2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое ГРМ

Газораспределительный механизм двигателя (ГРМ)

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:

Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее. Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.

Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?

Основными элементами газораспределительного механизма являются:

  • распределительный вал
  • впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
  • привод распределительного вала
  • также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам

У V-образных двигателей основная деталь рассматриваемого механизма — распределительный вал — может иметь как нижнее, так и верхнее расположение. При нижнем расположении (рис. а) распределительный вал 7, размещенный в блок-картере, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи, обычно содержащей одну пару цилиндрических или конических шестерен (возможно применение и нескольких пар шестерен).

У четырехтактного двигателя передаточное отношение привода равно двум, т.е. распределительный вал вращается вдвое медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал с помощью кулачков перемещает толкатели 2 и штанги 3. Последние поворачивают коромысла 5 относительно оси 4. В то же время противоположные концы коромысел воздействуют на клапаны 7, перемещая их вниз и преодолевая при этом сопротивление пружин 6. Расположение кулачков на распределительном валу и их форму выбирают так, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в строго определенные моменты согласно рабочему циклу двигателя.

Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал

У рядных верхнеклапанных двигателей и V-образных двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр распределительный вал (валы) находится в головке блока, в непосредственной близости от клапанов (рис. б). Поскольку при верхнем расположении распределительного вала расстояние между его осью и осью коленчатого вала оказывается значительным, для приведения распределительного вала во вращение обычно используют цепную передачу. У двигателей сравнительно малой мощности можно также применять зубчатый ремень.

Распределительные валы мощных V-образных дизелей приводятся во вращение с помощью зубчатой передачи, у которой число пар конических шестерен может составлять две и более. При верхнем расположении распределительного вала уменьшается число передаточных деталей. Например, в механизме, представленном на рис. б, отсутствуют толкатели и штанги. Распределительный вал 4 непосредственно воздействует на коромысла 3, которые, в свою очередь, перемещают клапаны.

При работе двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются (наиболее сильно — клапаны) и, следовательно, расширяются и удлиняются. Чтобы обеспечить возможность удлинения стержня клапана при его нагреве без нарушения плотности посадки головки клапана в седле, между отдельными деталями газораспределительного механизма у непрогретого двигателя должен быть зазор (например, между стержнем клапана и концом коромысла). Регулировать этот зазор можно различными способами, например с помощью винта 1 (см. рис. б), самоотвинчивание которого предотвращает контргайка 2. Чтобы исключить необходимость в регулировке зазора и уменьшить шумность двигателя в газораспределительных механизмах многих современных двигателей используются гидравлические толкатели. В эти толкатели встроены гидрокомпенсаторы, изменяющие их длину под действием давления масла, которое специально подается из смазочной системы двигателя. Клапан, его направляющая втулка, пружина и опорная шайба с деталями ее крепления образуют клапанную группу газораспределительного механизма.

Клапан состоит из головки и стержня, между которыми для уменьшения сопротивления движению газов выполнен плавный переход. Головка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску, по которой клапан плотно прилегает к седлу. Для крепления опорной шайбы пружины конец стержня клапана снабжен канавкой. В некоторых случаях для улучшения отвода теплоты от головки выпускного клапана стержень со стороны головки выполняют полым и вводят в него жидкий металлический натрий.

Клапаны изготавливают высадкой из стального прутка с последующей механической и термической обработкой. Материалом для них служит износо- и жаростойкая сталь. Иногда головку и стержень выпускного клапана выполняют из разных марок стали, а затем соединяют сваркой. Торец стержня клапана дополнительно закаливают для повышения твердости и износостойкости. В некоторых случаях на фаску выпускного клапана для увеличения его долговечности наплавляют особо жаростойкий сплав.

Каждый цилиндр двигателя имеет, как минимум, два клапана — впускной и выпускной. Однако в настоящее время наметилась тенденция к увеличению числа клапанов на цилиндр. Все шире применяются двигатели с тремя (два впускных и один выпускной) и четырьмя (два впускных и два выпускных) клапанами. При наличии одного впускного и одного выпускного клапанов первый имеет большую головку. Это необходимо для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом.

Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло. Стержень имеет высокоточное сопряжение с втулкой (зазор составляет 0,05… 0,12 мм). Направляющие втулки изготавливают из чугуна или спеченного пористого материала, который может быть пропитан смазочным маслом.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая его плотную посадку в седле. Пружины изготавливают методом холодной навивки из специальной стальной, термически обработанной проволоки с последующей дробеструйной обработкой, что увеличивает их долговечность. Иногда для предотвращения появления резонансных колебаний используют пружины с переменным шагом витков.

Опорная шайба удерживает пружину в сжатом состоянии. Крепление стержня клапана к опорной шайбе осуществляется с помощью конических разрезных сухарей, входящих в выточку на стержне.

Седло клапана, в которое он садится фаской головки, у верхнеклапанного двигателя расположено в головке цилиндров. Обычно седла выпускных, а иногда и впусковых клапанов, выполняют в виде вставных колец и наглухо запрессовывают в выточки головки цилиндров. Вставные кольца изготавливают из жаростойкой стали, специального чугуна или спеченного материала.

Передаточные детали газораспределительного механизма обеспечивают передачу усилия от распределительного вала к стержням клапанов. К таким деталям относятся:

Толкатели передают осевое усилие от кулачков распределительного вала на штанги или стержни клапанов. Они могут быть плоскими, грибовидными, цилиндрическими или рычажными. Их изготавливают из стали или чугуна. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности толкателей упрочняют, а затем шлифуют.

Штанги служат для передачи усилий от толкателей к коромыслам при нижнем расположении распределительного вала в верхнеклапанном двигателе (см. рис. а). Штанги изготавливают из стали или алюминиевого сплава, придавая им форму трубки. На концах штанг крепят стальные наконечники со сферическими поверхностями, имеющими высокую твердость. Нижними концами штанги упираются в гнезда толкателей, а верхними — в регулировочные винты коромысел.

Коромысла предназначены для изменения направления и величины усилий, передаваемых на стержни клапанов. Коромысла шарнирно устанавливают на осях, которые крепятся к головке цилиндров. На одном конце коромысла может быть установлен регулировочный винт, который позволяет изменять зазор в газораспределительном механизме. Материалом для коромысла служит сталь или ковкий чугун. Рабочие поверхности коромысла закаливают, а затем шлифуют.

Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия клапанов при помощи кулачков. Конструкция распределительного вала зависит от типа двигателя, числа цилиндров и клапанов, а также типа привода. Характерные конструкции распределительных валов представлены на рисунке. Любой распределительный вал имеет кулачки впускных 2 и выпускных 4 клапанов, а также опорные шейки 2. Распределительный вал бензинового карбюраторного двигателя снабжен также винтовой шестерней 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания и эксцентриком 3, приводящим в действие топливный насос. Число кулачков соответствует общему числу клапанов, которые обслуживаются данным валом. Число опорных шеек чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала. В рядном четырех- цилиндровом двигателе вершины одноименных кулачков располагаются под углом 90° (рис. а), в рядном шестицилиндровом — под углом 60° (рис. б), а в V-образном восьмицилиндровом — под углом 45° (рис. в). Угол установки разноименных кулачков зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соответствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом направления вращения вала. В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в картер (при нижнем расположении) или головку цилиндров (при верхнем расположении) тонкостенные биметалические или триметаллические втулки. Одна из опорных шеек вала (обычно передняя) снабжена фиксирующим устройством для предотвращения его осевых перемещений. Для смазывания опорных шеек к ним подается масло под давлением из общей смазочной системы двигателя. При верхнем расположении распределительного вала в его теле сверлят осевое отверстие, по которому масло поступает ко всем опорным шейкам и кулачкам.

Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса

Что такое ремень ГРМ и для чего он нужен в автомобиле

В современных автомобилях есть немало различных приводов, которые необходимы для передачи вращательных моментов от одних деталей, узлов и агрегатов, к другим. Можно с полной уверенностью констатировать, что без них машины просто не могли бы выполнять свои функции. Среди этих приводов одним из важнейших является тот, который обеспечивает работу газораспределительного механизма силового агрегата, смонтированного на транспортном средстве. Во многих машинах он является ременным, и знать, что такое ремень ГРМ, какие функции он выполняет, чем грозит его разрыв и как предотвратить возникновение этой неприятности, просто необходимо всем автомобилистам без исключения.

Читать еще:  Самодельный стробоскоп для установки зажигания

Функции и конструкция газораспределительного механизма

Устройство газораспределительного механизма (ГРМ): 1 — шестерня распределительного вала; 2 — кулачки; 3 — распределительный вал; 4 — подшипник; 5 — клапаны; 6 — пружины; 7 — ремень ГРМ; 8 — коленчатый вал с маховиком; 9 — газораспределительная шестерня;

Прежде чем говорить о ремнях, которые являются составными частями многих газораспределительных механизмов двигателей внутреннего сгорания, необходимо выяснить, что такое ГРМ.

На самом деле ГРМ (или газораспределительный механизм) представляет собой один из самых сложных механизмов, которые имеются в двигателях внутреннего сгорания. Функции его состоят в том, чтобы обеспечивать своевременное наполнение цилиндров топливной смесью и вовремя выводить из них отработавшие газы.

Эти задачи газораспределительный механизм решает, открывая и закрывая в строго определенные моменты времени впускные и выпускные клапаны, которыми снабжен каждый из цилиндров мотора. Именно они, а также распределительный вал, непосредственно управляющий их работой, являются основными элементами любого современного ГРМ.

Для того чтобы распределительный вал выполнял свои функции, ему необходимо сообщить вращательный момент. Он транслируется от коленчатого вала с помощью специально предназначенного для этой цели привода, состоящего из шкивов, расположенных на нем и коленвале, а также соединяющего их ремня. Именно он и называется ремнем ГРМ.

Зачем нужен ремень ГРМ и как он устроен

Таким образом, можно сказать, что ремень ГРМ является той деталью, с помощью которой производится синхронизация работы распределительного и коленчатого вала. Следует также заметить, что во многих моделях современных двигателей внутреннего сгорания он также приводит в действие водяной насос.

Как правило, конструкторы современных двигателей внутреннего сгорания располагают ремни газораспределительных механизмов между радиаторами и блоком цилиндров, то ест в передней части двигательных отсеков машин. В одних марках автомобилей ремень ГРМ видно сразу же после поднятия капота, в других они скрыты кожухами, однако в любом случае механикам добраться до этой детали не составляет никаких проблем.

Визуально ремень газораспределительного механизма современного автомобиля представляет собой замкнутый обод, имеющий на своей внутренней стороне зубья. Примечательно, что каждая модель двигателя имеет свой собственный ремень ГРМ, то есть универсальных деталей этого типа просто не существует. Что касается материала изготовления, то если самые первые рении изготавливали из резины, упрочненной текстильным кордом, то сейчас используется высокопрочное стекловолокно и особые полимерные составы, которые отличаются повышенной прочностью и устойчивостью к воздействию значительных перепадов температур.

Производители утверждают (и это в полной мере подтверждается практикой), что современные ремни газораспределительных механизмов хотя и существенно уступают по своим прочностным характеристикам и устойчивости к износу цепям ГРМ, но все же имеют значительный ресурс. В большинстве случаев ремень ГРМ исправно работает не менее 60000 километров пробега. Тем не менее, достаточно часто бывает так, что он выходит из строя раньше времени и просто обрывается.

Читайте также: Что лучше ремень ГРМ или цепь .

Причины и последствия обрыва ремня ГРМ

Обрыв ремня ГРМ

К сожалению, обрыв ремня ГРМ — это достаточно распространенная проблема. Основными причинами, по которым обрываются ремни ГРМ, являются:

  • Игнорирование рекомендованных производителем сроков замены;
  • Нарушение правил эксплуатации;
  • Разрушение из-за попадания на поверхность технической жидкости или масла;
  • Невысокое качество детали.

К сожалению, многие российские водители просто не обращают внимание на рекомендации производителей относительно сроков замены ремней газораспределительных механизмов. Поэтому если они обрываются виду естественного износа, то в этом им винить приходится только себя.

Достаточно часто к обрыву ремней ГРМ приводят проблемы с роликами и натяжителями, а также водяной помпой, которой они, как уже было сказано выше, также нередко сообщают вращательный момент. Поэтому в рамках мероприятий по регулярному техническому обслуживанию силовых агрегатов автомобилей необходимо следить за степенью натяжения ремня, исправностью деталей и механизмов, с которыми он взаимодействует.

Если на поверхность ремня ГРМ попала едкая техническая жидкость или машинное масло, то его необходимо как можно быстрее заменить. Практика показывает, что даже если удалить образовавшиеся пятна, ремень все рано будет проскальзывать и в итоге может порваться.

Наконец, в «группе риска» обрыва ремня ГРМ находятся те водители, которые устанавливают на свои машины ремни неизвестных производителей и сомнительного качества. Такие детали могут порваться практически в любой момент. Что касается последствий обрыва, то они практически всегда бывают достаточно тяжелыми.

Как только ремень ГРМ обрывается, распределительный вал останавливается, оставляя клапаны в том положении, в котором они находились в момент обрыва. Это практически всегда приводит к тому, что поршни в итоге ударяют по клапанам и гнут их. Кроме того, в результате обрыва ремня ГРМ могут быть серьезно повреждены направляющие втулки, довольно часто происходит деформация и даже разрушение поршней.

В результате этой поломки вступает в действие пресловутый «эффект домино», и в результате, что называется, по цепочке, происходят такие серьезные неприятности, как деформация распределительного вала, повреждения головки блока цилиндров. Выход из строя шатунной группы. Для того, чтобы этого не произошло, автомобилистам нужно следить за состоянием ремней ГРМ и вовремя производить их замену.

Читайте также: Когда и как менять ремень ГРМ .

Видео на тему

Просто о сложном: что такое ГРМ и зачем он нужен

«ГРМ пора менять». Все знают, что это страшный приговор любому двигателю. Правда, не все знают почему и что этот «ГРМ», вообще, такое. Сегодня предлагаю разобрать вопрос понятным языком и выяснить, с чем связаны все эти расхожие истории о заклинивших моторах и загнутых клапанах. Поэтому, для начала чуть-чуть теории.

Чуть-чуть теории

Аббревиатура ГРМ расшифровывается как «газораспределительный механизм» . Что за газы и зачем их куда-то распределять?
Вроде как очевидно, что в цилиндрах сгорает жидкое топливо, не правда ли? На самом деле так, да не совсем так. В цилиндрах мотора сгорает газообразная смесь, получаемая из мелкодисперсионного топливного тумана распрыскиваемого форсункой, или подаваемого через жиклер карбюратора. Кстати, кому интересно узнать больше о системах впрыска топлива, могут заглянуть сюда , где я разъяснял данную тему подробно. Так вот, де-факто, свечой поджигается не просто некая доля горючего, просто залитая струёй на моменте впуска, а газообразная смесь топлива и воздуха. Для эффективного горения она должна быть максимально однородной, а если по-научному — гомогенной .
В момент воспламенения происходит стремительное увеличение объема и температуры смеси в камере. В этот момент, кстати, газообразная смесь уже физически и окончательно превращается в газы. Под их давлением поршень идет вниз, выполняя полезную работу (такт рабочего хода).

Не углубляясь в нюансы дальнейших этапов работы ДВС, перейдем сразу к такту выпуска. Поршень идет вверх и через открытые выпускные клапаны выталкивает продукты горения, где они попадают в выпускной коллектор и далее через выпускной тракт на улицу. И как вы уже догадались, продуктами горения также являются газы — уже те самые выхлопные, про которые мы все прекрасно знаем.
И тут возникает логичный вопрос: а кто заведует моментом впуска и выпуска? Откуда двигатель «знает», в какой момент открывать и закрывать соответствующие клапаны? Когда должен быть момент впуска воздуха и бензина, а когда — выпуска отработанных продуктов в выхлопную трубу. А заведует всем этим хозяйством тот самый ГРМ, который навеки связывает коленчатый вал двигателя и распределительные валы, управляющие клапанами.

Если по-простому и без копирований заезженных определений из учебников, то газораспределительный механизм — это система четкой синхронизации коленчатого и распределительных валов, которая задает моменты впуска и выпуска .

Идем дальше. Следующий возникающий вопрос: а как они, собственно, синхронизируются?
На сегодняшний день фактически существуют только два вида «связи» коленвала и распредвалов в легковых автомобилях. Это либо цепь, либо ремень . Сегодня я не буду вдаваться в преимущества и недостатки того или иного типа, а просто вкратце расскажу как это работает.

На коленчатый вал двигателя надета звезда (для цепи) или шестерня (для ремня). Такие же звездочки/шестеренки надеты на торцы распредвалов. Кстати, кто не знает, распределительный вал — это вал с кулачками, которые при вращении толкают клапаны (как правило, через гидрокомпенсаторы , но иногда и без них). Соответственно, три этих вала синхронизируются той самой великой и ужасной цепью ГРМ , или же ремнем ГРМ. Таким образом, частота вращения распредвалов (а значит, и открытия/закрытия клапанов) строго завязана на частоте вращения коленвала. Именно коленвал «задаёт музыку» и ритм работы всего сердца автомобиля. От него же, кстати, зависит и частота вращения помпы, и масляного насоса, и компрессора кондиционера, и прочих навесных агрегатов .

Что будет, если оборвется цепь/ремень ГРМ?

Да ничего хорошего, в общем-то. Как мы поняли из вышесказанного, на частоте вращения «колена» строго завязаны фазы газораспределения. Если в один миг убрать его связь с распредвалами — начнется хаотичная рассинхронизация фаз. Мотор конечно заглохнет, но беда не в этом. А в том, что все валы по-инерции еще вращаются. Коленвал исправно гоняет поршни вверх-вниз, а распредвалы открывают клапаны. И они могут запросто «не попасть» в расчётные конструкторами такты работы коленвала. Итог? Встреча пришедшего наверх поршня с «невовремя» открытым клапаном. Результат всегда плачевен: загнутые клапаны, поврежденные поршни. То есть — вскрытие мотора и серьезный ремонт на круглую сумму гарантирован.
Нужно отметить, что бывают двигатели, у которых поршень даже в самой верхней точке физически не может достать до полностью открытого клапана. В этом случае, обрыв цепи или ремня будет иметь куда меньшие последствия. Но далеко не все моторы имеют такую «удачную» конструкцию.

Читать еще:  Что такое страхование КАСКО

Как определить износ ГРМ, чтобы предупредить катастрофу?

Ответ неоднозначный, довольно сложный и честно говоря, не вписывающийся в рамки данной статьи. Форумные гуру, как всегда, готовы дать вам экспертное заключение по паре строк описания вашей проблемы. Вообще говоря, если «лечиться» на форумах по советам их обитателей, то работа на ремонт автомобиля и отдача ему всего свободного времени — это то, чему вы посвятите свою жизнь.
В данном контексте обладателям ременного привода диагностировать проблему проще — как минимум потому, что так как ремень не смазывается, то добраться до него в большинстве случаев не проблема: обычно он находится под пластиковой крышкой на нескольких болтах. Сняв ее, можно хотя бы визуально оценить состояние ремня — он не должен иметь трещин, распушенных волокон или срезов на зубцах. А вот с цепью сложнее. Она находится под герметичной крышкой и входит в систему смазки двигателя. Крышку эту снять зачастую непросто, да и смотреть там особо не на что: чтобы понять растяжение цепи, ее нужно снимать и промерять.

Вообще, те кто регулярно читает мой блог, знают, что мое отношение к таким заведениям как «автосервис» строго-негативное. Ну, не достиг еще бизнес и самосознание граждан России того уровня, чтобы работать честно и добросовестно. Но в данном случае, если есть какие-то сомнения в работе мотора, которые ну никак не устраняются доступными для вас способами (лязг из-под капота который не проходит при прогреве, пропажа тяги, поддымливание, ошибка по фазам газораспределения) — увы, придется сдаваться чужим дядям. И вот здесь-то как раз форумы очень помогают: нужно тщательно читать опыт коллег которые уже ремонтировались в том или ином месте. И чем больше отзывов — тем точнее будет статистика. Но это уже совсем другая история.

Надеюсь, кому-то было полезно!
Всем тихих цепей и крепких ремней ГРМ!

Что такое ремень ГРМ, зачем нужен и что случается при обрыве

Для автолюбителей страшной поломкой является обрыв ремня в системе газораспределения. Разберемся, чем опасна эта неисправность.

Роль ремня ГРМ в работе двигателя

Газораспределительный механизм, регулирует своевременный выпуск отработанных газов и впрыск топливо-воздушной смеси. Как правило, приводом ГРМ называют ремень или цепь. Сейчас распространены двигатели с ременным приводом, рассмотрим подробнее.

Ремень ГРМ на автомобиле

На самом деле ремень газораспределительной системы, только отвечает за передачу усилия от коленчатого вала к распределительному. Также, благодаря зубчатым шкивам, поддерживает правильные настройки системы.

Дополнительная функция привода газораспределительного механизма — передача усилия на водяной насос, а иногда и на водяную помпу.

Как устроен ремень ГРМ

Приводной ремень представляет собой замкнутое кольцо, которое выполнено из технической резины. Некоторые модели имеют в составе полимерные нити. Использование резины позволяет добиться минимального уровня шумности.

На большей части двигателей внутреннего сгорания, используются зубчатые ремни.

Они эффективнее настраивают фазы газораспределительного механизма. Такой ремень имеет насечки-зубцы на внутренней поверхности кольца, которые обеспечивают надежное зацепление со шкивами распределительных валов и коленвала.

1. Зубец. 2. Лента.

Применяются следующие разновидности ремней:

Два последних типа применяются крайне редко. По сравнению с зубчатыми ремнями, они не дают достаточную надежность передачи усилия.

Каждый ремень имеет точные размеры по внутреннему диаметру. Ширина ленты также различается. Учитывать эти параметры важно, если нужно будет приобрести неоригинальное изделие.

Когда менять ремень ГРМ?

На срок замены ремня могут влиять множество факторов:

  • срок эксплуатации;
  • неисправности двигателя;
  • неправильная установка и обслуживание.

На практике наиболее частой причиной замены, становится плановое ТО, согласно регламенту производителя.

Заявленный производителем срок службы ремня ГРМ.

Производители рассчитывают срок службы ремня ГРМ. В техническом руководстве к каждой модели можно найти данные по пробегу, на котором производится замена. Работа входит в плановое ТО. В таблице ниже можно найти информацию по популярным маркам легковых автомобилей.

Стоит учитывать, что данная таблица носит справочный характер. Максимальный допустимый пробег зависит от модели двигателя, некоторые особенности мотора могут влиять на срок службы ремня

Пример износа ремня

7 признаков, что пора менять ремень ГРМ

Ориентироваться, только на рекомендации неосмотрительно. Обрывы ремня встречаются и с меньшим пробегом. Когда ремень обрывается избежать серьезных повреждений двигателя не получится.

Трещины на ремне ГРМ

В целом менять деталь стоит при видимом износе, трещинах и других повреждениях. Но ремень обычно скрыт кожухом, разбирать его регулярно для визуальной диагностики не самая лучшая идея. Поэтому, стоит знать основные признаки, что пора поменять ремень.

  1. Возраст ремня. Имеется ввиду не только пробег, но и общее время эксплуатации. Если на машине ездили редко, но в эксплуатации она уже лет 7–8, имеет смысл проверить, а еще лучше сразу заменить привод ГРМ. Резина имеет определенный срок эксплуатации, после которого может начать разрушаться, даже без видимых нагрузок.
  2. Сбои в системе зажигания. При сильном износе ремень может перескакивать через зубцы на шкиве. В результате мотор работает нестабильно, может не запускаться с первого раза. В некоторых случаях двигатель троит. Если ремень перескочил больше, чем на один зубец, возможно повреждение клапанов.
  3. Дым из выхлопной трубы может появляться по разным причинам. Одна из этих причин — ослабление ремня привода газораспределения. В результате чего топливо сгорает неполностью, догорая в системе выхлопа.
  4. Если ремень сильно изношен, могут появляться нехарактерные звуки, например, щелчки. Важно: такие же звуки может издавать и разрушающийся подшипник водяной помпы или генератора.
  5. Потеки смазки из-под кожуха ГРМ. Появляются они из-за проблем с сальником коленвала. Попадание моторного масла на ремень однозначно приведет к необходимости замены всего комплекта (ремня, шкивов и роликов).
  6. Когда доступ к визуальному осмотру ремня все же имеется. Осмотрите его по всей длине, аккуратно поворачивая мотор (перед этим выкрутите свечи). Любые трещины и другие незначительные повреждения говорят о необходимости замены.
  7. Если стартер крутится, а мотор не запускается, скорее всего порвался ремень ГРМ. И хорошо, если не произошло повреждение других элементов двигателя.

Последствия обрыва ремня

В некоторых случаях можно обойтись «малой кровью» и никаких последствий кроме замены ремня и сопутствующих деталей не потребуется. Правда, такое случается редко. Некоторые модели имели выемки в поршнях, позволяющие избегать встречи с клапанами. Сейчас такие двигатели практически не производятся, так как имеют сниженное КПД.

Обрыв ремня на двигателе

Вероятнее всего проблемы все же возникнут. Распространенная ситуация — загиб клапанов. Происходит это по причине разнобойной работы валов. Распредвал застыл в одном положении, клапана естественно тоже. Коленвал еще работает по инерции, и поршни в верхней мертвой точке бьют по клапанам, повреждая их. В итоге, водителю приходится менять комплект клапанов.

В некоторых случаях клапан пробивает и поршень. Тогда придется провести полную переборку мотора, в очень редких ситуациях разбивается блок цилиндров. Еще реже повреждается пастель распредвала, тогда потребуется замена ГБЦ (головки блока цилиндров).

Особенности выбора детали и замены

Рекомендуется покупать только оригинальные запчасти, это гарантирует длительный срок службы и отсутствие сюрпризов. Даже если машина приобреталась с рук, и вы не знаете, каталожный номер оригинала, выяснить это можно по номеру VIN. Ставить неоригинальные ремни можно только в самом крайнем случае.

Комплект ГРМ для замены

Если подбираете ремень не по номеру в каталоге, следует учитывать следующие моменты:

  • Технические характеристики. Это ширина и длина, количество и размер зубьев. Желательно смотреть еще на шаг между зубьями
  • Цена/качество. Ремень ГРМ важная деталь, не приобретайте слишком дешевые комплектующие, экономия в дальнейшем может выйти дополнительными тратами
  • Производитель. Не стоит покупать деталь, произведенную неизвестным заводом, даже если номер совпадает с каталогом. Качество может быть не самым хорошим

Помимо всего перечисленного, имеет смысл покупать детали только в проверенных магазинах или у официальных представителей.

Пример маркировки ремня ГРМ

Переходим к замене. Оптимально отдать машину в авторизованный сервисный центр. Это гарантированно избавит вас от целого ряда проблем.

Если планируете выполнять ремонт самостоятельно, будут полезны следующие советы:

  • Замена производится только комплектом. Износ роликов и шкивов может быть меньше, но определить какой из них находится в «рабочем» состоянии практически невозможно. Оставив старые детали на месте, ускорите износ нового ремня. Также ролики-натяжители или шкивы могут вскоре выйти из строя, требуя очередного ремонта.
  • Тщательно следите за метками. Размещаются на коленвале, распредвале и возле маховика (местоположение и внешний вид зависит от модели автомобиля). Все должны полностью совпадать.
  • При замене ремня на моторах с двумя распредвалами, обязательно нужно использовать фиксаторы.
  • На некоторых автомобилях используется гидравлический натяжитель. Его перед установкой нового ремня демонтируют, приводят в рабочее положение, устанавливают обратно.
Читать еще:  Что такое октановое число

Задача по замене ремня ГРМ не слишком сложная. Но, при этом желательно иметь навыки работы с двигателем.

Заключение

Ремень ГРМ отвечает за одновременную работу коленвала и распредвала. Проблемы с этой деталью способны привести к серьезному ремонту. Важно следить за состоянием ремня постоянно, не дожидаясь обрыва.

Классификация, устройство и принцип работы ГРМ двигателя

Газораспределительный механизм (ГРМ) представляет собой совокупность деталей и узлов, обеспечивающих открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя в определенный момент времени. Основная задача ГРМ заключается в своевременной подаче топливовоздушной смеси или топлива (это зависит от типа мотора) в камеру сгорания и выпуск отработавших газов. Для реализации этой задачи слажено работает целый комплекс механизмов, часть из которых управляется при помощи электроники.

Устройство газораспределительного механизма

В современных моторах газораспределительный механизм располагается в головке блока цилиндров двигателя. В его состав входят следующие основные элементы:

    Распределительный вал. Это сложная по конструкции деталь, которая изготавливается из прочной стали или чугуна с высокой точностью обработки. В зависимости от конструкции ГРМ распредвал может устанавливаться в головке блока цилиндров или в картере двигателя (такая компоновка сейчас не применяется). Это основная деталь, которая отвечает за последовательное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал

На валу имеются опорные шейки и кулачки, которые и толкают стержень клапана или коромысло. Форма кулачка имеет строго определенную геометрию, поскольку от этого зависит длительность и степень открытия клапана. Также кулачки выполнены разнонаправленными, чтобы обеспечивать попеременную работу цилиндров.

  • Привод. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Привод бывает разным в зависимости от конструктивного решения. Шестерня коленвала в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается в два раза быстрее. В зависимости от типа привода в его состав входят:
    • цепь или ремень;
    • шестерни валов;
    • натяжитель (натяжной ролик);
    • успокоитель и башмак.
  • Впускные и выпускные клапаны. Они расположены в головке блока цилиндров и представляют собой стержни с плоской головкой на одном конце, которая называется тарелкой. Впускные и выпускные клапаны отличаются по конструкции. Впускной изготавливается цельной деталью. Также он имеет больший диаметр тарелки для обеспечения лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом. Выпускной часто изготавливают из жаропрочной стали и с полым стержнем для лучшего охлаждения, так как в работе он подвергается более высоким температурам. Внутри полости находится натриевый наполнитель, который легко плавится и отводит часть тепла от тарелки к стержню. Впускные и выпускные клапаны с пружинами

    На тарелках клапанов сделаны специальные фаски, которые обеспечивают более плотное прилегание к отверстиям в головке блока цилиндров. Это место называется седлом. Кроме самих клапанов, в механизме предусмотрены дополнительные элементы, обеспечивающие его правильную работу:

    • Пружины. Возвращают клапаны в исходное положение после нажатия.
    • Маслосъемные колпачки. Представляют собой специальные уплотнители, которые не допускают попадания масла в камеру сгорания по стержню клапана.
    • Направляющая втулка. Устанавливается в корпус ГБЦ и обеспечивает точное движение клапана.
    • Сухари. С их помощью пружина крепится на стержне клапана.
  • Толкатели. Через толкатели передается усилие от кулачка распредвала на стержень. Изготавливаются из высокопрочной стали. Они бывают разных видов (механические (стаканы), роликовые, гидрокомпенсаторы). Тепловой зазор между механическими толкателями и кулачками распредвала регулируется вручную. Гидрокомпенсаторы или гидротолкатели автоматически поддерживают нужный тепловой зазор и не требуют регулировки.
  • Коромысло или рычаги. Простое коромысло представляет собой двуплечный рычаг, который совершает качательные движения. В различной компоновке коромысла могут работать по-разному.

    Коромысло

  • Системы изменения фаз газораспределения. Данные системы устанавливаются не на все двигатели. Более подробно про устройство и принцип работы CVVT можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.
  • Принцип работы

    Работу газораспределительного механизма сложно рассматривать отдельно, в отрыве от рабочего цикла двигателя. Ведь его основная задача — это вовремя открыть и закрыть клапана на определенный промежуток времени. Соответственно на такте впуска открываются впускные, а на такте выпуска — выпускные. То есть фактически механизм должен реализовывать рассчитанные фазы газораспределения.

    Технически это происходит следующим образом:

    1. Коленчатый вал передает крутящий момент посредством привода на распределительный.
    2. Кулачок на распределительном валу нажимает на толкатель или коромысло.
    3. Клапан перемещается внутрь камеры сгорания, открывая доступ свежему заряду или отработавшим газам.
    4. После того как кулачок проходит активную фазу воздействия, клапан возвращается на место под действием пружины.

    Стоит также отметить, что за полный рабочий цикл распредвал совершает 2 оборота, попеременно открывая клапана в каждом цилиндре, в зависимости от порядка их работы. То есть, например, при схеме работы 1-3-4-2 в один и тот же момент времени в первом цилиндре будут открыты впускные клапаны, а в четвертом выпускные. Во втором и третьем клапаны будут закрыты.

    Классификация или типы ГРМ

    Двигатели могут иметь различную компоновку газораспределительного механизма. Рассмотрим следующую классификацию.

    По расположению распределительного вала

    Существуют два типа положения распредвала:

    При нижнем расположении распредвал находится в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Усилие от кулачков передается через толкатели на коромысла, при этом применяются специальные штанги. Они представляют собой длинные стержни и связывают толкатели внизу с коромыслами наверху. Нижнее расположение считается не самым удачным, но имеет и свои плюсы. В частности, более надежное соединение распредвала с коленвалом. Данный тип расположения на современных моторах не применяется.

    Нижнее расположение распредвала и устройство ГРМ

    При верхнем положении распредвал находится в головке блока цилиндров (ГБЦ) непосредственно над клапанами. При таком положении могут быть реализованы различные варианты воздействия на клапаны: через толкатели, коромысла или рычаги. Такая конструкция более простая, надежная и компактная. Верхнее положение распредвала получило более широкое распространение.

    По количеству распределительных валов

    На рядных двигателях могут быть установлены один или два распределительных вала. Моторы с одним распредвалом имеют аббревиатуру SOHC (Single Overhead Camshaft), а с двумя — DOHC (Double Overhead Camshaft). Один вал отвечает за открытие впускных, а другой за открытие выпускных клапанов. В двигателях c V-образной компоновкой используются четыре распредвала, по два на каждый ряд цилиндров.

    По количеству клапанов

    От количества клапанов на один цилиндр будет зависеть форма распредвала и количество кулачков на нем. Клапанов может быть два, три, четыре или пять.

    Самый простой вариант с двумя клапанами: один работает на впуск, другой на выпуск. В трехклапаном двигателе два работают на впуск и один на выпуск. При четырех клапанах: два на впуск и два на выпуск. Пять клапанов: три на впуск и два на выпуск. Чем больше клапанов на впуске, тем больше объем поступающей топливовоздушной смеси в камеру сгорания. Повышается мощность и динамика двигателя. Сделать больше пяти не позволят размер камеры сгорания и форма распредвала. Наиболее часто встречается схема с четырьмя клапанами на цилиндр.

    По типу привода

    Различают три типа привода распределительного вала:

    1. Шестеренчатый. Данный привод возможен только при нижнем положении распредвала в блоке цилиндров. Коленвал и распредвал имеют зубчатый привод через шестерни (звездочки). Главное преимущество такого привода – надежность. При верхнем положении распредвала в ГБЦ применяется цепной и ременный привод.
    2. Цепной. Этот привод считается более надежным. Но использование цепи требует особых условий. Для гашения колебаний устанавливаются успокоители, а натяжение цепи регулируется натяжителями. В зависимости от количества валов могут применяться несколько цепей.

    Ресурса цепи хватает в среднем на 150-200 тысяч километров пробега.

    Главной проблемой цепного привода считается поломка натяжителей, успокоителей или разрыв самой цепи. При плохом натяжении цепь может перескакивать между зубьев в ходе работы, что приводит к нарушению фаз газораспределения.

    Ременный и цепной приводы ГРМ

    Автоматически регулировать натяжение цепи помогают гидронатяжители. Они представляют собой поршни, которые давят на так называемый башмак. Башмак прилегает непосредственно к цепи. Он представляет собой изогнутую дугой деталь со специальным покрытием. Внутри гидронатяжителя находится плунжер, пружина и рабочая полость для масла. Масло поступает в натяжитель и выталкивает цилиндр до нужного уровня. Клапан закрывает масляный канал, и поршень постоянно поддерживает нужное натяжение цепи. По похожему принципу работают гидрокомпенсаторы в ГРМ. Успокоитель цепи гасит остаточные колебания, которые не погасил башмак. Так достигается оптимальная и точная работа цепного привода.

    Самые большие неприятности может принести разрыв цепи.

    Распредвал прекращает вращение, а коленвал продолжает крутиться и двигать поршни. Днища поршней ударяются о тарелки клапанов, что приводит к их деформации. В самых тяжелых случаях может быть поврежден и блок цилиндров. Чтобы такого не произошло, иногда применяются двухрядные цепи. При обрыве одной другая продолжит работу. Водитель без последствий исправит ситуацию.
    Ременный. Ременный привод не требует смазки, в отличие от цепного.

    Ресурс ремня также ограничен и в среднем он равен 60-80 тысячам километров пробега.

    Для лучшего сцепления и надежности используются зубчатые ремни. Такой привод более прост. Разрыв ремня при работающем двигателе приведет к тем же последствиям, что и при разрыве цепи. Главными преимуществами ременного привода является простота эксплуатации и замены, дешевизна и бесшумная работа.

    От правильной работы всего газораспределительного механизма зависит работа двигателя, его динамика и мощность. Чем больше количество и объем цилиндров, тем сложнее будет устройство ГРМ. Каждому водителю важно понимать устройство механизма, чтобы вовремя заметить неисправность.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector