Wielopiętrowe wałki rozrządu: zyski wydajności i potencjalne kompromisy

Wśród najbardziej zaawansowanych entuzjastów jazdy dążenie do uzyskania większej mocy jest procesem nieustannym. Choć turbosprężarki i inne formy wymuszonego doładowania dominują w nagłówkach, jednym z najbardziej sprawdzonych i efektywnych sposobów wykorzystania niewykorzystanego potencjału silnika jest instalacja wałka rozrządu o dużym podniesieniu. To układ oddechowy Twojego silnika, serce Twojego silnika, jednak tak jak każda większa modyfikacja, ma on swoje skutki uboczne. Można sięgnąć głębiej w tryb działania, dowiedzieć się, co da Ci taka zmiana oraz na jakie kompromisy trzeba się godzić dla osiągnięcia wyższej wydajności.

Jak zwiększone podniesienie zaworów poprawia przepływ powietrza i moc silnika

Silnik to nic innego jak zaawansowana pompa powietrzna. Im więcej powietrza i paliwa uda się wprowadzić do cylindrów oraz im więcej spalin będzie można usunąć z silnika, tym większą moc będzie on mógł generować. Właśnie w tym momencie pojawia się wałek rozrządu o dużym podniesieniu.

Kulaki wałka rozrządu otwierają zawory. Standardowy wałek rozrządu ma kulaki zaprojektowane pod kątem płynności pracy, emisji spalin i oszczędności paliwa. Ma dość małe kulaki, które otwierają zawory w wystarczającym stopniu, aby wykonać swoje zadanie.

Kulaki wałka rozrządu o dużym podnoszeniu są bardziej agresywne, a ich wysokość jest większa. To fizyczne otwarcie zaworów ssących i wydechowych jest jeszcze większe niż kiedykolwiek było możliwe przy standardowym wałku. Otwarty zawór umożliwia większe otwarcie, przez które powietrze dostaje się do komory spalania. Pozwala to silnikowi zasysać znacznie większą ilość mieszanki powietrza i paliwa w jednym cyklu. Jednocześnie zawór wydechowy staje się szerszy i może łatwiej usuwać zużyte gazy, zmniejszając ciśnienie zwrotne oraz zapewniając drogę następnej porcji świeżej mieszanki powietrza i paliwa.

Wynikiem będzie znaczna poprawa sprawności objętościowej. Zwiększenie ilości powietrza i paliwa do spalenia sprawia, że każde pojedyncze spalanie jest silniejsze, co bezpośrednio przekłada się na moc i moment obrotowy, szczególnie w wyższym zakresie obrotów, gdy silnik wymaga największej ilości powietrza.

Zgodność z tłoczkami hydraulicznymi i oryginalnym układem zaworów

Innym ważnym pytaniem, jakie należy sobie zadać przed podjęciem decyzji o tej modernizacji, jest to, czy będzie ona działać z istniejącym układem zaworów. Układ zaworów to delikatna konstrukcja, a jego użytkowanie poza parametrami, dla których został zaprojektowany, może prowadzić do uszkodzenia.

Liczne wałki o wysokim podnoszeniu są specjalnie projektowane do pracy w granicach oryginalnego układu zaworów wyposażonego w tłoce hydrauliki. Są one powszechnie nazywane wałkami typu drop-in, ponieważ mogą nie wymagać dużych dodatkowych modyfikacji. Jednakże absolutnie konieczne jest zweryfikowanie specyfikacji wałka rozrządu.

Sprężyny zaworowe są poddawane większemu obciążeniu z powodu zwiększonego unoszenia. Standardowe sprężyny mogą nie posiadać wystarczającej wytrzymałości, aby utrzymać zawór przy nowym, wyższym tempie otwierania, co może prowadzić do zjawiska zwanego pływaniem zaworów przy wysokich obrotach silnika i skutkować katastrofalnym uszkodzeniem silnika. W przypadku łagodniejszego wałka rozrządu, wysoce zalecane, a nawet obowiązkowe jest zastosowanie lepiej działających sprężyn zaworowych. Należy zawsze zapoznać się z danymi technicznymi producenta wałka rozrządu, aby określić, jakie zmiany wspomagające są konieczne dla bezpiecznej i niezawodnej instalacji.

Kompromisy: jakość pracy na biegu jałowym, oszczędność paliwa i codzienna jezdność

Zwiększenie mocy dzięki wałkowi o dużym ustawieniu jest niezaprzeczalne, ale korzyści z dużego ustawienia nie są darmowe. Kompromisy wynikające z samej natury jego konstrukcji mogą wpływać na codzienne użytkowanie samochodu.

Charakter pracy jałowej to pierwsza zmiana, którą odczujesz najbardziej i najszybciej. Im większy stopień nachodzenia (punkt, w którym zawory ssące i wydechowe są lekko otwarte w tym samym czasie), tym możliwe jest skuteczniejsze wypychanie gazów wydechowych przy wysokich obrotach, jednak praca jałowa staje się mniej stabilna. Silnik zyskuje nowy, charakterystyczny, chrapliwy rytm, surowy i mocny dla fanatyków, ale kosztem gładkiej, jak masło, pracy jałowej typowej dla seryjnego silnika.

Jest to również modyfikacja cyklu pracy silnika, która wpływa na zużycie paliwa, szczególnie podczas niskich obrotów i pracy na jałowo. Przy małym otwarciu przepustnicy komputer (ECU) sterujący silnikiem może nie być w stanie uzyskać optymalnego stosunku powietrza do paliwa, a mieszanka może być bogatsza, co prowadzi do większego spalania. Choć efekt ten można zmniejszyć jadąc powoli, to i tak tracisz liczbę przejechanych mil na galon paliwa.