GSX-R ventily

Obecně

Ventily slouží k plnění válce čersvtou směsí a k odvodu spalin. Při expanzi těsní spalovací prostor. Ovládání naleznete na stránce rozvody. Ventil se skládá ze dříku (tyčky o průměru kolem 5mm), který zvolna přechází v talířek o průměrech 25-30mm. Vyrobeny jsou stejně jako i sedla a vodítka z vysoce legovaných ocelí. Dříve se používala litina na hlavy, kde vodítko i sedlo bylo vyrobeno přímo v daném kuse. V dnešní době hlav z hliníkových slitin (mj. lepší telené vlastnosti) jsou vodítka a sedla zalisována s velým přesahem do hlavy. Z důvodu velkého podtlaku při sání a nutnosti naplnit válec směsí v krátkém čase je nutné aby sací ventily měly větší průtočný průřez. Dosahuje se to zvýšením počtu ventilů na 2 případně 3(např. R1) a zvětšením průměru talířku ve srovnání s ventilem výfukovým. Sací ventil má kolem 600°C a výfukový cca 800°C. Menší průměr výfukového ventilu zajišťuje menší příjem tepla a větší šířka dosedací plochy v sedle odvádí více tepla do hlavy.
U 4 (5) ventilového systému na jeden válec a při použití DOHC rozvodu vychází konstrukčně velmi dobře umístění svíčky ve spalovacím prostoru-uprostřed mezi ventily.
Ventily jsou nuceně vraceny do sedla pomocí pružiny. Zpravidla se používá dvou pružin na jeden válec a to z důvodu sníženého rizika nevrácení ventilu při prasknutí pružiny a dalším důvodem je možnost "naladit" každou pružinu na jiný rezonanční kmitočet a tím zamezit rozkmitání. Tento problém ale nastává jen u vysokootáčkových motorů. Motory vozů F1 používají pneumatických "pružin" na vracení ventilu, kde k žádné rezonanci dojít ani nemůže.Pružiny jsou vinuty s opačným směrem vinutí, aby nemohlo dojít k zakousnutí jedné do druhé. Tuhost pružin musí být dostatečná na to, aby i při vysokých otáčkách dokázala držet ventil v kontaktu s vačkou a aby při sání se samovolně neotvíral výfukový ventil, nebo u přeplňovaných motorů aby se neotvíral sací ventil vlivem přetlaku v sacím kanálu.

Měření

Pro správnou funkci ventilu je potřeba kontrolovat několik rozměrů a tolerancí. Tyto rozměry se mohou u rúzných motorů lišit, né však moc podstatně.

Měření na GSX-R 1127
Výška okraje talířku h by měla být minimláně 0,5 mm. Zkontroluj šířku dosedací plochy W ventil/sedlo, která má být 0,9-1,1mm. Pokud vyhovuje a ventil netěsní tak tam dej brusnou pastu na ventily (je potřeba ji hodně naředit olejem), na ventilovej talířek lupni přísavku a otáčej ventilem (co jsem slyšel tak by se to nemělo točit třeba vrtačkou ale konat pohyb sem-tam). Víc se mi osvětčilo nasadit z druhý strany na dřík hadičku kterou otáčíš sem-tam v rukách a zároveň občas nadzvedneš aby se dostala pasta na broušený plochy. Po chvílích i měň polohu ventilu v sedle. Radiální vůle ve vedení ventilu smí být maximálně 0,35 mm a měříme ji v obou osách dle obr. V případě že nevyhovuje změříme průměr dříku který smí být minimálně 4,965-4,980mm u sacích a 4,945-4,960mm u výfukových ventilů. Obvodové házení na celou délku dříku smí být 0,05mm, obv. házení talířku 0,03mm

šířky ventilu, uhly sedla, vůle ventilu

Seřízení

Ventilové vůle se seřizují na válci, který je na konci kompresního zdvihu. Toto pravidlo platí pro všechny motory jakéhokoliv uspořádání. Je to pozice, kdy píst je v horní úvrati a vačky obou ventilů směřují od styčné plochy zdvihátka či vahadla. Zákonitě směřují obě, pokud totiž směřuje jen jedna tak píst NENÍ v horní úvrati. K nalezení horní úvrati nám většinou pomůže značka T (Top) na hvězdici na klice popř. na jiném rotoru připevněném na klice. Čtyřtaktní motor potřebuje pro svůj pracovní oběh dvě otočení kliky tzn. 720° z čehož vychází i zalomení kliky. U jednoválce není co řešit, u dvouválce máme zalomení po 360° tzn, že písty chodí spolu, u tříválce je to po 240°, čtyřválec po 180° atd. Pokud tedy seřizujem čtyřválec tak po každých 180° se dostane další válec do seřizovací polohy. Pořadí zapalování bývá 1-2-4-3 může být i 1-3-4-2. To pro samotné seřízení ventilů není až tak podstatné pokud se budem držet pravidla seřizovat ten válec, kde píst je v HÚ a zároveň kde trčí nosy vaček od styčné plochy.
Z geometrického tvaru vačky vychází jedna, na první poled, milá vlastnost. Necelá polovina vačky je tvořena základovou kružnicí a tak pohyb v této oblasti nemá vliv na zdvih ventilu - na velikost ventilové vůle. Z toho vyplývá, že jsme schopni seřídit ventily i na řadovém čtyřválci na jedno natočení kliky. Uvažujme pořadí zapalování 1-2-4-3 : pokud budem mít píst prvního válce v HÚ a budou sací i výfukový ventily zavřený tak píst 2. válce je v DÚ a je zavřen výfukový ventil a v 3.válci je zavřen sací ventil. Všechny tyto zavřený ventily můžeme tedy zkontrolovat případně seřídit. Po otočení o 360°seřídíme zbytek ventilů. (čti dál, kde se řeší "Menší probléM")

Existují různé systémy přenosu síly z vačky na ventil

Pomocí vahadla obr.(1)
Vahadel se používalo u starších modelů nebo u né moc sportovních (dodnes např. Bandit). Vahadlo (správným názvem páka, vahadlo vypadá jinak, ale název už se moc zažil na to, aby se to měnilo) je uchyceno na hřídeli, kde může vykonávat rotační pohyb kolem osy hřídele. Zhruba v polovině jeho délky se o něj opírá vačka a na konci tlačí na ventil (viz obr). V místech dotyku je ve vahadle šroub s jemný závitem jištěn kontramatkou. Listovou měrku vsunem mezi konec šroubu a ventil a zjistíme vůli. V případě nutnosti povolíme kontramatku a vůli nastavíme dle požadovaných hodnot.
Vahadlo s podložkou obr.(2)
Tento systém používaj např. SACS motory novějšího roku výroby (GSXF,GSXR .. z nepochopitelných důvodů GSF to nemá ikdyž je nový), dále třeba ZXR400. Prakticky stejné jako již výše napsáno, jen s tím rozdílem, že vahadlo je jedno na každý ventil (u vahadel se stavěcím šroubem se zpravidla dělá jedno vahadlo na dva ventily) a místo seřizování šroubkem je tam podložka velikosti baterky do hodinek.

Pomocí hrníčkových zdvihátek obr.(3) a (4)
U sportovních motorů byla snaha co nejvíc snížit setrvačný hmoty a zvýšit tuhost celýho rozvodovýho mechanismu tak si někdo rozumnej řekl, proč netlačit vačkou přímo na ventil. A jak řekli tak i udělali. Není možný opřít vačku přímo o ventil a to z dvou hlavních důvodů: nedalo by se to seřizovat, ale hlavně vačka by namáhala ventil i kolmo k ose ventilu což není dobře. Součástí tohoto mechanismu je hrníček, který přesně sedí ve vedení a zachycuje boční síly od vačky. Vymezovací podložka je buď mezi vačkou a hrníčkem nebo mezi hrníčkem a ventilem. Při seřizování vůle si prvně změříme vůle na všech ventilech a zapíšeme si je, pokud některé nesedí je nutné sundat vačky (napiš si nastavení) a změřit i tloušťku podložky mikrometrem. Pokud máme manuál tam vcelku jednoduše vyhledáme potřebnou tloušťku nové podložky. Pokud máme za sebou základní školu, jde to lehce spočítat. U podložek nad hrníčkem jde vyndat podložku pomocí speciálního přípravku bez sundávání vačkového hřídele. V případě že jsme naměřili menší vůli je logické, že potřebujem tenčí podložku, kterou lze upravit na brusce (nedoporučuju to dělat doma-je potřeba zachovat rozvnoběžnost čelních ploch). V případě podložky hned pod vačkou, kde dochází k přímému kontaktu pohybující se součásti je nutná tvrdost povrchu, kterou může narušit právě broušení.

GSX 600F - po několikatiminutovém střílení z výfuku začla majiteli motorka dost klepat načež se sundalo víko ventilů a zjevila se vcelku očekávaná podívaná. Vydřená vačková hřídel i vahadla (tento motor má uspořádání dle obr. 2). Bohužel k vyndání vahadel je nutné kvůli rámu sesadit motor asi o 5cm níže což zbytečně komplikuje výměnu. Při zvětšené ventilové vůli vlivem vydření došlo i k poškození vymezovacích podložek. Respektive jen neoriginálních náhrad, které neměly patřičnou tvrdost v jadře. Jedna z podložek se rozklepala natolik že nešla z uložení vyjmout a musel se rozdělat ventil. Naštěstí tato operace jde i bez sundání hlavy (lze toho využít při výměně gufer ventilů, ikdyž při výměně je lepší už udělat i kontrolu a případnou opravu dosedacích ploch ventilů).

neoroginalní podložka ventilu hrníčkové zdvihátko Kawa 4T cross

Při nasazování víka odmastíme (benzín, aceton) dosedací plochy i těsnící gumu která je po obvodu víka i gumy pod šrouby a decentně namažeme silikonem či jiným těsnícím tmelem. Silikonu opravdu jen málo, protože se rád vymáčkne z dutiny ve formě tenký šupinky, která pak může ucpat mazací kanály. Já používám Hylomar, kterej tento neduh nemá a navíc je odolnej vůči benzínu a oleji na rozdíl od silikonu. Víko připleskni na motor a šrouby jemně dotáhni a nech to pár minut zavadnout a poté to dotáhni.

Ventilové vůle GSX-R (měřeno při 20°±3°C)

obsah/rok	sání	výfuk
600/97-99	0,10-0,20	0,20-0,30
750/85-87	0,09-0,13	0,09-0,13
750/88	0,10-0,15	0,10-0,15
750/89-93	0,10-0,15	0,18-0,23
750/94-99	0,10-0,20	0,20-0,30
1100/86-88	0,10-0,15	0,10-0,15
1100/89-90	0,10-0,15	0,18-0,23
1100/91-93	0,10-0,15	0,15-0,23

?? Menší probléM ??
O pár řádků výše jsem popsal měření ventilové vůle na řadovým čtyřválci na jedno otočení klikou, ale musím uvést jeden problém. Vačka je tvořena základovou kružnicí (cca 140°) a zbytek je už nos vačky. Změření vůlí vychází právě z teoretického předpokladu, že základová kružnice má tedy ve všech místech stejný poloměr tzn. že vůli bychom mohli měřit nejen v HÚ na konci kompresního zdvihu, ale i výfukový ventil v DÚ na konci sání a a sací ventil v DÚ na konci expanze. Skutečnost je však poněkud odlišná. Měřil jsem na motory GSX-R 1127, GSF 1200 a R1. Ikdyž jsem se zaručeně pohyboval na základové kružnici odchylky poloměru byly u GSX-R 0,03mm, u GSF 0,02mm, u R1 0,03mm. Po vynásobení převodem vahadla (GSX-R a GSF) se dostáváme na hodnotu cca 0,06mm (GSXR) což z požadované vůle 0,18-0,23 je kolem 30%, 0,04mm u GSF. Na motoru R1 je to jen 0,03, protože je použito hrníčkové zdvihátka. Z toho vyplývá, že pokud měřím vůli a seřídím ji na hodnotu v intervalu, je vcelku reálné aby při dalším měření po daném intervalu kontrol jsem naměřil vůli až o 0,06mm menší a začnu se zbytečně chytat za hlavu že se zaklepal ventil. Bohužel lze tohoto samozřejmě dosáhnout ikdyž budu měření provádět korektně. Tato odchylka je uvedena i v anglické literatuře "4 stroke performance tuning".

Ventil z Kawasaki ZZR 600. Honzovi upadl ventil v 10 000ot/min do spalovacího prostoru. Ventil je veden šikmo k ploše pístu tak se ohnul nárazem dřík (3) a talíř ventilu (1) se ulomil. Při natočení se zaseknul do ventilového sedla (2) které prasklo a úlomky se rozlítly po spalovacím prostoru a střepiny se zasekly pod další, do té doby, funkční ventily. To proč ventil upadl moc nehápem. Na dříku je vidět (na levé straně), že chybí horní část s drážkou v které drží zajišťovací klínky. Na klínky působí jen tlak pružiny, která ventil vrací do zavřené polohy.

1) ulámaná vložka válce na GSX600F
2) ulámané ventily. Jeden z možných postupů mě napadá ten, že upadl talířek ventilu vlivem únavy. Kousek se zapasoval do sedla dalších dvou ventilů a ty se taky ulomily. Úlomky postupně rozbily píst, který byl nalezen ve formě drti v olejové vaně. Na EX byl řetěz posunut o 1zub vpřed (dle Coudyho), ale možná bych spíš věřil posuvu IN vačky o jeden zub vzad. Z fotek se těžko určí příčina a navíc nejsem soudní znalec:-)

autor: GSX-Roll