Fazy rozrządu silnika SJ413

Z niewiadomych względów producent Samurajów nie podaje nigdzie danych dotyczących rozrządu silników tego modelu. Jednak szczególnie jeżeli chcemy podnieść moc silnika na przykład stosując sportowy wałek, znajomość seryjnych faz rozrządu byłaby pożądana. Bez tej wiedzy przecież nie stwierdzimy czy sportowy wałek 260 stopni to w tym silniku będzie wałkiem zapewniającym moment w średnich obrotach czy też zamieni poczciwe G13A w wysokoobrotową wiertarkę, pozbawiona jakiegokolwiek momentu obrotowego.

Dlatego postanowiłem zmierzyć fazy seryjnego wałka. Ponieważ w trakcie kilkukrotnych pomiarów z zachowaniem stosunkowo dużej dokładności okazało się, że krzywki wałków różnią się od siebie, toteż wyniki uśredniłem i załączam możliwy rozrzuty pomiarowy. Różnice te nie dziwią, gdyż mierzone wałki pochodziły z aut z roczników 86-88, które zazwyczaj są już mocno wyeksploatowane.

Fazy rozrządu można podawać na dwa sposoby. W literaturze naprawczej i warsztatowej zwykle podaje się je w postaci kątów otwarcia i zamknięcia. W przypadku G13A taki opis daje następujące wyniki:

Otwarcie dolotu 10 stopni przed GMP, zamknięcie 50 stopni po DMP
Otwarcie wydechu 58 stopni przed DMP, zamknięcie 2 stopnie po GMP

Powyższe fazy zostały zmierzone przy luzie 0,40 mm. Wprawdzie silnik pracujący ma mieć luzy około 0,25-0,30 mmm ale podawanie faz rozrządu przy tym luzie nie ma sensu, gdyż są to jeszcze fazy tzw. kasowania luzów. W tych fazach przez długi kąt kasowane są luzy i wznoszenie (i opuszczanie) zaworu jest bardzo powolne. W rzeczywistości silnik reaguje na fazy począwszy od gwałtownego przyspieszenia zaworu do momentu maksymalnego przyspieszenia ujemnego (przy zamykaniu). Dlatego właśnie fazy silnika G13A powinno się określać przy luzie zaworowym nie mniejszym niż 0,40 mm.

Tak, jak napisałem jest też drugi sposób opisywania faz rozrządu, który jest praktykowany głównie wśród producentów wałków. Ponieważ sam przez lata wytwarzałem wałki na potrzeby sportu, toteż bliższy mi (i moim zdaniem lepszy) jest ten drugi opis. Według niego ten sam wałek przy luzie 0,40 mm prezentuje się tak:

dolot: 240 stopni,
wydech 240 stopni,
kąt pomiędzy osiami krzywek 114 stopni,
przyspieszenie wałka +4 stopnie.

Ponieważ wraz ze zwiększaniem się wzniosu (luzu pomiarowego) błędy pomiaru maleją (bardziej stroma krzywa wzniosu), toteż poniżej podam kąty dla różnych luzów (dolot/wydech, dopuszczalny błąd):

0,40 mm 240/240 stopni +/-6 stopni
0,50 mm 230/230 +/-4
0,60 mm 224/224 +/-4
0,70 mm 218/218 +/-4
0,80 mm 215/215 +/-4
0,90 mm 212/212 +/-4
1,00 mm 208/208 +/-3
1,25 mm 200/200 +/-2
(to czasy otwarcia popularne
wśród Amerykanów dla 0,05”)

Różni producenci wałków sportowych stosują różne kształty krzywek (różne luzy pomiarowe). Aby móc porównywać wałki trzeba wiedzieć przy jakim luzie były mierzone. Ponieważ Amerykanie lubią podawać często kąt dla wzniosu 0,05 cala, toteż warto zapamiętać czasy seryjnego wałka dla 1,25 mm (czyli około 0,05”). Jest to 200/200 stopni i stąd wiemy, że na przykład popularny w USA wałek ISKY L-110, do którego producent podaje 229 stopni przy 0,05” jest blisko 30 stopni dłuższy od seryjnego.

Wznios krzywek

Tego producent też nie podaje, ale zmierzyłem, że wznios seryjnego wałka to około 5,4 mm w używanym (w nowym byłoby to 5,5 mm). W uproszczony sposób można to zmierzyć suwmiarką na krzywce wymontowanego wałka. Wymiar B w seryjnym wałku wynosi około 32,0 mm, natomiast A = 37,4 (37,5 mm w nowym). Dla pracy silnika ważny jest jednak nie wznios samego wałka, lecz zaworu. W Samuraju rozrząd jest dźwigienkowy, toteż wznios zaworu jest większy od wzniosu wałka razy przełożenie dźwigienki. Tu mały wtręt inżynierski – w takim układzie jak w Samuraju niestety przełożenie to się zmienia podczas pracy, gdyż wraz z unoszeniem zaworu zmienia się kąt pomiędzy dźwigienka z zaworem. Ogólnie można jednak przyjąć, że proporcja ta wynosi około 1,5. Stąd maksymalny wznios zaworu to około 8 mm przy zerowym luzie.

Dobór wałka sportowego do Samuraja i nie tylko

Jeżeli przy jakimkolwiek wzroście mocy chcemy w Samuraju pozostawić mocny dół, wybierajmy wałki deklarowanym o czasie otwarcia nie dłuższym niż około 265 stopni (dolot/wydech). Jeżeli trafimy na dane dla 0,05” to będzie więc około 225 stopni. Powyżej, czyli wałki o deklarowanym czasie 270...280 stopni to już silniki na górne obroty. Wtedy chyba lepiej zapodać cały silnik 16-zaworowy od Swifta GTI (będzie miał lepszy „dół” przy mocy 101 KM).

Drugim kluczowym parametrem jest kąt pomiędzy osiami krzywek. Ponieważ w silniku SOHC (jeden wałek obsługuje dolot i wydech) kąta tego nie da się już wyregulować obracając wałkami, toteż musimy od razu kupić wałek z właściwym kątem. W samochodach kąt ten wynosi zwykle od około 100 do 116 stopni, przeciętnie 105-110). Seryjnie SJ413 ma aż 114 stopni, co ma zapewnić bardzo małe współotwarcie zaworów w GMP. Dzięki temu uzyskuje się stabilny bieg jałowy i dobry moment na najniższych obrotach. Niestety taki kąt rozstawienia krzywek pogarsza nieco moment na średnich obrotach (3500-4000). Dlatego wałki sportowe do SJ413 mają zwykle kąt pomiędzy osiami krzywek około 108-110 stopni. Przykładowo wałek Kent przy kątach 276/276 i 110 pomiędzy osiami - ma fazy 28-68/68-28. Gdyby zastosowano seryjny kąt pomiędzy osiami (114) to jego fazy byłyby 24-72/72-24. Tak więc widać, że Kent specjalnie powiększył współotwarcie aby zwiększyć moment na średnich obrotach kosztem stabilności biegu jałowego.

Jeżeli chodzi o wznios, to warto szukać wałka mającego krzywki dające wznios na poziomie 8,5-9,5 mm (im większy, tym wyżej przesuwają się obroty maksymalnego momentu). Uwzględniając przełożenie dźwigienki (ok. 1,5) – sam wałek powinien mieć wznios krzywek 5,6-6,4 mm. Większych wzniosów nie zalecam w aucie terenowym.

Jak samemu zmierzyć fazy rozrządu

Najlepiej zrobić to na wymontowanej głowicy, ale nie jest to konieczne.

1) Drukujemy podane koło lub podobne tak, aby jego średnica wynosiła ok. 118 mm.
2) Wycinamy koło i naklejamy na sztywny karton, a następnie przyklejamy na koło pasowe rozrządu tak, aby jedna z linii głównych przechodziła przez przedłużenie znaku ustawiania rozrządu w GMP (otwór z kreską).
3) Luzujemy wszystkie śruby dźwigienek, aby wałek mógł się obracać swobodnie, bez naciskania zaworów.
4) Ustalamy na wybranej dźwigience 1 cylindra luz pomiarowy (np. 0,40 mm) i zapisujemy fazy względem osi zero, przy których dźwigienka kasuje luz na zaworze.
5) Ponieważ koło rozrządu obraca się dwa razy wolniej niż wał korbowy, toteż mnożymy uzyskane wyniki przez 2.
6) Powtarzamy to samo dla drugiego zaworu
7) Zauważmy, że mierząc fazy dla dowolnego cylindra będziemy używali innej linii bazowej (co 90 stopni, tak, jak krzywki poszczególnych cylindrów na wałku).

Marcin Klonowski


Zobacz także:
Wałek rozrządu silnika 1.3 1298 cm3


Ostatnia modyfikacja: 12.01.2009