Over Head Camshaft

OHC (Over Head Camshaft) je typ ventilového rozvodu pístového motoru, u kterého jsou v hlavě umístěny nejen ventily, ale i jedna vačková hřídel. Přesnější označení je SOHC (Single Over Head Camshaft). V případě, že se jedná o motor s více řadami válců, jsou použity vačkové hřídele v každé hlavě válců. Motor má tedy více vačkových hřídelí, ale stále se jedná o konstrukci OHC (SOHC).

Výhody konstrukce

Mezi vačkou a ventilem je obyčejně vloženo jen zdvihátko umožňující seřízení ventilové vůle (dnes většinou samočinné hydraulické válcového tvaru). Rozvod tak obsahuje malý počet součástek, což zabezpečuje jeho vysokou tuhost a malý rozptyl vůlí. V porovnání s rozvodem OHV má menší počet součástek a tedy menší hmotnost a setrvačnost, což je vhodnější pro dosažení potřebné účinnosti ventilů vysokootáčkových motorů. Určitou nevýhodou tohoto rozvodu je komplikovanější a vyšší konstrukce hlavy válců. Výhody však převažují a proto je v současnosti typický pro moderní spalovací motory určené pro pohon automobilů.

Pohon rozvodu

Při volbě způsobu pohonu vačkové hřídele, která je vzdálená od klikové hřídele rozhodovalo několik okolností:

• cena
• hlučnost
• tepelná roztažnost použitých materiálů
• snadnost utěsnění pohonu

Technický pokrok v oblasti materiálů a technologií v průběhu času zásadně ovlivnil výskyt jednotlivých řešení:

• ozubený řemen (obvyklý)
• řetěz
• sadou ozubených kol (zřídka)
• královská hřídel (výjimečně)
• třemi nebo dvěma ojnicemi (raritně)

• 
  ozubený řemen
• 
  profil ozubeného řemene
• 
  řada ozubených kol
• 
  pohon svislou (královskou) hřídelí
• 
  pohon dvěma ojnicemi

Rozvod OHC je používán u čtyřdobých motorů. Převodový poměr pohonu vačkového hřídele od klikové hřídele je 2:1. Vačkový hřídel se otáčí 2x pomaleji než hřídel klikový. Důvodem je fakt, že čtyřdobý motor vykoná jeden pracovní cyklus za dvě otáčky klikové hřídele.

Pohon vačkové hřídele musí umožnit přesné nastavení vzájemné pozice klikové a vačkové hřídele a svázat pevně jejich vzájemnou polohu, která se během provozu motoru nesmí měnit. Musí být použit přesný převod (bez prokluzu) – převod s tvarovým stykem.

V současnosti se nejčastěji používá převod ozubeným rozvodovým řemenem, který má nízkou hmotnost. Vývoj nových materiálů zabezpečuje vysokou životnost a spolehlivost ozubeného rozvodového řemenu.

Pohon převodem čelními ozubenými koly se používá zřídka. Při poměrně velké vzdálenosti os obou hřídelů, musí být převod řešen vloženými ozubenými koly, která zvyšují hmotnost rozvodu. Toto řešení je velmi spolehlivé a dobře se osvědčilo ve čtyřválcových vidlicových motorech Honda VFR (1985 - 1997)

Královský hřídel bývá umístěn souběžně s osou válců a spojuje dvěma páry kuželových nebo šroubových kol. Konstrukce byla použita v motoru Praga 500 a Jawa 500 OHC.

Pohon třemi ojnicemi si nechal patentovat John Godfrey Parry Thomas pod nenápadným názvem „Motor s vnitřním spalováním"(Internal-combustion engine). Patent US1495620A má prioritu ode dne 15. března 1921. Již 15.prosince 1922 patentoval Walter Owen Bentley pohon třemi ojnicemi, které eliminovaly tepelnou roztažnost při změnách teploty motoru.Horní ložiska ojnic jsou vybavena čtyřmi vinutými pružinami, které umožňují automatické nastavení.

Pohon dvěma ojnicemi bylo řešení konstruktéra Alberta Rodera, pracujícího u firmy NSU, která tuto konstrukci nazvala Ultramax. Zatímco u předchozích konstrukcí byl pohyb z klikové hřídele na vačkovou hřídel přenášen otáčejícími součástmi, u řešení NSU byly použity ojnice. Kliková hřídel poháněla pomocnou hřídel v převodovém poměru 2:1. Jak na pomocné hřídeli, tak na vačkové hřídeli byly excentry, vzájemně spojené ojnicemi. Se systémem přenosu pohybu pomocí ojnic (zkoušeného firmou Husqvarna) byly seznámeni čtenáři krátkým textem s náčrtkem systému. Autor textu však mylně předpokládal, že ojnice pohybují přímo s vahadly ventilů, podobně jako s vahadly ventilů pohybují zvedací tyčky motorů OHV.

Konfigurace vačky a ventilů

• nejjednodušší konstrukce motorů OHC má vačkovou hřídel umístěnou přímo nad ventily, které jsou uspořádány v řadě. Ventily jsou kolmé na vačkovou hřídel a poloha ventilových talířů vytváří plochý (klínovitý) spalovací prostor

• Firma Triumph Motor Company vyvinula motor, pro vůz Triumph Dolomite Sprint, s jednou vačkou umístěnou nad sacími ventily, které ovládá přímo. Výfukové ventily jsou ovládány prostřednictvím vahadla. Rozevřením ventilů - vytvořením úhlu mezi sacím a výfukovým ventilem byl vytvořen optimální spalovací prostor. Jednalo se o čtyřválcový motor se šestnácti ventily.
• Firma Ford vyvinula motor CVH (Compound Valve-angle Hemispherical), kde jsou ventily skloněné a současně vzájemně posunuté. Tyto ventily jsou ovládány vahadly, které s vačkovou hřídelí svírají úhel. Stejné řešení přihlásil k patentovacímu úřadu Georges Henry Roesh dne 4. listopadu 1943 jako Vylepšení hlavy válců a rozvodu ventilů u víceválcových spalovacích motorů.

• motor SOHC může mít více ventilů. I v tomto případě jsou nezbytná vahadla, kterými jsou ventily ovládány.

• 
  ventily v jedné řadě
• 
  ventily ve dvou řadách
• 
  Compound Valve-angle Hemispherical

OHC versus DOHC

Další možné řešení je použití dvou vačkových hřídelí v hlavě válců, tedy samostatná vačková hřídel nad každou řadu ventilů (sací, výfukové), takové řešení se potom označuje DOHC (Double Over Head Camshaft) tj. dvě vačkové hřídele v hlavě válce.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Rozvod OHC na slovenské Wikipedii.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Over Head Camshaft na Wikimedia Commons