Współczesne silniki spalinowe coraz częściej wyposażane są w systemy zmiennych faz rozrządu, które pozwalają na dynamiczne dostosowywanie momentu otwarcia i zamknięcia zaworów dolotowych i wydechowych w zależności od aktualnych warunków pracy jednostki napędowej. Serce tego systemu stanowi elektromagnetyczny zawór sterujący, który odpowiada za precyzyjne zarządzanie przepływem oleju pod ciśnieniem do wnętrza koła zmiennych faz. To właśnie on, działając w czasie rzeczywistym, decyduje, czy fazator ma ustawić wałek rozrządu wcześniej, później czy pozostawić w pozycji neutralnej. Działanie tego zaworu jest jednym z najważniejszych elementów sprawnie funkcjonującego układu rozrządu z regulowanymi fazami.
Zasada działania elektromagnetycznego zaworu sterującego opiera się na konwersji impulsu elektrycznego w ruch mechaniczny, który otwiera lub zamyka kanały przepływu oleju. Zawór składa się z metalowego korpusu, w którym umieszczony jest ruchomy tłoczek sterowany polem magnetycznym. Wewnątrz obudowy znajduje się również uzwojenie elektromagnesu, które po podaniu napięcia tworzy pole magnetyczne i przyciąga tłoczek w określonym kierunku. Dzięki temu możliwe jest precyzyjne otwieranie i zamykanie wewnętrznych kanałów olejowych prowadzących do koła zmiennych faz.
Gdy jednostka sterująca silnika wykryje, że warunki jazdy wymagają zmiany ustawienia wałka rozrządu – na przykład podczas przyspieszania, hamowania silnikiem lub pracy na biegu jałowym – wysyła impuls elektryczny do zaworu. Ten impuls powoduje przesunięcie tłoczka wewnątrz zaworu i skierowanie oleju pod ciśnieniem do jednej z komór koła fazowego. Ciśnienie oleju wywiera nacisk na łopatki lub tłok znajdujący się wewnątrz koła, co prowadzi do jego obrotu względem wałka. W ten sposób zmieniany jest kąt ustawienia wałka rozrządu względem wału korbowego, a tym samym modyfikowany moment otwarcia zaworów.
Ruch tłoczka w zaworze nie musi być skokowy – w wielu rozwiązaniach możliwe jest jego płynne pozycjonowanie, co pozwala na bardzo precyzyjne sterowanie zmianą faz. Dzięki temu układ reaguje dynamicznie na zmiany obciążenia i prędkości obrotowej silnika, poprawiając elastyczność jednostki, zwiększając moment obrotowy przy niskich obrotach oraz ograniczając zużycie paliwa i emisję spalin. Zaletą elektromagnetycznego sterowania jest szybka reakcja, brak konieczności używania mechanicznych siłowników oraz możliwość łatwej integracji z układem sterowania silnikiem.
Zawory elektromagnetyczne są jednak bardzo wrażliwe na jakość oleju i jego regularną wymianę. W ich wnętrzu znajdują się bardzo wąskie kanały i szczeliny, które mogą łatwo ulec zapchaniu w wyniku zanieczyszczeń, osadów lub nieodpowiedniej lepkości cieczy smarującej. Gdy zawór nie może się prawidłowo otworzyć lub zamknąć, komputer sterujący otrzymuje błędne informacje o położeniu wałka rozrządu, co prowadzi do nieprawidłowej pracy silnika. Objawy takie jak nierówna praca, opóźnione reakcje na gaz, spadek mocy, a nawet tryb awaryjny, mogą wynikać właśnie z niesprawnego zaworu sterującego fazami.
W praktyce elektromagnetyczny zawór sterujący jest podłączony do magistrali olejowej silnika i otrzymuje sygnał z jednostki sterującej ECU, która analizuje dane z wielu czujników: położenia wału, wałka rozrządu, przepustnicy, temperatury, obciążenia silnika i innych. W czasie jazdy dochodzi do setek zmian pozycji zaworu na minutę, a każda z nich jest ściśle zsynchronizowana z aktualnym zapotrzebowaniem na moc i efektywność spalania. Dlatego jego poprawne działanie jest niezbędne dla optymalnej pracy całego silnika.
Podsumowując, elektromagnetyczny zawór sterujący fazami to zaawansowany technologicznie element, który pełni kluczową rolę w systemie zmiennych faz rozrządu. Jego działanie opiera się na kontrolowanym przepływie oleju pod ciśnieniem, dzięki czemu możliwa jest szybka i precyzyjna zmiana ustawienia wałka rozrządu. Aby system ten działał bez zarzutu, konieczne jest stosowanie wysokiej jakości oleju, jego regularna wymiana oraz szybka reakcja na pierwsze objawy nieprawidłowości. Sprawny zawór to gwarancja elastycznego, ekonomicznego i trwałego silnika, który w pełni wykorzystuje potencjał zmiennych faz.
