zatíženích byl během století jeden z nejpalčivějších úkolů. Postupovalo se od něčeho podobného, jako je dvoutaktní otevírání otvorů pístem, přes nefunkční systémy pohyblivých prstenců až k ventilovým rozvodům, jak je známe dnes. Proč vyhrály? Ony vlastně nastoupily svou cestu už v dobách parních strojů, ale protože tehdy pracovaly pouze s přehřátou párou, jejich životnost nebyla problémem. Jinak byl systém otevírání a řízení vratného pohybu celkem propracovaný. Jenže ta technologická nemohoucnost zabezpečit ventily, které by dosedaly do ventilového sedla, nezapékaly se, nevymlacovaly, vydržely vysoké teploty, klepání síly zvíce výstřelů z houfnice… Na to musela technologie ještě dospět. Ale povedlo se to celkem rychle a rozvody pomocí ventilů se uplatňují dodnes.

Hromady druhů

Celá taškařice s ventilovými rozvody byla během let hodně divoká. Těch systémů se vyvinulo tolik, že je ani vypočítat nelze. Kdo z vás by si třeba vzpomněl na systém se zkratkou IOE? Asi nikdo. Vždyť kdo měl v padesátých letech u nás motor Rover? Tahle slepá větev vývoje se daleko nedostala a dnes se vlastně nikde nepoužívá. Pojďme si však probrat ty základní druhy.

Druhy rozvodů

Šoupátkové rozvody

Velmi jednoduchý, robustní a tichý chod rozvodů, který používal mechanicky ovládané šoupě s přepouštěcími otvory. Systémy se lišily mezi posuvným systémem a technikou s rotačním šoupětem. Jde o jakýsi mezistupeň mezi vyplachovacími otvory otevíranými válcem (například dvoutaktní motor u Trabantu) a ventilovým rozvodem. Nevýhodou byla naprostá neregulovatelnost a nízká životnost.

Šoupátkový rozvod

SV

Jedním z prapůvodních systémů byl systém SV (Side Valves), který využíval takzvanou hlavu válců typu F, kdy spalovací prostor je posunut mimo osu válců do strany, kde zespodu do něj vstupuje ventil. Ten je ovládán vačkovou hřídelí umístěnou v bloku motoru. Systém rozvodů je sice asi nejjednodušší, lze využít vačkovou hřídel jako vyvažovací, ale tím všechny výhody končí. Spalovací prostor je totálně nevhodný kvůli rozdílnému dochlazování, kompresním zákoutím, kde dochází ke klepání, zapékání apod. V USA se motory s tímto systémem nazývají Flat Head Engines.

Flat Head Engine Ford z roku 1935

OHV

Známe staré dobré motory Škoda, kdy vačková hřídel byla umístěna dole v bloku motoru a přes hrníčky a zdvihací tyčky ovládaly vahadla nad ventily, které mířily do spalovacího prostoru buď v kolmém nebo šikmém směru. Systém OHV (Over Head Valve) má výhodu v jednoduchém pohonu vačkového hřídele, ale v ohromných setrvačných silách mnoha součástek ostatních částí systému.

Rozvod OHV

HC

Jde o systém mezi OHV a OHC, kdy vačka je sice v hlavě válců, ale vahadlo přesto postrkává přes regulační zkrácený člen. Používaný byl například v motorech BMW (odtud jméno HC – High mounted Camshaft). Někde je systém označován jako CIH (Camshaft In Head). Výhodou bylo dobré nastavení systému odtrhu ventilu, ale byly vyšší setrvačné hmoty a složitá technologie, kterou zcela vytlačil systém OHC.

OHC

Systém s vačkovým hřídelem nad hlavou válců (Over Head Camshaft) má hned několik podsekcí. Klasický OHC je jeden vačkový hřídel, který ovládá ventily umístěné v jedné řadě v hlavě motoru. Podle typu se jednalo o ovládání přímé, přes vahadlo a také s vloženým akčním členem. Další možnosti byly vyvinuty kvůli instalaci více ventilů ve válci ve dvou řadách. Jednou vačkou se tak mohly ovládat dvě řady systémem SOHC (Single Over Head Cemashaft), kdy vačka ovládala na strany jdoucí vahadla. DOHC (Double Over Head Camshaft) je použití dvou vaček, kdy každá z nich obsluhuje svou řadu ventilů. Tento systém dnes převažuje, protože umožňuje variabilní časování ventilů na sací a výfukové části zvlášť.

Rozvod SOHC

Rozvod DOHC

Zvláštnosti

Samozřejmě největší trhlinou v rozvodových systémech je nutnost spolehlivosti. Následky její absence jsou fatální. Takže pohon vaček v bloku válců byl technologicky výhodný co do spolehlivosti přenosu otáček klikové hřídele na vačku, ale přinášel jiná úskalí. Přesunem vaček do hlavy válců se problém se spolehlivostí přesunul na rozvody, které jsou řešeny klínovým či ozubeným řemenem či řetězem. Byly využity i ozubené převody nebo královský hřídel, ale pro vysokou hmotnost a cenu nepřežily.

Desmodromický rozvod

Z dalších zvláštností rozvodů můžeme jmenovat třeba výše uvedený systém IOE, kdy sací ventil byl zespodu jako u SV, ale výfukový šel shora jako u OHV. Zapomenout nesmíme ani na desmodromický rozvod, což je mechanické ovládání ventilů bez použití pružin (tedy používají se, ale jen jako doplňkové). Ty u vysokých otáček motoru už nestíhají, takže ventily jsou u desmodromu otevírány a zavírány nuceně pomocí speciálního systému vaček a vahadel.

Zdroj médií: František Vlk: Vozidlové spalovací motory, Chevrolet, Volkswagen, Audi, Ford, Ducati, Wikimedia.

Podobné články

Chcete zdarma dostávat zajímavé rady a tipy na auto-moto akce nejen na víkendy?