Zespół trzech inżynierów z fabryki Standard Motor Products – SMP, korzystając z zasad projektowania pod produkcję (Design for Assembly – DFA), podjął się zoptymalizowania konstrukcji zaworu zmiennych faz rozrządu L53096 używanego w 4,7 milionach samochodów. Jest to część wymienna z wieloletnią historią, w której zauważono potencjał na optymalizację, by przy niezmienionej jakości, zmniejszyć koszty produkcji.
Michał Hałas
Zawór zmiennych faz rozrządu L53096 jest używany w całej gamie silników spalinowych do sterowania pracą zaworów dolotowych i wylotowych w głowicy silnika.
W tradycyjnym rozrządzie może zostać zastosowany układ pozwalający na regulację czasu otwarcia i zamknięcia (poprzez zmianę kąta obrotu wałka rozrządu) zaworów dolotowych i wylotowych – jest to układ zmiennych faz rozrządu. Zawór zmiennych faz rozrządu jest zaworem elektromagnetycznym, sterowanym przez ten sam komputer, który zarządza pracą silnika. Taki zawór doskonale się sprawdza w sterowaniu zaworami dolotowymi i wylotowymi, by obniżyć spalanie paliwa, poprawić elastyczność silnika i wypłaszczyć krzywą momentu obrotowego.
Na rysunku 1 widać produkt w pierwotnej wersji (przed optymalizacją) z zaznaczonym sposobem działania. Olej pod ciśnieniem jest podawany do portu A. W przypadku wystąpienia konkretnych warunków, np. wysokich obrotów silnika, komputer zasila energią elektryczną solenoid (po prawej stronie zaworu), który przepycha elektromagnetycznie poziomy tłok w lewo, zmieniając tym samym kierunek przepływu oleju z portu A do portu B. Olej jest transportowany kanałami do komór koła zmiennych faz rozrządu (koło zębate na wałku rozrządu). Wypełnione komory obracają wałek rozrządu o pewien kąt, przyspieszając bądź opóźniając otwarcie zaworów dolotowych lub wylotowych. Gdy zasilanie zostanie odłączone przez komputer, sprężyna (po lewej na końcu tłoka) powoduje powrót tłoka do pozycji wyjściowej, a więc olej znów przpływa do portu A. Pozostałości oleju z koła zmiennych faz rozrządu spływają poprzez dren do misy olejowej.
Cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 1/2 (184/185) Styczeń/Luty 2023
