Popychacze (drążki popychaczy)

Popychacze to smukłe metalowe drążki, których zadaniem jest przenoszenie ruchu wałka rozrządu ku zaworom w określonym i od dawna stosowanym typie silnika. Istnieją z powodu umiejscowienia wałka rozrządu. W silniku z górnozaworowym układem rozrządu zawory umieszczone są w głowicy, u góry silnika, lecz wałek rozrządu decydujący o tym, kiedy zawory się otwierają, zamontowany jest nisko, wewnątrz bloku silnika, blisko napędzającego go wału korbowego. Coś musi pokonać znaczną odległość między tymi dwoma elementami — i tym pomostem jest właśnie popychacz.

Działanie tworzy łańcuch podzespołów współpracujących po kolei. Gdy wałek rozrządu się obraca, każda jego krzywka unosi popychacz dolny, zwany niekiedy szklanką lub talerzykiem, ślizgający się po jej powierzchni. Popychacz dolny pcha ku górze dolny koniec drążka popychacza. Drążek, biegnący ku górze przez kanał w bloku i głowicy, przenosi to uniesienie na dźwigienkę zaworową obracającą się na osi u góry silnika. Dźwigienka naciska wówczas na trzonek zaworu, otwierając go wbrew sprężynie; gdy krzywka odsunie się dalej, sprężyna zamyka zawór, a cały zespół rozrządu podąża z powrotem w dół. Jest to układ górnozaworowy, czyli OHV, odmienny od konstrukcji umieszczających wałek rozrządu w głowicy.

Trwała popularność układu z popychaczami wynika z jego zwartości i prostoty. Ponieważ w głowicy znajdują się jedynie zawory i dźwigienki, podczas gdy pojedynczy wałek rozrządu pozostaje w bloku, głowica może być niewielka, a cały silnik wyjątkowo wąski i niski jak na swoją pojemność. Z tego powodu układ ten zdominował amerykańskie silniki V8, w których wielkolitrażową jednostkę można schludnie zmieścić między przednimi kołami. Pojedynczy, nisko położony wałek rozrządu, napędzany krótkim, wytrzymałym łańcuchem lub kołami zębatymi, sprawia też, że napęd rozrządu jest tani i mechanicznie nieskomplikowany w porównaniu z rozwiązaniami wielowałkowymi.

Wada ujawnia się przy wysokich obrotach. Napęd rozrządu z popychaczami niesie większą masę ruchomą i więcej ogniw w łańcuchu niż konstrukcja z górnym wałkiem rozrządu, a przy wysokich obrotach masa ta jest podatna na uginanie, odbijanie i tak zwane unoszenie zaworów, gdy zawory przestają wiernie podążać za zarysem krzywki. Silniki z górnym wałkiem rozrządu, które oddziałują na zawory znacznie bardziej bezpośrednio, ogólnie osiągają wyższe obroty i swobodniej oddychają, co jest jednym z powodów, dla których większość wysokoobrotowych konstrukcji z czterema zaworami na cylinder porzuciła popychacze. Inżynierowie mimo to utrzymali konkurencyjność tego układu dzięki lekkim podzespołom, hydraulicznym popychaczom i starannej konstrukcji.

W szerszym ujęciu napędów rozrządu popychacze sytuują się na jednym końcu spektrum biegnącego przez układy z pojedynczym i podwójnym górnym wałkiem rozrządu. Pozostają cenione tam, gdzie szerokie, bogate w moment obrotowy dostarczanie mocy, zwarte wymiary i niski koszt znaczą więcej niż maksymalne obroty. Daleki od bycia jedynie reliktem, silnik z popychaczami przetrwał w dużych, wyczynowych jednostkach V8 właśnie dlatego, że jego połączenie prostoty, zwartości i siły w dolnym zakresie obrotów wciąż bardzo dobrze odpowiada pewnym zastosowaniom.