Устройство ГРМ и принцип работы

Схема газораспределительного механизма двигателя

Мы снова рады приветствовать Вас, наши дорогие читатели и подписчики! Сразу раскроем карты — сегодня вашему вниманию предлагается схема газораспределительного механизма двигателя, а также небольшое повествование об особенностях работы и деталях этого узла.

Продолжая изучать внутренности автомобиля, нельзя обойти стороной этот ключевой элемент двигателя внутреннего сгорания, без которого он бы просто не смог правильно работать, отделять выхлопные газы от свежей топливно-воздушной смеси и вообще представлял бы собой груду никому ненужного металлолома.

Схема газораспределительного механизма двигателя. К чему все эти сложности?

Схема газораспределительного механизма двигателя (ГРМ) двигателя и его назначение. Что же он распределяет, какие газы и для чего вообще это нужно?

Как уже отмечалось выше, данный узел имеет крайне важное значение для функционирования мотора. Именно он определяет, когда нужно выпустить отработанный газ из цилиндров, а когда впустить очередную порцию воздуха или воздушно-топливной смеси.

Эти процессы должны быть чётко синхронизированы с работой поршней иначе толка от мотора не будет никакого. О том, как это реализовано в современных двигателях, мы расскажем далее.

Разнообразие ГРМ и технический прогресс

Ключевыми элементами ГРМ являются: распределительный вал (или по-простому – распредвал), управляющий работой клапанов, привод распредвала, который связывает его с коленчатым валом, а также сами клапаны. Компоновка этих элементов определяет виды газораспределительных механизмов:

  • в зависимости от расположения распредвала – верхнего или нижнего расположения. Первый вариант наиболее распространён и чаще всего используется в современном автомобилестроении, так как позволяет снимать большую мощность с двигателя. В этом случае вал находится в головке блока цилиндров. Логично предположить, что в схеме с нижним расположением, коленвал установлен в блоке цилиндров;
  • в зависимости от количества распределительных валов – с одним (SOHC) или с двумя (DOHC). Нужно сказать, что схемы двигателей с одним распредвалом постепенно становятся достоянием истории, уступив место под капотом более производительным вариантам с двумя валами;
  • в зависимости от типа привода распредвала – ременной, цепной и зубчатый. Первые два типа характерны для современного верхнерасположенного вала. Цепной привод по праву считается более долговечным, но имеет недостатки из-за большего веса самой цепи. Ременные, или как их ещё называют благодаря характерной форме — зубчато-ременные, служат не так долго, хотя при должном качестве самого ремня и правильной его установке позволяют забыть о себе почти на 100 тысяч километров пробега;
  • и, наконец, в зависимости от количества клапанов – от 2 до 5 на цилиндр. Кстати, клапаны бывают впускные и выпускные, причём отличаются они между собой не только функциональным назначением, но и конструкцией. Так, к примеру, выпускные немного меньше по диаметру, а материалы, из которых они изготовлены, должны быть более жаропрочными, чем у впускных.

ГРМ: слаженный оркестр под капотом автомобиля

Теперь давайте попробуем разобраться, каким образом все эти детали, о которых шла речь выше, взаимодействуют друг с другом и позволяют двигателям автомобилей приносить пользу своим владельцам.

Мы уже вспоминали, что одним из главных условий правильной работы силового агрегата является чёткая синхронизация между движением поршней и моментами выпуска отработанных газов, а также запуска свежей порции топливно-воздушной смеси в цилиндры.

Технически этим заняты клапаны, устанавливаемые в головке блока цилиндров, но сами по себе решить, когда нужно открыть путь газам, они, конечно же, не могут. Управляет оркестром клапанов распределительный вал, являющийся, по сути, ключевым элементов всего ГРМ.

На нём в определённом порядке закреплены специальные кулачки, которые, вращаясь, передают усилие через систему штанг, толкателей, коромысел и гидрокомпенсаторов на впускные или выпускные клапаны.

Моменты открытия и закрытия клапанов (в технической литературе эти моменты называют сложным словосочетанием – фазы газораспределения) должны соблюдаться очень строго, ведь от этого зависит эффективность работы двигателя, его мощность, расход топлива и долговечность.

Чтобы распредвалы вращались и делали это в чёткой синхронизации с поршнями, они при помощи ременной или цепной передачи связаны с коленчатым валом двигателя.

Правильное взаиморасположение валов устанавливается во время монтажа ремня или цепи, и для этого на шестернях имеются специальные метки, которые нужно совмещать в определённом порядке.

Читайте также:  Bugatti Divo 2018-2019 фото видео, цена комплектации, характеристики спорт купе Бугатти Диво гиперка

Далее дело за натяжкой, и если всё выполнено верно, ремень или цепь ГРМ верой и правдой будут служить Вам десятки тысяч километров.

Хочется обратить особое внимание на то, как важно выставить положение коленчатого и распределительных валов относительно друг друга в заданном заводом положении при замене ремня газораспределительного механизма.

Смещение шестерни вала хотя бы на несколько зубцов может привести к тяжёлым последствиям, вплоть до полного выхода двигателя из строя. Будьте внимательными, если затеяли подобные действия самостоятельно!

Ну вот и подошёл к концу наш рассказ о газораспределительном механизме двигателя. Надеемся, что Вам, наши читатели, было интересно, а может быть и полезно узнать что-то новое об устройстве моторов.

Не забывайте подписываться на наши публикации, давать на них ссылки своим друзьям, а мы со своей стороны продолжим радовать вас свежими статьями, посвящёнными устройству автомобилей.

Газораспределительный механизм отличается очень сложной конструкцией

Газораспределительный механизм (ГРМ или система газораспределения) необходим для своевременного обеспечения подачи топливно-воздушной смеси или воздуха в цилиндры двигателя, а также для выпуска из цилиндров газов, которые уже отработаны. Механизм реализации построен на своевременном закрытии и открытии клапанов. Клапанные механизмы используются на самых распространенных двигателях – четырехтактных, поэтому рассмотрим ГРМ именно на их примере.

Общее устройство газораспределительного механизма

В устройство ГРМ входят следующие компоненты: клапаны, клапанный привод, вал распределения и привод распределительного вала. Клапан, осуществляющий подачу воздуха в цилиндры, состоит из стержня и тарелки.

Клапаны расположены в головке блока цилиндров, а то место, где клапан соприкасается с головкой блоков цилиндров, называется седлом. Клапаны бывают впускные и выпускные. Диаметры тарелок этих клапанов различаются. Это сделано для обеспечения более полного наполнения цилиндров.

Пружина удерживает клапан в закрытом состоянии, а нажатие на стержень – в открытом. На стержне закреплена пружина с помощью тарелки. Во избежание резонирующих колебаний на клапанах возможна установка двух пружин с меньшим коэффициентом жесткости и противоположной навивкой. Абсолютное большинство двигателей внутреннего сгорания имеют в своем устройстве по паре выпускных и паре впускных клапанов на каждый из цилиндров.

Однако существует газораспределительный механизм двигателя с тремя впускными и двумя выпускными клапанами. Количество клапанов прямо пропорционально размерам и сложностью ДВС.

Привод газораспределительного механизма осуществляет открытие клапана и обеспечивает передачу усилия на клапан от вала распределения. Существует два основных типа приводов: роликовые рычаги и гидравлические толкатели.

Предпочтительней роликовые рычаги, потому что они имеют более высокий КПД, так как минимизированы потери на трение и относительно меньшая масса.

Роликовый рычаг имеет две опоры: с одной стороны – стержень клапана, с другой – гидрокомпенсатор или шаровую опору в зависимости от конструкции. Состоит гидрокомпенсатор из цилиндра, обратного клапана, поршня с пружиной и масляных каналов.

Устройство распределительного вала

Имеется два варианта расположения вала в головке блока: одновальная и двухвальная схемы. Предпочтение отдается второй. Кроме того, в V-образном ДВС устанавливается 4 вала – по паре на каждый ряд. Распределительный вал работает от действий коленчатого вала благодаря приводу, осуществляющему вращение с половинной скоростью коленчатого вала.

В роли привода вала распределения могут использоваться цепная, ременная и зубчатая передачи. Два первых типа используют распределительный вал, который находится в головке блока цилиндров, а третья – находящийся в блоке цилиндров.

Цепная и ременная передачи применяются в ГРМ с одинаковой частотой. Ремень газораспределительного механизма менее надежен, соответственно, менее долговечен. Однако, цепь тяжелее ремня, а значит, требует дополнительного натяжения. Это достигается путем установки натяжных роликов и успокоителей, которые гасят колебания.

Цепь распределительного механизма состоит из однорядной и двухрядной роликовой цепи. Набирают популярность зубчатые цепи, взаимодействующие с зубьями особой формы. Кроме распределительного вала, цепной механизм используется в приводе балансирных валов и масляного насоса.

Ремень газораспределительного механизма не требует смазки, соответственно, устанавливается на шкивы открыто. Выступы на внутренней поверхности ремня зацепляются с зубьями на шкивах, что создает вращение. Снизить тяговые усилия позволяет эллиптическая шестерня, используемая на двигателях TDI, а также снизить крутильные колебания вала распределения.

Читайте также:  Сварочный автомат для металла код ОКОФ, амортизационная группа основных средств – Виды сварочных апп

Кроме распределительного вала зубчатым механизмом приводится в действие масляный и топливный насосы, а также насос охлаждающей жидкости. Также необходимо сказать, что ремень газораспределительного механизма имеет ограниченный ресурс – 100-150 тыс. км. У ВАЗ 2106 ресурс будет еще меньше.

А вот видео про ГРМ:

ГРМ — предназначение, принцип работы, проблемные места, особенности эксплуатации и обслуживание механизма

Газораспределительный механизм (ГРМ) – механизм, управляющий газовыми потоками в цилиндрах ДВС с изменяемыми фазами газораспределения. Зачастую, неопытные автомобилисты понятия не имеют, для какой цели используется данный механизм, насколько важно соблюдать регламент его обслуживания и к чему приводит обрыв ремня ГРМ. В этой статье мы постараемся на простом языке объяснить принцип работы данного механизма и важность соблюдения регламента его обслуживания.

  • Предназначение и принцип работы ГРМ
  • Распространенные причины выхода из строя газораспределительного механизма
  • Обслуживание газораспределительного механизма
  • Выбор ремня ГРМ
  • Подытожим:
  • Ресурс оригинального ремня ГРМ популярных марок в СНГ

Предназначение и принцип работы ГРМ

Основная задача газораспределительного механизма заключается в том, чтобы в нужный момент открывать впускные и выпускные клапана, установленные в головке блока цилиндров силового агрегата. Так, например, на такте впуска распредвал открывает впускные клапана, благодаря этому в цилиндры подается рабочая смесь, состоящая из воздуха и топлива, или только воздуха, в зависимости от типа топливной системы и горючего на котором работает двигатель. На такте выпуска открываются выпускные клапана, обеспечивающие выход отработанных газов из камеры сгорания.

Механизм приводится в действие с помощью ремня (цепи), который передает крутящий момент с коленвала движка на распредвал(ы), обеспечивая синхронное вращение, необходимое для нормальной работы газораспределительного механизма. Дело в том, что поршни и клапана находятся в одном блоке (ГБЦ) и если не обеспечить синхронность вращения, поршни будут бить по открывающимся клапанам, постепенно сгибая их.

Распространенные причины выхода из строя газораспределительного механизма

Наиболее распространенным считается отказ ГРМ, вызванный обрывом приводного ремня (растяжением цепи). Стоит отметить, что ремень может порваться не только в результате естественного износа, нередко бывает и так, что практически новый ремень рвется, прослужив всего пару тысяч километров. Причин для этого может быть несколько:

  • Отказ насоса охлаждающей жидкости – на отечественных и некоторых импортных авто помпа приводится в действие ремнем ГРМ и если насос своевременно не менять он не только существенно ускорит износ ремня, но и может стать причиной внезапного его обрыва. Происходит это из-за того, что подшипники у помпы расположены не по центру шкива, а немного смещены в сторону, и в случае их сильного износа происходит перекос шкива помпы, также шкив может заклинить.
  • Выход из строя натяжного и направляющего ролика – одновременно с заменой ремня, рекомендуется менять и ролики, так как даже незначительные отклонения в работе роликов негативно сказываются на сроке службы ремня ГРМ.
  • Течь сальника распределительного вала – как известно, моторное масло оказывает разрушительный эффект на резиновые материалы и ремень ГРМ не исключение. Важно: в случае попадания масла на ремень, его можно считать непригодным для дальнейшего использования, даже если он еще практически новый.
  • Сильная затяжка ремня роликом или его ослабление – довольно часто такая проблема появляется после узла агрегата неквалифицированным механиком. В связи с этим, очень важно проводить замену ремня в хорошем сервисе. Если решитесь производить замену ремня самостоятельно, обязательно прочтите руководство по ремонту вашего автомобиля.
Другие неисправности:

На моторах, оснащенных цепью, причиной отказа ГРМ может стать растяжение цепи и неисправность ее натяжителя – натяжитель отвечает за состояние натянутости цепи. Если цепь будет недостаточно натянута, это может привести к ее провисанию, в результате чего цепь может перескочить на несколько зубьев, и спровоцирует роковую встречу клапанов с поршнями со всеми вытекающими. Обе неприятности чаще всего постигают авто, владельцы которых экономят на обслуживании агрегата (несвоевременная замена смазки, использование дешевого масла). При наличии проблем с цепью, во время запуска холодного двигателя появляется металлический звон, скрежет, рокот, дизеление, на панели приборов появляется ошибка (чек) и т.д.

Читайте также:  Как посмотреть температуру двигателя на Фольксваген Поло седан обзор, 2019 год

Также распространенной причиной некорректной работы ГРМ является нарушение тепловых зазоров клапанов – в некоторых современных автомобилях установлены так называемые гидрокомпенсаторы, которые автоматически регулируют тепловой зазор между клапаном и толкателем. Однако, на многих авто, которые находятся в эксплуатации, тепловой зазор клапанов нужно периодически регулировать. Если этого не делать, ДВС будет работать неустойчиво (плавают обороты, глохнет), появляются посторонние звуки (стучат клапана), снижается его мощность, увеличивается расход топлива. При использовании некачественного топлива на клапанах появляется нагар, который со временем приводит к некорректной работе двигателя. Самой коварной неисправностью газораспределительного механизма является так называемое зависание клапанов, которое зачастую приводит к серьезным поломкам агрегата, основной из которых является прогар клапанов. Стоит отметить, что выявить данный недуг в начальной стадии бывает непросто.

К менее распространенным можно отнести:

  • Износ подшипников и кулачков распредвала;
  • Износ зубчатого шкива привода распредвала;
  • Снижение упругости или поломка пружин клапанов;
  • Выход из строя гидрокомпенсаторов (актуально для моторов с автоматической регулировкой зазоров клапанов);
  • Износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок.

Обслуживание газораспределительного механизма

У большинства современных автомобилей распредвал приводится в действие с помощью ремня и лишь у некоторых – металлической цепью. В любом случае, срок службы этих элементов строго регламентируется инструкцией к транспортному средству. В зависимости от производителя, ресурс ремня может составлять от 60 до 160 тыс. км – или 5-10 лет эксплуатации, в зависимости от того, что наступит раньше. Цепь на большинстве экземпляров служит достаточно долго – 200-250 тыс. км. Но есть и такие моторы, у которых цепь может попроситься под замену, не прослужив и 100000 км, например TFSI концерна VAG. Во избежание серьезных проблем, вызванных неисправностью газораспределительного механизма, необходимо в указанный производителем срок менять элементы привода (ремень, цепь, ролики, натяжители, звездочки и т.д.), так как от их состояния зависит работоспособность агрегата в целом.

Важно: замену ремня (цепи) ГРМ лучше производить немного раньше, чем заявлено производителем, так как обрыв ремня или перескок цепи в большинстве случаев заканчивается капремонтом двигателя. После 15-20 тыс. км пробега при каждом ТО рекомендуется проверять степень натяжения цепи (ремня), в случае растяжки ее подтягивают. На авто без гидрокомпенсаторов периодически необходимо регулировать тепловые зазоры клапанов – если авто работает на бензине – раз в 80-120 тыс. км, на газу – каждые 30-50 тыс. км.

Выбор ремня ГРМ

Как уже было сказано раньше, самой уязвимой деталью ГРМ является ремень, так как в процессе работы он постоянно подвержен динамическим нагрузкам, поэтому качество данного элемента играет не последнюю роль в надежности механизма. В связи с этим, на двигателях, которые оснащены ременным приводом ГРМ, замена ремня является обязательной плановой процедурой. При выборе ремня лучше отдать предпочтение оригинальной детали или качественному аналогу. Среди проверенных временем производителей можно отметить следующие бренды:

Ремни

  • Contitech (Контитеч);
  • Gates (Гейтс);
  • Dayco (Дайко);
  • Bosch (Бош).

Ролики

  • SKF;
  • INA;
  • SNR

На сегодняшний день на нашем рынке можно встретить большое количество «подделок» на эти бренды, которые своим качеством существенно уступают оригиналу. Для того, чтобы обезопасить себя от покупки некачественного товара, приобретать ремень и комплектующие нужно только у проверенных поставщиков.

Подытожим:

Газораспределительный механизм исполняет одну из ключевых ролей в работе силового агрегата, поэтому недооценивать важность данного узла и пренебрегать прописанными в регламенте интервалами обслуживания механизма ни в коем случае не стоит. Помимо этого, рекомендуется, хотя бы раз в 2-3 месяца проводить проверку состояния ремня (цепи) ГРМ. Процедура проверки несложная, и ее вполне можно осуществить своими силами. Если у вас нет ни времени, ни желания ковыряться в машине, в этом вам могут помочь механики на любом СТО, главное – не тянуть кота за хвост…, а мотор – за привод ГРМ.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector