С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Грм как работает


Газораспределительный механизм

2847 Просмотров

Главной частью двигателя внутреннего сгорания является система газораспределения. Данная конструкция установлена на всех автомобилях с двигателем внутреннего сгорания. Надежность и целостность данной системы является одним из пунктов регламента технического обслуживания. Существуют различные конструкции системы газораспределения, оборудованных разными устройствами привода, таких как: ременный, цепной и шестеренчатый. В этой статье мы рассмотрим все виды данных конструкций, а также объясним, что такое ГРМ, и дадим некоторые указания на те или иные отличия в данных системах.

Типы ГРМ и их устройство

Газораспределительный механизм любого автомобиля, оборудованный двигателем внутреннего сгорания, содержит в себе систему привода. Такие схемы подразделяются на несколько типов приводов, давайте рассмотрим каждый. Характеристики любого двигателя никак не влияют на продолжительность эксплуатации всей системы.

Ременной тип

Наиболее распространенным типом привода считается ременной. Ременной привод состоит из нескольких зубчатых шкивов, установленных на валу газораспределителя, а также на коленчатом валу. Вдобавок зубчатый вид имеет шкив водяного насоса.

Для обеспечения оптимального прилегания ремня ГРМ к поверхностям шкивов, применяются промежуточные ролики (блоки). Благодаря промежуточным роликам, ремень работает строго на своем месте, что способствует отсутствию перескоков зубчатого соединения во время работы двигателя внутреннего сгорания.

Чтобы ремень держался плотно и не проскакивал, инженеры устанавливают систему натяжения, которая автоматически регулирует натяжку ремня на разных режимах работы двигателя внутреннего сгорания. Такое взаимодействие служит отличным способом продлить срок службы всей схемы.

Особенности данной схемы способствуют прямому назначению во благо тишины работы мотора. Замена деталей ременного привода предусматривает сам ремень и промежуточные ролики, а также натяжительный механизм. Срок службы этих деталей может составить около 150 тысяч километров пробега, однако завод изготовитель рекомендует производить замену деталей ГРМ каждые 90 тысяч километров пробега.

Главное при замене деталей системы – соблюдать метки ГРМ, иначе вы рискуете навредить двигателю, что приведет к загибанию клапанов в седлах и направляющих головки блока цилиндров.

Цепной тип

Наиболее надежным приводом в системе газораспределительного механизма ДВС считается цепной. Используя цепь в механизме газораспределителя, инженеры добились более эффективной надежности работы двигателя внутреннего сгорания. В данной системе используются специальные шестеренки, напоминающие по своему виду велосипедные звездочки, однако они явно отличаются от них. Характеристики моторов изменяются в зависимости от состояния ГРМ независимо от особенностей.

В большинстве автомобилей, где используется цепь, применяется технология двух рядной цепи. Такая схема необходима для обеспечения максимальной надежности и долговечности конструкции. Однако такая система имеет свои минусы, так как цепь имеет свойство растягиваться, что способствует рассинхронизации меток.

Как мы знаем, в случае если сбиваются метки, мотор начинает терять мощность, что способствует его дальнейшему износу.

При обслуживании газораспределительного механизма любого двигателя внутреннего сгорания оборудованным цепным устройством привода, рекомендуется менять весь комплект, который включает в себя: цепь, звездочки, натяжитель и успокоитель.

Самостоятельно произвести замену цепи и всего комплекта практически невозможно, однако большинство сервисов берутся за данную работу без проблем.

Как правило, на большинстве автомобилей цепной привод ГРМ работает порядка 250 тысяч километров пробега, а далее требует замены.

Шестеренчатый тип

Заключительным видом ГРМ считается шестеренчатый. В данном типе ГРМ используется блок шестерён, с помощью которых происходит взаимодействие коленчатого и распределительного валов. Устройство ГРМ с механическим приводом шестерен предусматривает установку блока шестеренного механизма, который устанавливается непосредственно внутри двигателя внутреннего сгорания.

В данной системе отсутствуют какие-либо ролики и натяжные устройства, а также отсутствует и система успокоения. Виды этого ГРМ напоминают устройство коробки переключения передач, за исключением того, что шестеренки в ГРМ имеют иную форму зубьев привода. Такие системы наиболее часто встречаются на автомобилях марки Volkswagen на дизельных двигателях объемами 2.5 литра. Как правило, такие моторы устанавливаются на грузовые автобусы.

Обслуживание данного типа газораспределительного механизма считается очень сложным процессом, так как при необходимости заменить некоторые детали приходится разбирать весь силовой агрегат. Замене подлежат практически все детали, которые взаимодействуют с данной схемой. Благодаря какому устройству и постоянной смазке, блок шестерён распределительного механизма, обладает весьма большим моторесурсом, что ставит его наравне с цепным приводом.

Производить ремонт и обслуживание данной системы необходимо на специализированном сервисе.

Принцип работы системы ГРМ и его устройство

Газораспределительный механизм любого автомобиля выполняет один и тот же принцип вне зависимости от типа используемого привода. Давайте рассмотрим, как именно работает ГРМ.

Исходя из того, что большинство двигателей имеют четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск; чтобы работала вся система ДВС необходимо синхронизировать работу распределительного и коленчатого вала силового агрегата.

В этом и заключается предназначение схемы ГРМ. Вне зависимости от положения коленчатого вала, распределитель имеет свое положение относительно поршня или шатуна. В момент пуска, клапаны имеющие свое предназначение открываются, что дает приток новой порции топливно-воздушной смеси. После чего впускные клапана закрываются, и происходит воспламенение топливно-воздушной смеси, после чего начинается рабочий ход поршня и выпуск отработанных газов. Принцип предельно прост – контролировать синхронизацию двух валов.

В случае повреждения, газораспределительный механизм способствует саморазрушению двигателя из-за рассинхронизации меток.

Как следует из нашей статьи, газораспределительный механизм имеет одинаковую функцию вне зависимости от типа используемого привода. Обслуживать газораспределительный механизм необходимо в специальных мастерских. Такое действие обуславливается тем, что необходимо производить расшифровку ГРМ по его номеру. Механизм газораспределения играет очень важную роль.

portalmashin.ru

Газораспределительный механизм: назначение и устройство

Газораспределительный механизм служит для своевременного открытия и закрытия клапанов цилиндров двигателя, впуская тем самым свежий воздух и выпуская отработавшие газы.

Скидки на новые автомобили! Выгодный кредит от 9.9%Рассрочка 0%

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания чаще всего имеет поршневую систему, поэтому принципы работы целесообразнее рассмотреть именно на нём.

Классификация ГРМ

На современные двигатели устанавливают разные типы газораспределительных механизмов и различаются они по следующим признакам:

  • по месту распредвала — снизу или сверху;
  • по количеству распредвалов — 1 (SOHC) или 2 (DOHC);
  • по числу клапанов — их может быть от трёх до пяти;
  • по виду привода — цепной, зубчато-ремённый, шестерёнчатый.

Наиболее частое размещение вала — верхнее, оно же и самое эффективное. Клапаны открываются и закрываются благодаря рычагам привода, что даёт возможность производить двигатели меньшей массы и проще спроектированными.

Двигатели оснащаются различными типами ГРМ, что напрямую зависит от характеристик мотора, а точнее, от места установки коленвала, распредвала и открывающих/закрывающих клапанов.

При нахождении ГРМ в верхней части распредвал устанавливается в головку цилиндра там же, где и сами клапаны. Они закрываются и открываются с помощью рычагов от распределительного вала. Привод запускается от коленвала через роликовые цепи или ремни зубчатые.

Высокая надёжность и относительная бесшумность двигателя достигается именно верхним размещением распределительного вала. Это снижает вес мотора и силу инерции открывающихся/закрывающихся клапанов.

Цепной и зубчато-ремённый вид распредвала также характеризуется тихой работой газораспределительного механизма.

Распределительный вал размещается рядом с коленвалом в отсек с цилиндром. Такое расположение ГРМ называется нижним. Клапаны закрываются и открываются от распредвала сквозь толкатели. С помощью шестерёнок коленвала запускается привод коленчатого вала. Вся система двигателя и газораспределительный механизм становятся немного сложнее при таком размещении (нижнем) распредвала. Силы инерции возрастают. Количество распределительных валов и клапанов в газораспределительном механизме зависит от типа двигателя. Чем их больше, тем качественнее и равномернее происходит наполнение цилиндров, а также очистка газов на выходе. Мощность двигателя и крутящий момент возрастают в разы.

Имеется разновидность газораспределительного механизма, где клапаны располагаются смешанно. Он так и называется — смешанный. Клапаны открытия располагаются в блочной головке, идентично верхнему виду. А клапаны закрытия соответствуют нижнему. Такое размещение характеризуется более мощными показателями, чем у первых двух. Область применения была многие годы назад как в Советском Союзе, так и за рубежом. Далеко не многие заводы производили моторы с таким газораспределительным механизмом, поэтому чаще всего автолюбители, среди которых большинство были гонщики, переделывали «нижний» ГРМ в смешанный, добиваясь максимума мощности и скорости для участия в гонках.

Устройство ГРМ

Топливо оказывается в цилиндре за счёт движения поршня, который совершает свои действия от ВМТ до НМТ, разрежая в первом воздух. Это осуществляется через открывающийся клапан в нужное время. Клапан закрывается, когда поршень касается НМТ. Потом в цилиндре происходит процесс сжатия и преобразования энергии, что заставляет коленвал запуститься, и в итоге приводится в движение двигатель автомобиля. Работа ГРМ заканчивается, когда поршень в цилиндре опускается, создавая давление и выпуская газы через открывающийся клапан, которые попадают в глушитель, а затем уже и в окружающую среду.

Схема газораспределительного механизма двигателя детально показана на рисунке:

Открывающиеся и закрывающиеся механизмы не так важны, как распредвал, который приводит их в движение, хотя, в свою очередь, его заставляет двигаться коленвал. Без всех этих взаимосвязанных процессов не произойдёт образование энергии.

На конце коленвала имеется шестерня, через которую проходит энергия вращения, благодаря передаче ремня на распределительный вал, который начинает свои вращения. На нём имеются специальные выступы — действия их при вращении открывают и закрывают клапаны.

Каким бы ни было устройство двигателя и само устройство ГРМ — полный процесс и получение энергии зависит от слаженной работы всех деталей одновременно и чётко в свои промежутки времени. Только тогда двигатель сможет работать полноценно и приводить в работу автомобиль.

Работа ГРМ

Этот этап делится, в свою очередь, на два подэтапа:

  • работа цилиндров;
  • периоды распределения газов.

Работа цилиндров

Чередующиеся движения цилиндров и являются их основной работой. Условия зависят от нахождения верхних частей коленчатого и распределительного валов и расположения самих цилиндров.

Если цилиндра четыре и выстроены они в ряд, то чередования происходят по 180 градусов — 1-2-4-3 как у «Волги», 1-3-4-2 — вазовская «шестёрка» или «Москвич».

В V-образных моторах, с количеством цилиндров 8, шейки находятся под прямым углом. Такой же угол между цилиндрами. Если поршень какого-нибудь цилиндра в мёртвой точке, соседний находится в середине. Отсюда левые и правые края двигаются на четверть коленвала.

Периоды распределения газов

Под этим понимают этапы открытия и закрытия клапанов в начале и в конце. Выражается это в градусах угла наклона коленчатого вала. Цилиндры должны оставаться максимально чистыми, поэтому отработанные газы должны выпускаться, когда поршень будет в точке НМТ. А в точке ВМТ клапан закрывается. Момент, когда два клапана сразу открыты, именуется перекрытием.

Все эти фазы устанавливаются работниками завода, на котором изготавливается двигатель, и зависят от его мощности и быстроходности. Устанавливается колебательное движения воздуха в клапанах открытия и закрытия так, чтобы создавалось давление в момент закрытия открывающего клапана и разрежение в момент закрывающего. Благодаря этому топливная смесь поступает более чистая, а отработанные газы выводятся лучше.

При правильной установке механизма шестерёнки распределения должны цепляться за соответствующие зубья. Смещение на несколько зубьев может привести к слишком сильным ударам поршня о сам цилиндр, к поломке клапана, исчезновению давления или поломке всего мотора.

Следует отметить ещё один вид — десмодромное газораспределение. Здесь имеется 2 распредвала без пружин: первый двигает клапаны вниз, второй вверх. Коленчатый вал в таком виде может набирать огромное количество оборотов, не опасаясь поломки или выхода из строя. Тогда как стандартный двигатель может сломаться уже на девяти тысячах. Двигатели с десмодромным распределением очень сложны в изготовлении и дороги, применялись в прошлом в основном для гоночных машин. Первой компанией, которая использовала это в своих автомобилях, была Мерседес. В настоящее время применение распространено в мотоциклах.

Неисправности ГРМ

К внешним признакам неисправностей относят:

  • постукивания в клапанах открытия и закрытия;
  • снижение давления;
  • снижение показателей мощности мотора.

Такие поломки газораспределительного механизма появляются от недостаточного соприкосновения клапанов с сёдлами. Это возникает из-за нагара, который откладывается со временем на стенках, что приводит к выходу из строя пружин, образованию трещин и исчезновению зазора между стержнем и рычагом клапана.

Стачивание зубцов шестерёнок коленвала и распредвала, износ клапанных втулок и слишком сильный сдвиг от своего цента распредвала также относят к неисправностям ГРМ.

Эксплуатация ГРМ

Тепловой зазор между стержнем и рычажком распредвала должен иметь определённый размер, потому что при повышении температуры в газораспределительном механизме все его составляющие расширяются. И если зазор менее того показателя, какой предусмотрен, то клапан откроется больше чем нужно и не сможет закрыться в нужное время. Всё это даст сбой в основном процессе, и к тому же клапаны быстро придут в негодность.

Если же зазор, наоборот, больше, то клапан откроется меньше. Газы, подлежащие выходу, не будут удаляться в полном объёме, что повлияет на качество впрыскиваемого топлива и на работу в целом.

Если автомобиль глохнет или наблюдаются другие похожие признаки, то стоит проверить именно зазор клапана и отрегулировать его в соответствии с предусмотренной нормой. Это позволит сберечь двигатель авто от преждевременного ремонта. Стоит помнить, что рамки колеблются в пределах от 0,16 до 0,33 мм. И без соответствующих навыков и опыта сделать это самостоятельно весьма проблематично, лучше обратиться к специалистам.

Периодически нужно проверять натяжение зубчатого ремня и, если нужно, регулировать. Внешний вид также имеет значение, иначе есть шансы обрыва его на ходу, что приведёт к печальным последствиям и дорогостоящему ремонту.

Многим автомобилистам не приходится залазить под капот самостоятельно, но если подошло этому время, то всегда стоит запоминать и складывать детали в определённом порядке, чтобы успешно собрать обратно и не оказалось «лишних» деталей.

Любая поломка не возникает мгновенно, ей всегда что-то предшествует, чаще всего это нехарактерные стуки для обычной работы двигателя. И даже если кажется, что ничего не стучит, но автомобиль работает не должным образом, следует проехать с посторонним человеком — непривыкшее ухо способно заметить посторонние звуки гораздо быстрее. Многие люди не замечают этого и продолжают использование автомобиля с различными неисправностями, полагая, что так и должно быть. Всё это опасно как для самого автовладельца, так и для окружающих, если ремень ГРМ лопнет в пути, то аварии не избежать. Дорогостоящий ремонт будет лучшим вариантом в такой ситуации, хотя это тоже весьма печальный исход.

Срок службы ремня приблизительно равняется шестидесяти тысячам километров. Всегда стоит помнить об этом. Особенно приобретая машину на вторичном рынке. Лучше сразу сменить ремень ГРМ, а также проверить и отрегулировать работу самого газораспределительного механизма.

Нам бы очень хотелось узнать ваше мнение по поводу настоящего материала.

carextra.ru

ГРМ - принцип работы, проблемные места, особенности эксплуатации

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

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) ГРМ, 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 (ГРМ)

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 замены ремня ГРМ 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 ГРМ. 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.

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 ГРМ 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 ГРМ 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

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.

Ресурс оригинального ремня ГРМ популярных марок в СНГ

С уважением, редакция АвтоАвеню

www.avtoavenu.ru


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости