Dlaczego we współczesnych silnikach rozrząd znajduje się z tyłu?

Mechanizm napędu rozrządu umieszczony po stronie skrzyni biegów, czyli w silniku zamontowanym wzdłużnie – umieszczony z tyłu - spędza sen z powiek niektórym mechanikom, a jeszcze bardziej świadomym użytkownikom. Nie raz już słyszałem, że to spisek, by podnieść koszty serwisu i napraw, bo niczego dobrego to nie przynosi.

Chodzi o to, że wymiana napędu rozrządu jest procesem o wiele bardziej czasochłonnym, ponieważ trzeba silnik zdemontować, a przynajmniej zrobić to ze skrzynią biegów i sprzęgłem, by dostać się do napędu rozrządu. W niektórych przypadkach sama robocizna jest znacznie droższa niż komplet części do wymiany, nawet oryginalnych.

Z tego też powodu producenci stosujący napęd rozrządu po stronie skrzyni biegów używają wyłącznie łańcucha, ponieważ jest to rozwiązanie co do zasady trwalsze i nie wymaga serwisu (okresowej wymiany). Niestety przykład silników BMW (N47), ale i Mercedesa (np. OM 651) pokazuje, że nie do końca się to udało. Łańcuchy w wielu samochodach się rozciągały i wymagały wymiany, a użytkownicy nierzadko ponosili koszty kilku tysięcy złotych, choć były i kwoty pięciocyfrowe.

Spisek producentów? Łatwo wyciągnąć taki wniosek, bo przecież każdy producent samochodu zarabia w dużym stopniu na wizytach w serwisie. A co niby daje umieszczenie rozrządu z tyłu, jeśli nie same komplikacje?

Złóżmy kilka faktów. Pionierami w stosowaniu takiego napędu rozrządu na dużą skalę w popularnych sinikach były niemieckie firmy BMW i Mercedes-Benz. Wspólną cechą jest nie tylko niemieckie pochodzenie, ale też konstrukcja popularnych modeli z silnikiem umieszczonym wzdłużnie z napędem na tylną oś. Trzeci fakt to okres 2007-2008 dla ich jednostek, w których łańcuch rozrządu pojawił się z tyłu.

W 2006 roku zaczęła obowiązywać nowa norma emisji spalin, a w latach 2007-2008 najwięksi producenci samochodów wprowadzali nowe modele, generacje lub przynajmniej liftingi (w tym modernizacje silników), by lepiej dostosować swoje auta do nowych wymagań emisyjnych. Co ma to do łańcucha rozrządu?

Z technicznego punktu widzenia umieszczenie napędu rozrządu dla samego silnika nie ma żadnego znaczenia, ale dla całego samochodu z silnikiem zamontowanym wzdłużnie już tak. Otóż łańcuch znajdujący się przy sprzęgle i skrzyni biegów nie zabiera przestrzeni, jakiej potrzebuje napęd rozrządu z przodu. A to oznacza, że silnik w przedniej części może być niższy.

Wynika to z faktu, że wałki rozrządu umieszczone na samej górze silnika potrzebują do napędzania kół zębatych (lub pasowych), których górny obrys jest umieszczony wyżej od samych wałków. W efekcie obudowa wałków rozrządu jest najwyższym elementem konstrukcyjnym silnika, więc lepiej, żeby znajdowała się z tyłu, dzięki czemu z przodu niższy silnik pozwala na niższe poprowadzenie maski.

To z kolei sprawia, że samochód może mieć mniejszy współczynnik oporu powietrza, a także być bezpieczniejszy dla pieszych w razie potrącenia. Niżej umieszczona maska lepiej "przecina" powietrze przy wysokich prędkościach. To ma bardzo duże znaczenie dla niemieckiego klienta niemieckiego samochodu z silnikiem Diesla, który jeździ po niemieckich autostradach, bo wpływa na niższe zużycie paliwa przy dużych prędkościach.

Co więcej, konstruktorzy mogą swobodniej zagospodarować przednią część komory silnika, ponieważ dzięki napędowi rozrządu z tyłu, jest on nieco krótszy. Dodatkowym atutem jest przeniesienie stosunkowo dużej masy elementów napędu rozrządu (koła zębate, napinacze, łańcuch) do tyłu, co poprawia rozkład mas.

Z kołami pasowymi i napędem osprzętu nie ma tego problemu, ponieważ alternator czy pompy można umieścić znacznie niżej, co widać na powyższym zdjęciu.

Z konstrukcyjnego punktu widzenia - nie samej jednostki napędowej, ale całego samochodu z silnikiem umieszczonym wzdłużnie - zastosowanie napędu rozrządu z tyłu ma więc same zalety. Dlatego takie rozwiązanie znajdziemy już nie tylko w konstrukcjach BMW czy Mercedesa, ale także Mazdy czy Jaguara.

Dla mechaników i użytkowników wciąż pozostaje to małym koszmarem, ale jeśli konstrukcja napędu rozrządu jest dopracowana, a serwisowanie auta właściwe, kierowcy nie mają się czego bać, natomiast mogą korzystać z wymienionych tu zalet.