Wałek rozrządu – jakie są objawy nieprawidłowej pracy?

Wałek rozrządu to jedna z najważniejszych części każdego silnika. Podpowiadamy, jakie objawy daje wytarty wałek rozrządu i ile kosztuje naprawa.

Budowa i zasada działania wałka rozrządu

Wałek rozrządu steruje pracą zaworów, ich otwieraniem i zamykaniem, czyli odpowiada za dopływ mieszanki paliwowo-powietrznej, pośredniczy w olejeniu silnika oraz może napędzać aparat zapłonowy, pompę oleju, paliwa albo wtryskową.

Typowy podzespół zbudowany jest z:

• zakończenia przedniego, które go napędza
• krzywek, czyli wirujących dźwigni – ich kształt oraz rozmieszczenie decydują o czasie otwarcia zaworów
• czopów łożyskowych
• mimośrodów
• niekiedy też występuje koło zębate, jako element napędu różnych mechanizmów silnika

Środek wałka często zostaje przewiercany, aby zmniejszyć jego wagę lub umożliwić lepszy przepływ oleju smarującego łożyska. W wielu nowoczesnych silnikach stosuje się system DOHC (Double Overhead Camshaft), czyli dwa wałki rozrządu – jeden dla zaworów ssących i drugi dla wydechowych. Pozwala to na lepszą kontrolę dopływu mieszanki paliwowo-powietrznej.

Wałki rozrządu są przeważnie kute lub odlewane. Do ich produkcji używa się stali niskostopowej oraz węglowej albo żeliwa sferoidalnego lub stopowego.

Jak działa wałek rozrządu? Wałek rozrządu jest zsynchronizowany z wałem korbowym za pomocą łańcucha, paska rozrządu lub koła zębatego. Co oznacza, że jego ruch jest dokładnie zgrany z ruchem tłoków w cylindrach silnika. W odpowiednich momentach pracy silnika krzywki na wałku rozrządu obracając się, naciskają na popychacze zaworowe, powodując otwarcie zaworów. Gdy krzywka przesuwa się dalej, zawór jest zamykany przez sprężynę zaworową.

Dokładna praca wałka rozrządu sprawia, że dopływ mieszanki paliwowo-powietrzne następuje we właściwym momencie, a spaliny są skutecznie usuwane. Dzięki temu silnik pracuje optymalne.

Objawy uszkodzonego wałka rozrządu

Główne objawy uszkodzonego wałka rozrządu to:

• nierównomierna praca silnika
• wyczuwalna utrata mocy
• w przypadku aut z silnikiem diesla – kopcenie przy jeździe na wysokich obrotach

Aby dokonać profesjonalnej diagnostyki awarii i potwierdzić, czy faktycznie to zużyty wałek rozrządu, należy udać się do warsztatu. Wprawny mechanik powinien od razu ustalić usterkę.

Przyczyny zużytego wałka rozrządu

Przyczynami wytartego wałka rozrządu są:

• tarcie, spowodowane przez niewłaściwe smarowanie bądź za małą odporność materiału, z jakiego jest zrobiony wałek
• stosowanie niewłaściwego oleju nieprzystosowanego do pracy przy dużych obciążeniach
• duży przebieg
• zużyty hydrauliczny regulator luzu zaworowego
• zużyta dźwigienka zaworowa
• błędy montażowe, np. za mocno dokręcone śruby (są one rzadkością, ale występują)

Jak sprawdzić wałek rozrządu?

Są dwa sposoby na to, jak sprawdzić stan wałka rozrządu. Pierwszy z nich to zdjęcie dekielka zaworowego i obejrzenie czy jest zużyty. Druga metoda polega na odkręceniu korka wlewu oleju i próbie dostrzeżenia przez otwór stanu jednej lub kilku krzywek. Oczywiście, aby ocenić stan krzywek, trzeba mieć wiedzę, jak wyglądają sprawne, a jak wyeksploatowane.

Regeneracja wałka rozrządu – na czym polega?

Regeneracja zużytego wałka rozrządu to ekonomiczne rozwiązanie. Aby była skuteczna, musi je przeprowadzić warsztat, który ma odpowiedni sprzęt i wiedzę. Sama procedura naprawy jest kilkuetapowa i obejmuje następujące kroki. 

• Cały proces zaczyna się od rozebrania głowicy.
• Diagnostyka. Pierwszym krokiem jest ocena stanu wałka rozrządu. Mechanik sprawdza podzespół pod kątem uszkodzeń i stopnia zużycia. Specjalista dokonuje pomiarów nieprawidłowości, a niekiedy te wykonuje testy funkcjonalne.
• Czyszczenie. Następnie wytarty wałek rozrządu zostaje dokładnie czyszczony ze wszelkich zanieczyszczeń takich jak osady olejowe i resztki metalu. W zależności od stopnia i rodzaju zabrudzenia do czyszczenia wykorzystuje się specjalistyczne rozpuszczalniki, piaskowanie albo ultradźwięki.
• Szlifowanie. Zużyte krzywki wałka są szlifowane do odpowiedniej grubości naprawczej.
• Napawanie. Kolejnym etapem jest napawanie, czyli nakładanie na nadtopioną powierzchnię wałka rozrządu warstwy stopionego metalu.
• Profilowanie. Po napawaniu krzywki wałka rozrządu są szlifowane, aby przywrócić ich pierwotny kształt i wymiary. 
• Sprawdzenie. Kolejnym etapem jest sprawdzanie wałka rozrządu pod kątem prawidłowości naprawy, wymiarów, równowagi i in. ważnych parametrów.
• Konserwacja. Ostatnim krokiem jest konserwacja wałka rozrządu środkami chroniącymi go przed korozją i szybkim zużyciem.

Po zakończeniu procesu regeneracji, wałek rozrządu należy ponownie umieścić w silniku.

Wprawdzie napawanie krzywek odtwarza geometrię wałka rozrządu, to jednak nie zawsze pozwala odzyskać właściwości niezbędne do prawidłowej pracy, takie jak odporność na ścieranie oraz odpowiednia twardość. Niektóre firmy specjalizujące się w regeneracji zużytych wałków rozrządu, zalecają dodatkową obróbkę cieplno-chemiczną. Proces przeprowadza się w piecach retortowych, z zastosowaniem amoniaku i par siarki, w temperaturze 500-700 ºC. Trwa on od 30 minut do kilku godzin. W tych warunkach powstaje na powierzchni wałka rozrządu warstwa azotonasiarczona z siarczkami żelaza, które wyróżnia się niskim oporami tarcia i pełną odpornością na zacieranie.

Wraz z wałkami powinno wymieniać się współpracujące z nimi elementy ślizgowe oraz łożyska. W innym wypadku może dojść do uszkodzenia regenerowanej części. Sprawdzić trzeba też dopływ oleju do punktów smarowania.

Ile kosztuje regeneracja wałka rozrządu?

Nowy wałek rozrządu kosztuje średnio od 1000 do 2000 zł. Z kolei regeneracja wytartego wałka rozrządu zależy od jego gabarytów oraz zastosowanej technologii naprawy i może wynieść od 200 do 600 zł. Do tej kwoty trzeba też doliczyć koszty: innych elementów, które trzeba będzie wymienić, czyli np. uszczelek, uszczelniaczy, popychaczy zaworowych i napędu rozrządu; przygotowania głowicy pod naprawione wałki oraz robociznę. To może oznaczać wydatek od 1000 zł do nawet 2000 zł.

Wałek rozrządu – jak dbać i zapobiegać jego zużyciu?

Aby zwiększyć żywotność wałka rozrządu, właściciel samochodu powinien przede wszystkim pamiętać o regularnej wymianie oleju silnikowego i stosować wysokiej jakości smary. Nie bez znaczenia jest też jakość filtrów do oleju. Powierzchnie ślizgowe wałka rozrządu są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia stąd warto wybierać filtry i oleje od zaufanych producentów, mające odpowiednie parametry techniczne i właściwości.

Jak zapobiegać zużyciu wałka rozrządu? Mechanicy zalecają też delikatną jazdę na zimnym silniku, ponieważ wałek rozrządu jest smarowany jako ostatni, więc zanim dostanie się do niego olej, minie kilka chwil.

FAQ

Ile kosztuje wymiana wałka rozrządu?

Wymiana walka rozrządu na nowy to wydatek ok. 1000-2000 zł.

Jak poznać zużyty wałek rozrządu?

Wytarty wałek rozrządu daje specyficzne objawy, którymi są nierówna praca silnika, ​​utrata mocy oraz kopcenie diesli przy jeździe na wysokich obrotach. Można też sprawdzić krzywki wałka rozrządu przez otwór wlewu oleju albo zdejmując dekielek zaworowy.

Ile wytrzymuje wałek rozrządu?

Wałki rozrządu powinny wystarczyć na cały okres eksploatacji silnika, a co najmniej na 300 tys.- 400 tys. km. Szybciej zużywają się elementy wykonane ze stopów o słabej jakości. Ponieważ zużyty wałek rozrządu może prowadzić do rozległych i kosztownych awarii silnika, dlatego należy go wymienić natychmiast po wykryciu objawów wytarcia.