Pierwsze próby organizowania pracy silnika przy pomocy rozrządu mają już prawie pół wieku. Na początku stosowano trzy rozwiązania techniczne przenoszenia napędu. Najczęściej stosowano łańcuch osadzony na zespole kół. Rzadziej zestrojone ze sobą koła zębate. Sporadycznie ze względu na kosztowność rozwiązania, wałek królewski.
Rozrząd silnika tłokowego
System rozrządu to układ umożliwiający sterowanie zasilaniem komór spalania silnika mieszanką paliwową i usuwaniem spalin. Stosowane jest pięć konfiguracji rozrządu:
- zaworowy – sterowanie skupione jest na zaworach ssących i wydechowych i dotyczy przedziału czasu otwarcia zaworów oraz momentu wychyłu
- tulejowy – tuleje pracują w dwóch płaszczyznach (przesuwno-obrotowe) otwierając i zamykając zawory w poszczególnych sekwencjach
- szczelinowy – zawory w konstrukcji w postaci szczelin w cylindrze otwierane są podczas posuwistego ruchu tłoka
- z przepustnicą obrotową – uchyla okna dolotowe dla mieszanki i spalin
- mieszany – różne typy systemów dla zaworów dolotowych i wylotowych.
Przegląd stosowanych abrewiatur opisujących systemy nowoczesnych rozrządów
Poniżej przedstawiono zestaw współcześnie stosowanych systemów sterowania rozrządem z ich nazwami skrótowymi i opisem:
- Single overhead camshaft – SOHC – jak wskazuje jego angielska nazwa, silnik posiada pojedynczy wał. Jest on zamontowany na głowicy, a wałek obsługuje jednocześnie zawory ssące i wydechowe poprzez system krzywek
- Double overhead camshaft – DOHC – na jeden rząd cylindrów przypadają dwa wałki na głowicy. Każdy z wałków odpowiada samodzielnie za sterowanie zespołem zaworów ssących i wylotowych. Działanie wałków jest zsynchronizowane poprzez jeden pasek rozrządu
- High Camshaft – HC – typ rozrządu z wysokim wałem
- Overhead valves – OHV – układ klasyczny z zaworami nad głowicą i popychaczami
- Side valves – SV – rozrząd dolnozaworowy
- Sleeve valves – Sl – zawory typu tulejowego
- Camshaft in Head – CiH – wał wbudowany bezpośrednio w głowicę
- Overhead inlet side exhaust – Oise – zawór ssący znajduje się w głowicy. Zawór wydechowy zlokalizowany jest w kadłubie.
Wyzwania stawiane przed konstrukcjami rozrządu
Na początku synchronizację rozrządu zapewniał łańcuch. Jednak to rozwiązanie powodowało nasilenie hałasu ponad wszelkie normy. Pierwsze paski wykonane były z materiału o niskiej trwałości i wytrzymałości termicznej. Obecnie do wytwarzania pasków stosuje się wzmocniony specjalnymi włóknami uwodorniony kauczuk nitrylowy, znacznie lepiej znoszący wysokie temperatury sięgające w niedługim czasie nawet 1700 stopni Celsjusza.
