Napinacz hydrauliczny działa jak aktywny amortyzator układu rozrządu. Utrzymuje właściwe napięcie paska, a olej przepływający przez siłownik tłumi jego drgania i nagłe zmiany obciążenia. Dzięki temu rozwiązanie sprawdza się szczególnie w silnikach, w których pasek pracuje dynamicznie, między innymi w wybranych jednostkach V6 i V8 oraz konstrukcjach Audi i Volkswagena.
Czym jest napinacz hydrauliczny?
Napinacz hydrauliczny to element układu rozrządu lub paska pomocniczego, który łączy funkcję regulacji napięcia z tłumieniem drgań. Siłownik jest połączony z kołem pasowym za pomocą dźwigni osobnej albo zintegrowanej z napinaczem. Gdy długość paska zmienia się pod wpływem temperatury lub obciążenia, tłoczysko koryguje położenie koła pasowego.
W europejskich zastosowaniach napinacze tego typu spotyka się głównie w samochodach Audi i VW, między innymi z wybranymi silnikami 1.8, 2.5 TDI i 2.8. Konkretna konstrukcja zawsze zależy jednak od kodu silnika i specyfikacji producenta.
Jak działa napinacz hydrauliczny?
Siłownik hydrauliczny przypomina amortyzator. W jego wnętrzu znajduje się tłok, sprężyna i olej. Podczas pracy paska siły działające na koło pasowe przemieszczają tłoczysko. Ruch tłoka wymusza przepływ oleju pomiędzy komorami cylindra. Opór powstający podczas tego przepływu ogranicza gwałtowne ruchy napinacza, a tym samym tłumi drgania paska.
Tłumienie jest szczególnie silne podczas wciskania tłoczyska do cylindra. Olej musi wtedy przejść przez niewielką przestrzeń między tłokiem a cylindrem. Na charakterystykę pracy wpływają między innymi lepkość oleju oraz wielkość tego prześwitu. Przy wysuwaniu tłoczyska olej przepływa przez zawór jednokierunkowy, dlatego ruch może przebiegać łatwiej niż jego wciskanie.
W praktyce napinacz reaguje więc inaczej na powolną zmianę długości paska, a inaczej na nagły impuls obciążenia. Sprężyna pomaga utrzymać kontakt koła pasowego z paskiem, natomiast olej ogranicza gwałtowne ruchy. To właśnie tłumienie hydrauliczne odróżnia ten element od zwykłego napinacza sprężynowego.
Typowy siłownik składa się z następujących części:
- Obudowa – tworzy cylinder, w którym pracuje tłok.
- Tłok – rozdziela komory olejowe i wymusza przepływ cieczy.
- Tłoczysko – przekazuje ruch siłownika na dźwignię i koło pasowe.
- Olej – zapewnia opór potrzebny do tłumienia drgań.
- Sprężyna – pomaga utrzymać napięcie paska.
- Zawór jednokierunkowy – steruje przepływem oleju między komorami.
- Zawleczka zabezpieczająca – blokuje tłoczysko przed montażem.
Jeżeli w oleju pojawią się pęcherzyki powietrza, siłownik traci część właściwości tłumiących. Powietrze można ścisnąć znacznie łatwiej niż olej, dlatego ruch tłoka staje się mniej kontrolowany. W napędzie paskowym może to doprowadzić do nadmiernych drgań, przeskoczenia paska, a nawet ścięcia jego zębów.
Napinacz hydrauliczny czy mechaniczny?
Napinacz mechaniczny wykorzystuje przede wszystkim siłę sprężyny. Jest zwykle prostszy i zajmuje mniej miejsca, ale jego zdolność do tłumienia gwałtownych ruchów jest bardziej ograniczona. Napinacz hydrauliczny jest droższy i wymaga większej przestrzeni montażowej, lecz lepiej kontroluje zmienne obciążenia paska.
| Cecha | Napinacz mechaniczny | Napinacz hydrauliczny |
|---|---|---|
| Charakterystyka tłumienia | Opiera się głównie na sprężynie i konstrukcji ramienia. | Wykorzystuje kontrolowany przepływ oleju przez siłownik. |
| Zakres pracy | Mniejszy zakres kompensowania dynamicznych zmian długości paska. | Szerszy zakres pracy dzięki skokowi tłoczyska i tłumieniu jednokierunkowemu. |
| Przestrzeń montażowa | Zwykle mniejsze wymagania przestrzenne. | Potrzebuje miejsca na siłownik i jego ruch. |
| Główne zastosowanie | Układy o niższych wymaganiach dotyczących tłumienia. | Silniki o dużych obciążeniach dynamicznych, w tym wybrane V6 i V8. |
Nie należy samodzielnie zakładać zamienności obu rozwiązań. W niektórych silnikach, na przykład BFB, występują zestawy z napinaczem sprężynowym i hydraulicznym, które mogą być stosowane zamiennie. Decyzję trzeba jednak oprzeć na dokumentacji dla konkretnego kodu silnika oraz kompletnej konfiguracji części.
Jak poprawnie zamontować napinacz hydrauliczny?
Największe znaczenie ma zachowanie właściwej pozycji siłownika. Podczas przechowywania powinien znajdować się pionowo, z widoczną częścią tłoczyska skierowaną do góry. Taka pozycja ogranicza ryzyko wycieku i wymieszania oleju z powietrzem.
Procedura przygotowania i montażu powinna przebiegać w następującej kolejności:
- Przechowuj siłownik pionowo aż do rozpoczęcia montażu.
- Zamontuj pasek, koło pasowe, dźwignię oraz siłownik zgodnie z procedurą producenta pojazdu.
- Usuń zawleczkę dopiero po zamontowaniu wszystkich elementów układu.
- Po założeniu paska obróć wałem ręcznie kilka razy i sprawdź pracę napinacza przed uruchomieniem silnika.
Ręczny obrót wałem pozwala ustabilizować olej w siłowniku i oddzielić go od ewentualnych pęcherzyków powietrza. Nie należy uruchamiać silnika bez sprawdzenia, czy pasek pozostaje prawidłowo napięty i czy znaczniki ustawienia rozrządu nadal się zgadzają.
Jeżeli zawleczka zostanie usunięta zbyt wcześnie, gdy napinacz leży poziomo albo jest odchylony, nie powinno się od razu montować go w takim stanie. Siłownik należy ustawić pionowo i ostrożnie wcisnąć tłoczysko przed montażem. Ponowne ściskanie elementu może wymagać prasy, dlatego trzeba postępować zgodnie z instrukcją producenta. Nie wolno przekraczać określonego dla danego siłownika nacisku.
Kiedy wymienić napinacz hydrauliczny?
Wymiana dotyczy nie tylko rolki i jej łożyska. Zużyciu ulega także sam siłownik. Najważniejszym sygnałem jest wyciek oleju, często wynikający z zabrudzenia albo zużycia uszczelnienia. Nawet niewielka utrata oleju może pogorszyć tłumienie i zmienić zachowanie paska.
Napinacz trzeba również ocenić wtedy, gdy pojawiają się nietypowe drgania, hałas lub ślady niestabilnej pracy paska. Zignorowanie zużytego siłownika może doprowadzić do awarii całego napędu rozrządu. Przy widocznym wycieku albo konieczności ponownego ściskania elementu bezpieczniej zlecić pracę serwisowi dysponującemu właściwymi narzędziami.
Napinacz hydrauliczny zapewnia stabilniejsze prowadzenie paska tam, gdzie sama sprężyna nie wystarcza do opanowania zmian obciążenia. Warunkiem jego działania jest jednak prawidłowe przechowywanie, montaż w pozycji zgodnej z instrukcją i zachowanie oleju bez pęcherzyków powietrza.
