Грм что это такое в машине

Роль ремня ГРМ в работе двигателя. Как устроен и когда менять ремень ГРМ? Признаки, что пора менять ремень. Расскажем в нашей статье
Содержание
  1. Грм что это такое в машине
  2. Грм что это такое в машине
  3. Что такое ремень ГРМ, зачем нужен и что случается при обрыве
  4. Роль ремня ГРМ в работе двигателя
  5. Как устроен ремень ГРМ
  6. Когда менять ремень ГРМ?
  7. Заявленный производителем срок службы ремня ГРМ.
  8. 7 признаков, что пора менять ремень ГРМ
  9. Последствия обрыва ремня
  10. Особенности выбора детали и замены
  11. Заключение
  12. Что такое ГРМ в машине и для чего он предназначен
  13. Что такое газораспределительный механизм
  14. Из чего состоит газораспределительный механизм
  15. Распредвал
  16. Привод ГРМ
  17. Клапаны
  18. Толкатели
  19. Коромысло
  20. Система смены фазы газораспределения
  21. Классификация или типы ГРМ
  22. По расположению распределительного вала
  23. По количеству распределительных валов
  24. По количеству клапанов
  25. По типу привода
  26. Принцип работы
  27. Основные неисправности ГРМ
  28. Все, что нужно знать о ремне ГРМ и его замене. Памятка для водителей
  29. Как понять, что нужно менять ремень ГРМ
  30. Как поменять ремень ГРМ
  31. Классификация, устройство и принцип работы ГРМ двигателя
  32. Устройство газораспределительного механизма
  33. Принцип работы
  34. Классификация или типы ГРМ
  35. По расположению распределительного вала
  36. По количеству распределительных валов
  37. По количеству клапанов
  38. По типу привода
  39. Ремни ГРМ: назначение, виды, проверка, замена, последствия обрыва
  40. Назначение ремней ГРМ, их виды и периодичность замены
  41. Особенности конструкции ремней ГРМ
  42. Последствия обрыва ремня ГРМ
  43. Проверка ремня ГРМ на наличие повреждений
  44. Особенности замены ремней ГРМ
  45. Видео: замена ремня ГРМ и роликов на 16 клапанных ВАЗ 2110, 2111 и 2112

Грм что это такое в машине

Грм что это такое в машине

  • Главная
  • Блог
  • Ремонт и обслуживание
  • Двигатель
  • Что такое ремень ГРМ, зачем нужен и что случается при обрыве
  • Новинки мира авто
  • Новости автомобильного рынка
  • Популярное
  • Двигатель
  • Кузов
  • Салон
  • Система охлаждения
  • Трансмиссия
  • Фильтры
  • Шины и диски
  • Электрооборудование

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:

  • зубчатые;
  • клиновые;
  • поликлиновые.

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.

Марка автомобиля Срок службы в км пробега
Audi 120 000
Renault 120 000
Ford 160 000
Hyundai 75 000
BMW 95 000
Honda 120 000
Toyota 95 000
Volkswagen 95 000
Nissan 95 000
Mazda 95 000
KIA 90 000
Daewoo 115 000

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.

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

Читайте также  Как работает электромагнитная муфта

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.

Что такое ГРМ в машине и для чего он предназначен

Для начинающих водителей всегда непонятно, что такое ГРМ в автомобиле и как расшифровывается аббревиатура. Все просто – это механизм газораспределения, который «заталкивает» горючее и выводит отработанный газ из блока цилиндров. А о том, зачем это нужно и как работает – вы узнаете сегодня!

Что такое газораспределительный механизм

Итак, ГРМ, что это такое в автомобиле?

Это — своеобразный проводник, который впускает внутрь топливо и выпускает газы.

Видов газораспределительного механизма двигателя 2:

  • Клапанный механизм. Встречается чаще в автомобилях – практически во всех движках на 4 такта – и располагается почти всегда сверху.

  • Золотниковый механизм. В основном устанавливается на мотоциклетные двухтактные двигатели.

Из чего состоит газораспределительный механизм

В состав ГРМ входят следующие детали.

Распредвал

Отвечает за очередность впуска и выпуска. Представляет собой длинный вал с шейками и кулачками на поверхности. Кулачки прижимаются к клапану, то перекрывая его, то наоборот – открывая.

Распредвал отливается из чугуна или стали с высокой прецизионностью.

Привод ГРМ

Связующее звено между коленвалом и распредвалом. Конструкция его может быть разной, но состав один. Это набор шестерней, которые крутятся зубчатым ремешком с натяжителями и «башмаками».

Если вас интересует, каким образом согласуется работа валов, то ответ – благодаря приводу.

Клапаны

Располагаются на ГБЦ (головка блока цилиндров). На вид напоминают гвозди: тонкий стержень со шляпкой, который называется «тарелка».

Клапаны делятся на впускные и выпускные:

  1. Впускные отличаются целиком и их конструкция монолитна. Также тарелка чуть большего диаметра, что упрощает процесс поставки топлива.
  2. Выпускные должны выдерживать большие температуры и не деформироваться. Изготавливаются с полым стержнем, как правило, из жаропрочных марок стали. Полость забита легкоплавким натрием, который отводит большую часть тепла.

Для улучшения контакта клапана с ГБЦ, на тарелку нанесено седло – это фаска с обратной стороны.

Также клапанный механизм состоит из:

  1. Пружины. Обеспечивает автоматическое возвращение тарелки на прежнее место.
  2. Маслосъемника. Колпачки, предотвращающие попадания масла в камеру сгорания (жарг. прокладки).
  3. Направляющих. Гильза, благодаря которой клапан двигается четко по оси.
  4. Сухарей. Крепеж пружины к телу клапана.

Толкатели

Промежуточная деталь между клапаном и кулачком распредвала.

Изготавливаются из марок сталей повышенной прочности. Бывают механическими и гидрокомпенсаторными.

Первым необходимо вручную выставлять тепловой зазор. Вторые делают это автоматически.

Коромысло

Двухплечевой рычаг, создающий колебательные движения. Фактически в разных ГРМ они могут выполнять разные функции.

Система смены фазы газораспределения

Есть не во всех автомобилях. Ее задача – контролировать работу открытия/закрытия клапанов по ситуации, т.е. фазы ГРМ.

Классификация или типы ГРМ

Виды ГРМ зависят от типа двигателя. Основное их отличие – это компоновка, поэтому их тоже нужно знать. Всего классификация ГРМ включает 4 класса.

По расположению распределительного вала

Бывает нижним и верхним. Первый тип сейчас практически не встречается, так как удаление газов происходит менее интенсивно, но и свои плюсы у него есть. Например, так лучше согласуется работа ГРМ и коленвала, так как газораспределитель располагается прямо возле него.

При верхнем расположении ГРМ находится прямо у блока ГБЦ. Так работа может осуществляться через толкатели и коромысла. Хоть согласование и надежность соединения ниже, зато конструкция получается более простой, лёгкой и компактной.

По количеству распределительных валов

Устройство газораспределительного механизма может быть с:

  • Одним валом (SOHC). В таком случае единственный распредвал отвечает и за впуск топлива, и за выпуск газов.

  • Двумя валами (DOHC). Один вал отвечает за впуск, другой предназначен для выпуска.

В V-образных движках 4 вала, где каждый отвечает за свой ряд цилиндров.

По количеству клапанов

Всего их может быть от 2 до 16 (чаще всего встречаются двигатели с 4 клапанами). Чем их больше, тем выше мощность и динамические способности мотора.

По типу привода

Схема газораспределительного механизма может включать один из 2,5 типов привода:

  • На шестеренках. Используется только при нижнем расположении ГРМ (т.е. сейчас почти не встречается). Обладает длительным ресурсом и повышенной износостойкостью. Передача происходит через звездочки или шестерки, которые соединены друг с другом.

  • Цепной. В этом случае движущее движение создает цепь, которая фиксируется на шестернях. Она является расходным материалом и должна меняться каждые 200 000 км.

  • Ременной. Устроен аналогично цепи, но не требует смазки. Намного дешевле и проще в эксплуатации, но его полный износ происходит всего за 80 000 км.

Принцип работы

Теперь можно рассмотреть и принцип работы устройства ГРМ двигателя. Коленвал приводит в движение распредвал. Его кулачки через толкатели воздействуют на коромысла или рычаги. Они в свою очередь давят на тарелки клапанов с определенным интервалом. Этим и обеспечивается впуск топлива и выход отработанного газа.

Основные неисправности ГРМ

С ремонтом ГРМ можно справиться и самостоятельно, так как основная часть – замена изношенных деталей.

Вот основные неисправности ГРМ:

  1. Неправильно выставленные тепловые зазоры в механических толкателях.
  2. Поломки гидрокомпенсатора. Автоматические толкатели обладают меньшим сроком службы.
  3. Износ распредвала (встречается редко).
  4. Износ пружин по причине уставания металла.
  5. Неполное открытие/закрытие клапанов.
  6. Растяжение или повреждение цепи/ремня.
  7. Износ маслосборников. Как правило, это замечается по характерному запаху паленого масла.
  8. Появление нагара на клапанах, что приводит к неполному прилеганию.

Рекомендуется перед ремонтом найти схему вашего ГРМ.

Все, что нужно знать о ремне ГРМ и его замене. Памятка для водителей

Ремень привода газораспределительного механизма (сокращенно ГРМ) отвечает за синхронизацию коленчатого и распределительных валов. Так обеспечивается точное совпадение рабочих тактов двигателя: клапаны открываются и закрываются ровно в те моменты, которые соответствуют тому или иному положению поршня.

Например, когда топливо в цилиндре воспламеняется, поршень уходит вниз, проворачивает коленвал — а тот через ремень ГРМ синхронно вращает распредвалы, управляющие клапанами: впускные закрываются, а в следующем такте, когда поршень возвращается обратно, открываются выпускные. И так по всем четырем тактам.

Рассинхронизация этого процесса нарушает работу двигателя: появляются проблемы с пуском, вибрация, провалы тяги, потеря мощности и прочие подобные симптомы. Такое происходит, когда ремень растягивается, и его зубцы перескакивают на шкивах относительно правильного положения.

Самый плохой сценарий — обрыв ремня ГРМ. В таком случае клапаны замирают в одном положении, а коленвал по инерции продолжает вращаться, двигая поршни наверх, до контакта. Чаще всего это заканчивается повреждениями самих клапанов и поршней, но также могут пострадать головка блока цилиндров, коленчатый вал и даже блок цилиндров. Словом, обрыв ремня может привести к очень дорогостоящему ремонту — хотя в некоторых двигателях поршни имеют специальные выемки, исключающие контакт с тарелками клапанов. В таком случае весь ущерб может свестись только к самому ремню.

Как понять, что нужно менять ремень ГРМ

Визуально оценить состояние ремня непросто — в большинстве автомобилей он скрыт под кожухом, и без разборки дело не обойдется. Но если двигатель начал работать неровно, это может быть одним из верных симптомов. Также косвенными признаками могут послужить тикающие и щелкающие звуки из-под капота, дым из выхлопной трубы и течи масла или охлаждающей жидкости из-под кожуха. Все это не обязательно указывает именно на износ ремня ГРМ, но требует скорейшей диагностики в сервисе.

Вернее же всего ориентироваться на пробег автомобиля, а также на срок, прошедший с момента последней замены ремня. Эти показатели сильно варьируются не только в зависимости от марки автомобиля, но и от модели его двигателя, диапазон составляет 50-150 тысяч километров или 5-10 лет службы. В этой таблице приведено несколько примеров, взятых из заводских рекомендаций.

Модель Срок службы, тыс. км
Lada Vesta 90 000
Renault Logan 90 000
Volkswagen Polo 75 000
Audi A4 120 000
Chery Tiggo 5 60 000
Mitsubishi Outlander 90 000
Volvo S60 120 000
Subaru Forester 100 000
Range Rover Evoque 130 000

Кроме того, многие современные газораспределительные механизмы приводятся не от армированного резинового ремня, а от металлической цепи — в список марок с такими моторами входят УАЗ, Hyundai, Kia, Toyota, BMW, Mazda и прочие. Цепь намного меньше подвержена износу и служит от 150 тысяч километров — а некоторые производители заявляют, что замена не потребуется на всем сроке службы автомобиля.

Как поменять ремень ГРМ

Самостоятельная замена ремня ГРМ — весьма трудоемкая процедура, требующая частичной разборки двигателя и навесного оборудования, а также сопряженная с несколькими тонкими моментами — в частности, точным совмещением меток на шкивах и правильной регулировкой натяжителя. Поэтому без устойчивых навыков заниматься этим не рекомендуется — последствия могут оказаться фатальными для двигателя.

Лучше всего обратиться в официальный или авторизованный сервис — тем более, что у многих компаний замена ремня ГРМ включена в список плановых работ при регламентном ТО. Цены обычно варьируются от 10 до 30 тысяч рублей с учетом запчастей, а занимает вся процедура несколько часов.

Читайте также  Есп что это такое в автомобиле

Крайне нежелательно экономить на запчастях. Во-первых, они должны быть оригинальными, а во-вторых, необходимо менять весь комплект целиком: в зависимости от двигателя и заводского регламента, в него входят сам ремень, один или несколько роликов, болты и помпа охлаждающей жидкости.

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.

  1. Устройство газораспределительного механизма
  2. Принцип работы
  3. Классификация или типы ГРМ
  4. По расположению распределительного вала
  5. По количеству распределительных валов
  6. По количеству клапанов
  7. По типу привода

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:

    • нижнее;
    • верхнее.

    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.

    Ремни ГРМ: назначение, виды, проверка, замена, последствия обрыва

    В конструкции двигателя внутреннего сгорания (неважно бензинового или дизельного) обязательно предусмотрено устройство, регулирующее движение газов (топливо-воздушная смесь, отработавшие газы) – газораспределительный механизм (ГРМ). Ремень ГРМ – приводная основа такого механизма и без правильной работы ремня невозможна работа двигателя в целом.

    Роль ремня ГРМ (иногда это бывает цепь ГРМ) в двигателе настолько важна, что понимать назначение этой детали и, главное, последствия к которым может привести выход ремня ГРМ из строя необходимо каждому автовладельцу. С другой стороны, осознание проблем, которые могут возникнуть, в свою очередь обуславливает своевременное проведение диагностики технического состояния детали и соблюдение регламентных сроков замены.

    Назначение ремней ГРМ, их виды и периодичность замены

    Синхронизация вращения коленчатого вала двигателя и распределительного вала (или валов, если их два) механизма газораспределения – основное назначение ремня ГРМ. Сам процесс синхронизации заключается в том, чтобы обеспечить скорость вращения распределительных валов ровно вдвое меньшую, чем скорость вращения коленчатого вала. Место ремня ГРМ в механизме газораспределения показано на рисунке.

    От шкива коленчатого вала двигателя усилие через ремень передаётся на шкивы распределительных валов, обеспечивая их вращение с необходимой скоростью. В свою очередь расположенные на распределительных валах эксцентрики посредством толкателей, коромысел и штанг в строго определённые моменты времени открывают или закрывают клапана, обеспечивая, таким образом движение газов в цилиндрах двигателя.

    Проще говоря, обеспечивается классическая схема движения газов в двигателе по тактам: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.

    Приведенная схема с использованием ремня ГРМ получила наибольшее распространение в современных двигателях, благодаря ряду преимуществ перед схемами привода распредвалов посредством шестерен (так называемое нижнее расположение распредвала):

    • ремень не нуждается в смазке, вынесен за пределы блока цилиндров и располагается в доступном для диагностики и замены месте;
    • попутно с газораспределительным механизмом возможен привод других устройств, например, водяного насоса (помпы)
    • резиновая основа материала ремня обеспечивает бесшумность работы;

    Главный же недостаток ремней ГРМ — риск разрыва и последствий с этим связанных.

    Особенности конструкции ремней ГРМ

    Конструктивно ремень ГРМ представляет собой зубчатое строение внутренней рабочей поверхности с различной формой зуба. Наиболее распространены три формы зубьев:

    1. Трапециевидная,
    2. Округлая,
    3. Сложная.

    Округлая форма зуба имеет несколько лучшие эксплуатационные характеристики по сравнению с трапециевидной из-за более равномерного распределения нагрузок по профилю. За счёт этого снижается риск «перескакивания» зубцов. Кроме того, округлая форма зубцов способствует снижению шумности при работе ремня. Сложные формы, как и округлая, также имеют криволинейный профиль.

    Повышенные требования к эксплуатационным характеристикам ремней ГРМ предопределяют и специфику свойств материалов, из которых они изготавливаются. Прежде всего, это относится к прочностным характеристикам: сопротивление растяжению при динамических нагрузках, повышенная гибкость, износостойкость, долговечность.

    Следует также учесть, что ремни ГРМ работают в условиях высоких температур и расширенного диапазона их изменений: в летнее время температура под защитным кожухом ремня может доходить до 100 и более градусов, а запуск двигателя в зимнее время производится при температурах ниже – 40 о С.

    Внутренняя структура ремней ГРМ, обеспечивающая такие повышенные требования достаточно сложна. Она представляет собой многослойный «пирог», верхний слой которого содержат синтетические каучуковые смеси стойкие к перепадам температур и износу, а внутренний слой включают корд из стекловолокна, обеспечивающий сопротивление разрыву. Помимо слоёв для улучшения эксплуатационных характеристик используется тканевая оплётка зубьев, а в некоторых случаях и внешней поверхности ремня.

    Материалы – основное направление совершенствования ремней ГРМ. С 80-х годов прошлого века фирма Gates – один из самых авторитетных в мире производителей – изобретает и внедряет в производство бутадиен-нитрильный каучук, существенно улучшивший характеристики ремней (правда, при этом повысивший себестоимость продукции). С тех пор широко используются как ремни, изготовленные из традиционных материалов (хлоропреновые каучуки), так и из новых (нитрильные каучуки).

    Эксплуатационная долговечность хлоропреновых ремней ГРМ производители обычно ограничивают пробегом не более 60 тыс. км. У нитрильных ремней этот показатель существенно выше: до 120 тыс. км и даже (для определённых моделей) – весь срок службы автомобиля. Однако для наших условий эксплуатации специалисты не рекомендуют производить замену ремня ГРМ реже, чем каждые 60 тыс. км.

    Последствия обрыва ремня ГРМ

    Отказ ремня ГРМ может носить постепенный характер. Как правило, это растяжение ремня, смещение фаз газораспределения и, как следствие, затруднённый пуск двигателя, повышенная задымлённость выхлопных газов (результат неполного сгорания), вибрации двигателя и появление посторонних шумов.

    Проявление таких симптомов может быть вызвано и другими причинами, но является лишним поводом проверить состояние ремня ГРМ. В противном случае возрастает риск обрыва ремня, влекущий куда более серьёзные последствия.

    Обрыв ремня ГРМ может носить и внезапный характер, вследствие использования некачественных комплектующих или выхода из строя (заклинивание) водяной помпы, приводимой в движение тем же ремнём.

    Для понимания и оценки негативных последствий целесообразно вновь рассмотреть схему работы ГРМ с ременным приводом. На следующем рисунке изображён разрез двигателя, иллюстрирующий все 4 такта работы и расположение клапанов в каждом такте.

    Если представить, что произошёл обрыв ремня, то становится понятно, что клапана «замирают» в положении на момент обрыва, а поршни продолжают возвратно-поступательное движение. Соответственно, в определённый момент времени происходит «встреча» опускающихся вниз тарелок клапанов и верхних частей поршней.

    Характерный результат такой «встречи», получивший в обиходе название «загнуло клапана», представлен на рисунке ниже. Замена же клапанов на современном двигателе – процесс дорогостоящий и не быстрый (если только работы производятся не в авральном режиме).

    Иногда последствия встречи ещё серьёзнее: клапан пробивает поршень, и тогда трудоемкость и стоимость ремонта значительно возрастают.

    Проверка ремня ГРМ на наличие повреждений

    Учитывая важность технического состояния ремня ГРМ, некоторые производители рекомендуют проводить визуальную диагностику каждые 15 тыс. км. При этом достаточно простым способом оценивается и натяжение ремня. На автомобилях ВАЗ, например, передняя ветвь (самый длинный участок между шкивами) при закручивании большим и указательным пальцами перпендикулярно направлению движения ремня при нормальном натяжении поворачивается приблизительно на 90 о .

    Если при внешнем осмотре ремня выявляется, что он неровно надорван (тем более полностью разорван по неровной траектории) – это может свидетельствовать об избыточном натяжении.

    Срез одного из зубьев, напротив, может свидетельствовать о недостаточном натяжении.

    Трещины на внешней поверхности ремня могут быть следствием перегрева или переохлаждения, а также естественных процессов старения.

    Дефекты торцевой поверхности свидетельствуют о перекосе ремня, вызванном либо смещением шкивов, либо смещением ролика натяжителя.

    Отслоение сразу нескольких зубьев от основы ремня может быть вызвано заклиниванием шкива водяного насоса.

    Наличие перечисленных дефектов свидетельствует о необходимости замены ремня и учёта при замене выявленных дефектов.

    Особое внимание при осмотре следует уделить наличию следов замасливания. Дело в том, что ремень ГРМ не рассчитан на работу с материалами, которые могут оказать агрессивное воздействие на материал ремня (моторное масло относится к таковым). Поэтому перед заменой необходимо устранить причины попадания масла (как правило, это уплотнения) на работающий ремень.

    Особенности замены ремней ГРМ

    К особенностям замены ремня ГРМ следует, прежде всего, отнести сроки.

    • Плановая (регламентная) замена ремня вопросов не вызывает, если точно известен пробег от предыдущей замены или от начала эксплуатации автомобиля.
    • Сложнее ситуация, когда, например, приобретается автомобиль с пробегом, точность определения которого вызывает сомнения. В этом случае, даже если внешний осмотр не обнаруживает видимых повреждений, специалисты рекомендуют перестраховаться и произвести замену ремня – слишком велик риск последующего дорогостоящего ремонта.

    Часто при необходимости замены ремня возникает вопрос, следует ли также менять направляющий и паразитный ролики? Дело в том, что ресурс роликов обычно приравнивают к ресурсу ремня, и поэтому следует их также менять в процессе замены ремня (недаром ремень ГРМ, как правило, продаётся в комплекте с роликами).

    Процесс замены ремня ГРМ достаточно трудоёмкий и поэтому следует особое внимание обратить на состояние водяной помпы, особенно на автомобилях с недостоверным пробегом. Дело в том, что замена помпы сопутствующая замене ремня может сэкономить значительные средства, предотвратив вероятность заклинивания.

    Операция по замене ремня ГРМ требует определённой квалификации и выполняется, в большинстве случаев, в автосервисе. Однако при наличии определённых навыков может быть выполнена самостоятельно. Важно только точное соблюдение последовательности и содержания операций на конкретном двигателе по инструкции производителя.

    Видео: замена ремня ГРМ и роликов на 16 клапанных ВАЗ 2110, 2111 и 2112

    Оцените статью
    Добавить комментарий