Грм двигателя: Газораспределительный механизм (ГРМ) — назначение, конструкция и устройство, принцип работы, типы газораспределительных механизмов

Содержание

Газораспределительный механизм (ГРМ) — назначение, конструкция и устройство, принцип работы, типы газораспределительных механизмов

Назначение и характеристика

Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов. В двигателях автомобилей применяются газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов. Верхнее расположение клапанов позволяет увеличить степень сжатия двигателя, улучшить наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом и упростить техническое обслуживание двигателя в эксплуатации. Двигатели автомобилей могут иметь газораспределительные механизмы различных типов (рисунок 1), что зависит от компоновки двигателя и, главным образом, от взаимного расположения коленчатого вала, распределительного вала и впускных и выпускных клапанов. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.

Рисунок 1 – Типы газораспределительных механизмов, классифицированных по различным признакам

При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.

Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы про большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.

При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя. Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов. В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.

Конструкция и работа газораспределительного механизма

Газораспределительные механизмы независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу,

передаточные детали и распределительные валы с приводом.

В клапанную группу входят впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки клапанов и пружины клапанов с деталями крепления.

Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты. Однако при верхнем расположении распределительного вала толкатели, направляющие втулки и штанги толкателей, коромысла и ось коромысел обычно отсутствуют.

На рисунке 2 представлен газораспределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов, с верхним расположением распределительного вала с цепным приводом и с двумя клапанами на цилиндр. Он состоит из распределительного вала 14 с корпусом 13 подшипников, привода распределительного вала, рычагов 11 привода клапанов, опорных регулировочных болтов 18 клапанов 1 и 22, направляющих втулок 4, пружин 7 и 8 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 2 – Газораспределительный механизм легкового автомобиля с цепным приводом

1, 22 – клапаны; 2 – головка; 3 – стержень; 4, 20 – втулки; 5 – колпачок; 6 – шайбы; 7, 8, 17 – пружины; 9 – тарелка; 10 – сухарь; 11 – рычаг; 12 – фланец; 13 – корпус; 14 – распределительный вал; 15 – шейка; 16 – кулачок; 18 – болт; 19 – гайка; 21 – пластина; 23 – кольцо; 24, 27, 28 – звездочки; 25 – цепь; 26 – успокоитель; 29 – палец; 30 – башмак; 31 – натяжное устройство

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал – пятиопорный, отлит из чугуна. Он имеет опорные шейки 15 и кулачки 16 (впускные и выпускные). Внутри вала проходит канал, через который подводится масло от средней опорной шейки к другим шейкам и кулачкам. К переднему торцу вала крепится ведомая звездочка 24 цепного привода. Вал устанавливается в специальном корпусе 13 подшипников, отлитом из алюминиевого сплава, который закреплен на верхней плоскости головки блока цилиндров. От осевых перемещений распределительный вал фиксируется упорным фланцем 12, который входит в канавку передней опорной шейки вала и прикрепляется к торцу корпуса подшипников.

Привод распределительного вала осуществляется через установленную на нем ведомую звездочку 24 двухрядной роликовой цепью 25 от ведущей звездочки 28 коленчатого вала. Этой цепью также вращается звездочка 27 вала привода масляного насоса. Привод распределительного вала имеет полуавтоматический натяжной механизм, состоящий из башмака и натяжного устройства. Цепь натягивается башмаком 30, на который воздействуют пружины натяжного устройства 31. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи служит успокоитель 26. Башмак и успокоитель имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. Ограничительный палец 29 предотвращает спадание цепи при снятии на автомобиле ведомой звездочки распределительного вала.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапаны установлены в головке блока цилиндров в один ряд под углом к вертикальной оси цилиндров двигателя. Впускной клапан 1 для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью имеет головку большего диаметра, чем выпускной клапан. Он изготовлен из специальной хромистой стали, обладающей высокой износостойкостью и теплопроводностью. Выпускной клапан 22 работает в более тяжелых температурных условиях, чем впускной. Он выполнен составным. Его головку делают из жаропрочной хромистой стали, а стержень – из специальной хромистой стали.

Каждый клапан состоит из головки 2 и стержня 3. Головка имеет конусную поверхность (фаску), которой клапан при закрытии плотно прилегает к седлу из специального чугуна, установленному в головке блока цилиндров и имеющему также конусную поверхность.

Стержень клапана перемещается в чугунной направляющей втулке 4, запрессованной и фиксируемой стопорным кольцом 23 в головке блока цилиндров, обеспечивающей точную посадку клапана. На втулку надевается маслоотражательный колпачок 5 из маслостойкой резины. Клапан имеет две цилиндрические пружины: наружную 8 и внутреннюю 7. Пружины крепятся на стержне клапана с помощью шайб 6, тарелки 9 и разрезного сухаря 10. Клапан приводится в действие от кулачка распределительного вала стальным кованным рычагом 11, который опирается одним концом на регулировочный болт 18, а другим – на стержень клапана. Регулировочный болт имеет сферическую головку. Он ввертывается в резьбовую втулку 20, закрепленную в головке блока цилиндров и застопоренную пластиной 21, и фиксируется гайкой 19. Регулировочным болтом устанавливается необходимый зазор между кулачком распределительного вала и рычагом привода клапана, равный 0,15 мм на холодном двигателе и 0,2 мм на горячем двигателе (прогретом до 75…85 °C). Пружина 17 создает постоянный контакт между концом рычага привода и стержнем клапана.

Принцип работы

Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя поочередно набегают на рычаги 11. Рычаги, поворачиваясь одним концом на сферических головках регулировочных болтов 18, другим концом воздействуют на стержни клапанов, преодолевают сопротивление пружин 7, 8 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с рычагов, которые возвращаются в исходное положение под действием пружин 17, а клапаны закрываются под действием пружин 7 и 8.

При работе двигателя распределительный вал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал. Это связано с тем, что за период рабочего цикла двигателя, протекающего за два оборота коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны каждого цилиндра должны открываться по одному разу.

Нормальная работа газораспределительного механизма (ГРМ) во многом зависит от теплового зазора между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов. Этот зазор обеспечивает плотное закрытие клапанов при их удлинении в результате нагрева во время работы. При недостаточном тепловом зазоре или его отсутствии происходит неполное закрытие клапанов, что приводит к утечке газов, быстрому обгоранию фасок головок клапанов и снижению мощности двигателя.

Привод распределительного вала

Особенностью привода распределительного вала (рисунок 3) является применение ременной передачи. Привод распределительного вала осуществляется через установленный на нем зубчатый шкив 4 ремнем 5 от зубчатого шкива 1 коленчатого вала. С помощью этого ремня также вращается зубчатый шкив 8 вала привода масляного насоса.

Рисунок 3 – Ременный привод распределительного вала

1, 4, 8 – шкивы; 2 – болты; 3 – ролик; 5 – ремень; 6 – кронштейн; 7 – пружина

Ремень – зубчатый, изготовлен из резины, армированной стекловолокном. Зубья ремня имеют трапециевидную форму. Ремень натягивается с помощью натяжного ролика 3, закрепленного на кронштейне 6. Натяжение ремня регулируют пружиной 7 на неработающем двигателе при ослабленных болтах 2 крепления кронштейна натяжного ролика. Привод распределительного вала работает без смазки и снаружи закрыт тремя пластмассовыми крышками.

Газораспределительный механизм двигателя, представленный на рисунке 4, состоит из распределительного вала 2 с двумя корпусами 1 подшипников, привода распределительного вала, толкателей 4, регулировочных шайб 3, направляющих втулок 6, клапанов 7, пружин 5 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 4 – Газораспределительный механизм (а) с верхним расположением распределительного вала и его привод (б):

1 – корпус; 2 – распределительный вал; 3 – шайба; 4 – толкатель; 5 – пружина; 6 – втулка; 7 – клапан; 8, 9, 11 – шкивы; 10 – ролик; 12 – ремень; 13 – ось

Распределительный вал чугунный, литой, пятиопорный. В задней части вала 2 находится эксцентрик для привода топливного насоса. Корпуса 1 подшипников распределительного вала отлиты из алюминиевого сплава. В них находятся верхние половины опор под шейки распределительного вала: две в переднем корпусе и три в заднем. Толкатели 4 клапанов – стальные, цилиндрические, передают усилия от кулачков распределительного вала на клапаны. В верхней части толкателей имеется гнездо для установки регулировочной шайбы. Регулировочные шайбы 3 – плоские, стальные, толщиной 3,00…4,25 мм с интервалом через каждые 0,05 мм. Подбором толщины этих шайб регулируется тепловой зазор между шайбой и кулачком распределительного вала. Клапаны 7 (впускной, выпускной) отличаются по конструкции и изготовлены из разных сталей. Впускной клапан имеет головку большего диаметра, чем выпускной. Он выполнен из хромоникельмолибденовой стали. Выпускной клапан – составной, сварен из двух частей. Головка клапана изготавливается из жаропрочной хромоникельмарганцовистой стали, а стержень – из хромоникельмолибденовой стали. Направляющие втулки 6 клапанов – чугунные, запрессовываются и фиксируются стопорными кольцами в головке блока цилиндров.

Пружины 5 (наружная, внутренняя) прижимают клапан к седлу и не дают ему отрываться от толкателя. Они также исключают возникновение резонансных колебаний деталей.

Привод распределительного вала производится через установленный на нем зубчатый шкив 11 ремнем 12 от зубчатого шкива 8 коленчатого вала. Этим же ремнем вращается зубчатый шкив 9 насоса охлаждающей жидкости. Ремень – зубчатый, резиновый, армирован стекловолокном. Зубья ремня имеют полукруглую форму. Ремень натягивается роликом 10, который вращается на эксцентриковой оси 13, установленной на шпильке, закрепленной в головке блока цилиндров. При повороте эксцентриковой оси относительно шпильки изменяется натяжение ремня. Привод распределительного вала работает без смазочного материала. Он закрыт двумя крышками – передней пластмассовой и задней стальной.

При вращении распределительного вала его кулачок набегает на шайбу 3 и толкатель 4. Толкатель действует на стержень клапана 7, преодолевает сопротивление пружин 5 и открывает клапан. При дальнейшем повороте кулачок сходит с толкателя, который возвращается в исходное положение под действием пружин 5, закрывающих клапан.

Газораспределительный механизм с нижним расположением распределительного вала

На рисунке 5 показан газораспределительный механизм двигателя с нижним расположением распределительного вала. Газораспределительный механизм верхнеклапанный, с шестеренным приводом и двумя клапанами на цилиндр.

Рисунок 5 – Газораспределительный механизм с нижним расположением распределительного вала

1 – распределительный вал; 2 – клапан; 3, 20 – втулки; 4 – пружина; 5 – коромысло; 6 – ось; 7 – винт; 8 – штанга; 9 – толкатель; 10, 11, 12 – шестерни; 13 – шейка; 14 – эксцентрик; 15 – кулачок; 16 – сухарь; 17, 19 – шайбы; 18 – колпачок

Механизм включает в себя распределительный вал 1, привод распределительного вала, толкатели 9, штанги 8 толкателей, регулировочные винты 7, ось 6 коромысел, коромысла 5, клапаны 2, направляющие втулки 3 клапанов и пружины 4 с деталями крепления.

Распределительный вал – стальной, кованый, имеет пять опорных шеек 13, кулачки 15 (впускные и выпускные), шестерню 12 привода масляного насоса и распределители зажигания, а также эксцентрик 14 привода топливного насоса. Вал установлен в блоке цилиндров двигателя на запрессованных биметаллических втулках, изготовленных из стали и покрытых изнутри слоем свинцовистого баббита.

Привод распределительного вала осуществляется через прикрепленную к его переднему концу ведомую шестерню 10, изготовленную из текстолита. Она находится в зацеплении с ведущей стальной шестерней 11, установленной на коленчатом валу. Обе шестерни выполнены косозубыми для уменьшения шума и обеспечения плавной работы. Передаточное отношение шестеренного привода – отношение числа зубьев ведущей шестерни к числу зубьев ведомой шестерни – равно 1:2, т.е. ведомая шестерня 10 имеет в два раза больше зубьев, чем ведущая шестерня 11. Это необходимо для того, чтобы за два оборота коленчатого вала распределительный вал совершал один оборот, обеспечивая за полный цикл двигателя открытие впускного и выпускного клапанов каждого цилиндра по одному разу.

Толкатели 9 служат для передачи усилия от кулачков распределительного вала к штангам 8. Они изготовлены из стали, и их торцы, соприкасающиеся с кулачками, выполнены сферическими и наплавлены отбеленным чугуном для уменьшения изнашивания. Внутри толкатели имеют сферические углубления для установки штанг. Толкатели перемещаются в направляющих отверстиях блока цилиндров.

Штанги 8 передают усилие от толкателей к коромыслам 5. Они изготовлены из алюминиевого сплава, и на их концы напрессованы стальные наконечники.

Коромысла 5 предназначены для передачи усилия от штанг к клапанам. Коромысла стальные, имеют неравные плечи для уменьшения высоты подъема толкателей и штанг, в их короткие плечи ввернуты винты 7 для регулирования теплового зазора. Коромысла установлены на втулках на полой оси 6, закрепленной в головке цилиндров.

Клапаны 2 изготовлены из легированных жаропрочных сталей. Для лучшего наполнения цилиндров двигателя горючей смесью диаметр головки у впускного клапана больше, чем у выпускного.

Пружины 4 изготовлены из рессорно-пружинной стали. Деталями их крепления являются шайбы 17 и 19, сухари 16 и втулки 20. Резиновые маслоотражательные колпачки 18, установленные на впускных клапанах, исключают проникновение масла через зазоры между направляющими втулками и стержнями впускных клапанов.

Работа механизма

Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки поочередно набегают на толкатели 9 в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Усилие от толкателей 9 через штанги 8 передается к коромыслам 5, которые, поворачиваясь на оси 6, воздействуют на стержни клапанов 2, преодолевают сопротивление пружин 4 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с толкателей, которые вместе со штангами и коромыслами возвращаются в исходное положение под действием пружин, закрывающих также клапаны.

Другие статьи по двигателю

7 признаков, что пора менять ремень

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.

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.

Газораспределительный механизм двигателя — устройство и назначение, ремень газораспределительного механизма

Назначение и устройство газораспределительного механизма двигателя

Назначение газораспределительного механизма состоит в том, чтобы управлять работой клапанов, а именно — открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны в определенной последовательности в соответствии с тактами рабочего цикла.

Главная деталь в устройстве газораспределительного механизма двигателя — распределительный вал. Кулачки, выполненные на распределительном вале, в процессе его вращения периодически нажимают на клапаны через рычаги или специальные шайбы. В результате клапаны открываются и закрываются.

Ремень газораспределительного механизма

Для привода распределительного вала используется цепь или зубчатый ремень газораспределительного механизма. В одной головке цилиндров могут быть установлены два распределительных вала. Один из них управляет работой впускных, а другой — выпускных клапанов. Такая схема ГРМ называется двухвальной.

Ремень газораспределительного механизма передаёт вращение от коленчатого вала распределительному валу. В процессе работы двигатель нагревается. Нагрев стержня клапана приводит к его удлинению. Для компенсации этого явления в конструкции привода клапана требуется тепловой зазор. Если зазора не будет, клапан не сможет плотно закрываться, а это приведет к значительному падению компрессии, и как следствие, уменьшению мощности двигателя. В процессе эксплуатации зазор необходимо проверять и при необходимости регулировать. Периодичность и алгоритм выполнения этой операции зависят от конструкции привода клапанов и могут значительно отличаться для двигателей разных моделей.

Многие современные двигатели оснащены гидрокомпенсаторами. Гидрокомпенсатор устроен таким образом, что его высота может изменяться под действием давления масла из системы смазки. Величина изменения равна тепловому зазору в приводе. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Применение гидрокомпенсаторов исключает необходимость регулировки тепловых зазоров. Из следующей главы можно будет узнать описание работы системы охлаждения двигателя, а именно современного двигателя внутреннего сгорания.

Устройство газораспределительного механизма в многоцилиндровом двигателе принципиально не отличается от случая одноцилиндрового двигателя. Однако, в многоцилиндровом двигателе необходима синхронная работа цилиндров. Поэтому, прежде чем перейти к рассмотрению устройства многоцилиндровых двигателей, необходимо познакомиться с несколькими важными понятиями, характеризующими конструкцию и работу одноцилиндрового мотора. А в одной из следующих глав можно будет узнать назначение, устройство и принцип работы системы смазки современного двигателя внутреннего сгорания.

Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня, при котором колено коленчатого вала устремлено вертикально вверх и образует одну линию с шатуном. Таким образом, поршень находится на максимальном удалении от оси вращения коленчатого вала.

Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня, колено коленчатого вала устремлено вертикально вниз и образует одну линию с шатуном. Таким образом, поршень находится на минимальном удалении от оси вращения коленчатого вала.

Расстояние между ВМТ и HMT называется ходом поршня.

Объем над поршнем, расположенным в ВМТ, называется объемом камеры сгорания, обозначается Vc.

Объем над поршнем, расположенным в НМТ, называется полным объемом цилиндра, обозначается Vn.

Если из полного объема вычесть объем камеры сгорания, получим рабочий объем цилиндра (Vp):
Vn — Vc = Vp

Рабочий объем цилиндра — очень важный параметр, от которого зависят многие характеристики двигателя.

Еще одним важным параметром является степень сжатия. Степень сжатия определяется отношением полного объема Vn к объему камеры сгорания Vc.

Степень сжатия современных бензиновых моторов лежит в пределах 9-14, а дизельных — 14-24. Чем выше степень сжатия, тем мощнее и экономичнее двигатель при прочих равных условиях.

Одноцилиндровые двигатели с успехом применяются в мототехнике, а также в средствах малой механизации (газонокосилки, бензопилы и т. д.), но в автомобилях не используются. В серийных современных автомобилях можно встретить моторы с количеством цилиндров от 2 до 12.

Рабочий объем многоцилиндрового двигателя равен сумме рабочих объемов цилиндров.

Расположение цилиндров бывает также разным. В зависимости от этого двигатели бывают рядные, V-образные, VR-образные, W-образные и оппозитные.

Наибольшее распространение получили рядные четырехцилиндровые двигатели. Это не означает, что они являются лучшими, их популярность вызвана относительной простотой и соответственно доступной ценой.

Следует отметить, что в многоцилиндровом двигателе рабочие процессы в разных цилиндрах равномерно распределены.

Для примера рассмотрим очередность тактов по цилиндрам в четырехцилиндровом двигателе.

Как видно из таблицы за два оборота коленчатого вала во всех четырех цилиндрах происходит рабочий процесс, а сдвиг между ними составляет пол оборота.

Теперь давайте с самого начала посмотрим, как работает многоцилиндровый двигатель на примере четырехцилиндрового бензинового двигателя.

Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания в положение «старт», включается электродвигатель стартера и начинает вращать коленчатый вал двигателя за маховик. Поршни начнут двигаться вверх-вниз.

В одном из цилиндров (например, в третьем) поршень окажется в ВМТ такта впуска раньше других.

Кулачки распределительного вала расположены таким образом, что в этот момент в третьем цилиндре откроется впускной клапан, и камера сгорания начнет наполняться топливовоздушной смесью.

В момент, когда поршень третьего цилиндра подойдет к HMT (пол оборота коленчатого вала), к ВМТ такта впуска подойдет поршень четвертого цилиндра.

В третьем цилиндре начинается такт сжатия, а в четвертом — начинается такт впуска. В третьем цилиндре оба клапана закрыты, а в четвертом — открывается впускной.

При достижении поршнем третьего цилиндра очередного ВМТ, в этом цилиндре срабатывает система зажигания, происходит воспламенение смеси с последующим рабочим ходом. В четвертом цилиндре в это время происходит сжатие.

Еще через пол оборота в третьем цилиндре откроется выпускной клапан и начнется выпуск отработавших газов. В четвертом цилиндре в это время будет рабочий ход.

Во втором и первом цилиндрах происходит все то же самое, но с опозданием (относительно третьего цилиндра) на полтора и один оборот соответственно.

«безопасные» решения не всем хороши

Газораспределительный механизм или сокращенно ГРМ – важный узел любого двигателя. В нем работает ремень или цепь, которые надо периодически менять. Конечно, все мы слышали страшные истории про то, как из-за их обрыва пришлось ремонтировать мотор дорого и долго.

Если в двух словах, газораспределительный механизм синхронизирует вращение коленчатого и распределительных валов. Проще говоря, ГРМ держит ритм работы всего мотора. Именно для привода валов в большинстве двигателей используется зубчатый ремень или цепь.

Какой вариант лучше? Сказать сложно. Ременной привод проще, не нуждается в смазке и работает тише. Цепной посложнее, требует дополнительных деталей, зато в целом долговечнее и надежнее.

Но независимо от типа эти элементы нуждаются в плановой замене и регулярном контроле, ведь в случае обрыва последствия будут разрушительными.

«Могут погнуться или сломаться клапаны, сломаться рычаги привода клапанов, деформироваться распредвалы. В отдельных случаях может произойти разрушение поршней и повреждение головки блока цилиндров, в результате может потребоваться даже замена двигателя», – говорит старший технический специалист дилерского центра Сергей Руновский.

Что интересно, владельцы некоторых старых автомобилей застрахованы от подобных проблем: конструкция моторов раньше предусматривала риск внезапного обрыва привода и минимизировала последствия.

«Это двигатели, в которых стоит один распредвал, 8-клапанные, и в поршнях специальные выемки под клапана», – уточняет автомеханик Владимир Журавлев.

Но такие «безопасные» решения не отвечают сегодняшним требованиям по экономичности и токсичности выхлопа, поэтому владельцам современных авто следует строго соблюдать регламент замены привода ГРМ, прописанный в инструкции. К счастью, он довольно большой: ремней – от 60 тыс. км, а некоторые цепи рассчитаны на 100 и даже 150 тысяч. При эксплуатации в тяжелых условиях этот срок лучше сократить. Но и между заменами узел лучше проверять на плановом ТО, даже если пробеги у вас небольшие, ведь на ремень влияют все негативные факторы – дорожная пыль, грязь, реагенты и перепады температур. Цепь может растягиваться и в какой-то момент перескочить на несколько зубьев звездочки, а последствия вполне сравнимы с обрывом.

Еще будет не лишним проконсультироваться у дилера, выяснить оптимальные сроки замены привода, рекомендуемые запчасти и детали, которые входят в комплект. Впрочем, это касается не только ГРМ.

какой привод ГРМ лучше? — журнал За рулем

В среде автолюбителей никогда не утихнут споры, какой привод газораспределительного механизма предпочтительнее: ременный или цепной? Еще раз разбираемся в проблеме и собираем воедино все аргументы за и против.

Вначале были шестерни

Начнем с истории вопроса. На заре создания двигателей внутреннего сгорания самым простым и логичным был привод распределительного вала с помощью шестерен. Нужно, чтобы распредвал вращался вдвое медленнее коленчатого вала, а потому две шестерни с числом зубьев, относящимся как 1:2, представлялись идеальным решением. Схема с шестеренным приводом обладает самой высокой надежностью. Недаром на знаменитом танке Т-34 устанавливался двигатель В-2, у которого не только привод клапанов, но и всех вспомогательных агрегатов осуществлялся шестернями. Предвоенные, да и некоторые послевоенные легковые автомобили отечественного производства также имели шестеренный привод ГРМ с нижним расположением распредвала.

На цепь его!

Конструкторы автомобильных двигателей довольно быстро пришли к выводу, что распределительному валу место рядом с клапанами. Это решение упрощает привод клапанов и снижает инерционность, что особенно важно для высокооборотных моторов. И расстояние между распределительным и коленчатым валами стало достаточно велико, особенно на длинноходных двигателях. Такими называют моторы, у которых ход поршня больше, чем диаметр цилиндра. К тому времени уже были освоены в производстве втулочно-роликовые цепи, которые и стали применять для привода распредвалов. Передаточное отношение обеспечивала двукратная разница в числе зубьев ведущей и ведомой шестерен. А цепи применяли двухрядные, для надежности.

Шестеренный привод ГРМ сохранился на современных V-образных многоклапанных моторах. Это стало возможным потому, что распредвалы, расположенные в развале V-образного блока цилиндров, находятся относительно близко к коленчатому валу.

Шестеренный привод ГРМ сохранился на современных V-образных многоклапанных моторах. Это стало возможным потому, что распредвалы, расположенные в развале V-образного блока цилиндров, находятся относительно близко к коленчатому валу.

Впервые на массовом отечественном двигателе цепной привод появился на москвичовском двигателе УЗАМ-412, разработанном в первой половине 60-х годов прошлого столетия. А вскоре началось триумфальное шествие Жигулей, на которых вплоть до начала восьмидесятых безраздельно господствовал цепной привод распредвала.

Отмечу, что при использовании цепного привода всегда возникают сложные колебания системы, вызванные неравномерностью работы цепи. Для гашения этих колебаний мотористам приходится устанавливать успокоители в виде пластмассовых (иногда стальных обрезиненных) пластин. При этом цепь необходимо натягивать. Делать это приходится и сразу после сборки мотора, и в процессе эксплуатации в связи с удлинением (вытяжкой) цепи.

Откуда берется «вытяжка»? Интересный вопрос. Конечно, не может быть и речи об удлинении под нагрузкой каждой отдельной пластинки, составляющей цепь. Рассчитать на прочность эти элементы проще простого. Удлинение цепи происходит при износе, увеличении зазора в каждом шарнире, а их, как правило, больше сотни. Соответственно, и суммарная длина цепи может расти на несколько миллиметров по мере износа.

Ранние импортные и описанные выше отечественные двигатели имели механические натяжители с пружиной, обслуживаемые при каждом ТО. При этом цепи на наших моторах (напомню, двухрядные) ходили при должном обслуживании немногим больше 100 000 км. Далее тольяттинские моторостроители на много лет прекратили разрабатывать новые конструкции с цепным приводом, и только при модернизации старого доброго двигателя рабочим объемом 1,7 л для Chevrolet Niva и Lada 4×4 немного изменили конструкцию. Вместо двухрядной применили однорядную цепь, снабдив ее гидравлическим натяжителем. Замечу, что при равном качестве материалов ресурс однорядной цепи меньше: ведь в двухрядной цепи поверхностей пластин, взаимодействующих с валиками, минимум три, а в однорядной — только две.

Вот такой узкой стала цепь на нынешних вазовских полноприводниках.

Вот такой узкой стала цепь на нынешних вазовских полноприводниках.

Мировое моторостроение меж тем перешло на зубчатые цепи, что позволило снизить шум и износ. Достигнут такой эффект благодаря тому, что количество пластин, работающих в паре с валиками цепи, увеличено до четырех даже в самых простых конструкциях. Вторым фактором, продлившим срок службы цепей и сделавших их необслуживаемыми, стало применение гидравлических натяжителей. Такие устройства обеспечивают постоянное необходимое натяжение цепи, особенно если снабжены храповым механизмом, который уже не отдаст обратно отвоеванную у цепи слабину.

Так выглядит цепной привод распредвалов в двигателе корейских автомобилей Kia Rio или Hyundai Solaris прошлого поколения.

Так выглядит цепной привод распредвалов в двигателе корейских автомобилей Kia Rio или Hyundai Solaris прошлого поколения.


В современных многоцилиндровых V-образных двигателях цепей может быть несколько, включая и небольшую цепочку привода масляного насоса.

В современных многоцилиндровых V-образных двигателях цепей может быть несколько, включая и небольшую цепочку привода масляного насоса.


На оппозитных двигателях конструкторы тоже применяют цепной привод.

На оппозитных двигателях конструкторы тоже применяют цепной привод.


Да, кстати, вы в курсе, что на народном любимце Логане стоит цепь? «Нет, неправда, автор сошел с ума! Там ремень!» — скажете вы. А вот и нет. Масляный насос на этом достойном двигателе действительно приводит небольшая цепь.

Явление ремня народу

Материалы по теме

До поры до времени неметаллические материалы использовались в двигателе только в виде прокладок или сальников. Как вдруг в середине пятидесятых годов прошлого века американцы впервые наладили привод распредвала резиновым ремнем. Конечно, это был не такой ремень, который крутит генераторы и компрессоры кондиционера. Во-первых, требовалось синхронное вращение валов, то есть должно быть исключено проскальзывание ремня, а во-вторых, прочность ремня и его зубьев должны обеспечивать работоспособность двигателя в течение длительного срока.

На просторах нашей Родины ремень появился впервые на двигателе ВАЗ-2105. Заводчане изменили конструкцию двух базовых деталей — блока цилиндров и его головки, чтобы не отставать от мирового прогресса автомобилестроения. Ремни ходили не очень долго, являлись приличной головной болью для хозяев, но их обрыв не был фатален для мотора. Конструкция предусматривала, что при любых взаимных положениях коленчатого и распределительного валов встречи клапанов с поршнями не происходило. Иными словами, даже в дороге — заменил ремень и езжай дальше. Правда, такой мотор выпускали не очень долго.

С появлением переднеприводного семейства ВАЗ ремень стал основным типом привода ГРМ. Были в линейке новых моторов и «втыковые», и «невтыковые» модели и их модификации. Но постепенно требования к мощности и экологии привели к необходимости даже восьмиклапанный двигатель сделать по конструкции втыковым. А у шестнадцатиклапанников подобная конструкция была изначально.

Натяжной ролик и поверхность зубчатого ремня двигателя Приоры. Объявленный ресурс ремня — 200 000 км. Посмотрим…

Натяжной ролик и поверхность зубчатого ремня двигателя Приоры. Объявленный ресурс ремня — 200 000 км. Посмотрим…

Но русского умельца так просто современными евронормами не возьмешь. Сейчас в продаже есть поршни, предотвращающие встречу клапанов при обрыве ремня — и к восьми-, и к шестнадцатиклапанникам. О чем это говорит? О том, что ремни-то, похоже, рвутся, как и прежде, ну а спрос рождает предложение. К слову, для импортных двигателей я таких поршней в продаже не встречал.

Ременный привод в двигателе Chevrolet Cruze. Современная схема привода ГРМ с двумя фазовращателями требует применения широкого (1 дюйм) ремня.

Ременный привод в двигателе Chevrolet Cruze. Современная схема привода ГРМ с двумя фазовращателями требует применения широкого (1 дюйм) ремня.

Плюсы ременного привода

Минусы ременного привода

  • Меньший шум
  • Ремень позволяет избежать резонансных колебаний, т.к. число зубьев нечетное и некратное количеству зубьев шестерен.. Например, 111 зубьев было у двигателя некогда популярной вазовской «восьмерки». Таких моторных цепей не бывает в природе: число звеньев всегда четное.
  • Ремень благодаря своей эластичности хорошо гасит крутильные колебания.
  • Не требует гидравлического натяжителя: ремню достаточно недорогого пружинного натяжителя.
  • Нечувствителен к качеству залитого в двигатель масла, его количеству и величине давления.
  • На части моторов его довольно легко осмотреть. Но, к сожалению, на некоторых моторах бывает нужно демонтировать опору силового агрегата.
  • Заменить ремень проще. Это можно сделать даже своими силами.
  • Масса двигателя с ременным приводом несколько ниже.
  • Двигатель с ременным приводом имеет большое число валов, выходящих из масляной полости наружу. Это — большее число сальниковых уплотнений, причем течь из них и будет выводить ремень из строя.
  • Очень низкие температуры, как и попадание воды, представляют для ремня серьезную угрозу.
  • Ресурс ремня ограничен не только пробегом, но и временем. Резина склонна к старению.
  • На сохранность ремня влияет состояние натяжных и обводящих роликов, а также помпы, которая часто приводится тем же ремнем. Смазка в роликах пересыхает от времени и жары, а помпу выводит из строя применение некачественных охлаждающих жидкостей.
  • Требует периодических замен в соответствии с таблицей регламентных работ.
  • Ремень рвется мгновенно, зачастую без всяких предупреждающих звуков.

Плюсы цепного привода

Минусы цепного привода

  • Для первого владельца цепь дешевле в эксплуатации. Регламентных работ по замене цепи ни в одной сервисной книжке, которые очень многие производители ведут до 100 тыс. км. не видел ни разу.
  • Высокий ресурс, особенно для знаменитых двигателей 80–90 годов с цепями, имеющими два и более ряда.
  • Цепь защищена от внешних неблагоприятных факторов, всегда смазана и при исправном натяжителе — натянута.
  • Цепь благодаря продуманной системе успокоителей и натяжителей испытывает даже меньшие колебания, чем ремень.
  • Цепь — находка для тех, кто ездит мало. Она не нуждается в замене «по возрасту».
  • Цепь перед «кончиной» начнет «проситься» на замену повышенным шумом, и у владельца есть шанс не упустить этот момент.
  • Двигатели с цепным приводом несколько тяжелее.
  • Гидронатяжитель цепи без храпового механизма может плохо работать при недостаточном давлении масла. Такое возможно при использовании систем «старт-стоп».
  • Возможно перескакивание цепи при вращении мотора в обратную сторону, что случается при парковке с включенной передачей на крутом склоне.
  • Насос охлаждающей жидкости практически всегда у таких моторов вращает ремень вспомогательных агрегатов. Его по регламенту зачастую не меняют — мол, он не самый важный. А при обрыве далеко не уедешь из-за перегрева двигателя.
  • Встречались в истории двигатели с ресурсом цепи, не превышающим 50 тыс. км. Ну, тут по поговорке — «В семье не без урода».

Выводы

Материалы по теме

Способ привода газораспределительного механизма — ремнем или цепью — редко становится определяющим фактором при выборе автомобиля. Но задуматься все-таки заставляет. Ведь он порой может изменить судьбу автомобиля. Характерен пример с нашей редакционной Грантой.

Если данная модель двигателя не славится малым ресурсом цепи (отзывы на профильных форумах вам в помощь), то цепной привод лучше ременного. Ременный привод выдерживает только пробег до регламентной замены, а цепь может ходить дольше. Недаром же существует совет: покупаете бэушный автомобиль — сразу замените все ремни, включая ГРМ.

Не хочу никого обидеть, но владельцы автомобилей, где привод ГРМ осуществляется цепью, несколько снисходительно взирают на тех, кто периодически задумывается: «А как там поживает мой ремень?..».

Расскажите в комментариях, какой тип привода ГРМ нравится вам и почему.

Газораспределительный механизм: принцип работы

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм для своевременной подачи воздуха или топливно-воздушной рабочей смеси в цилиндры ДВС и последующего выпуска из цилиндров отработавших газов. Главной функцией ГРМ на четырехтактных поршневых моторах, которые имеют сегодня наибольшее распространение, становится открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Другими словами, ГРМ осуществляет управление фазами газораспределения.

ГРМ устанавливается в головке бока цилиндров. Механизм состоит из одного распределительного вала или нескольких таких валов. Также имеются приводы к распредвалу и клапаны, которые открывают и закрывают впускные и выпускные отверстия в камерах сгорания (впускные и выпускные клапаны). Дополнительно имеется целый ряд передаточных элементов в устройстве ГРМ: толкатели, штанги, коромысла, а также вспомогательные решения в виде регулировочных элементов, пружин клапанов, систем поворота клапанов и т.д. Получается, что газораспределительный механизм представляет собой клапаны с приводом и распределительный вал с приводом.

Конструкции газораспределительного механизма могут отличаться. Главной особенностью выступает расположение клапанов и распределительного вала. 

Среди существующих ДВС выделяют нижнеклапанные и верхнеклапанные двигатели, а также моторы со смешанным расположением клапанов. Нижнеклапанные агрегаты имеют боковое расположение клапанов, а для верхнеклапанных существует определение «подвесных клапанов».

По расположению распределительного вала встречаются двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, с распредвалом в головке блока цилиндров, а также ДВС, где распределительный вал отсутствует. С учетом таких конструктивных особенностей клапанный механизм четырёхтактных ДВС получил целый ряд самостоятельных типов и разновидностей.

Читайте также

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Газораспределительный механизм (ГРМ) является узлом, обеспечивающим открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя в определенный момент времени. Основная задача ГРМ заключается в своевременной подаче топливовоздушной смеси в камеру сгорания и выпуск отработавших газов.

В состав газораспределительного механизма входят следующие основные элементы:

  • Распределительный вал. В зависимости от конструкции ГРМ распредвал может устанавливаться в головке блока цилиндров или в картере двигателя (такая компоновка не применяется на современных двигателях). Это основная деталь, которая отвечает за последовательное открытие и закрытие клапанов.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 ГРМ. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Шестерня коленвала  в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается в два раза быстрее. Как правило привод ГРМ делят на два типа: цепной привод и ременной привод, однако встречается шестеренчатый тип привода. 
  • Впускные и выпускные клапаны  как правило отличаются по конструкции и размеру. Впускной изготавливается цельной деталью. Также он имеет больший диаметр тарелки для обеспечения лучшего наполнения цилиндра. 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. На тарелках клапанов сделаны специальные фаски, которые обеспечивают более плотное прилегание к отверстиям в головке блока цилиндров. Это место называется седлом клапана.

Кроме самих клапанов, в механизме предусмотрены дополнительные элементы:

    • Пружины. Возвращают клапаны в исходное положение после нажатия.
    • Маслосъемные колпачки. 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 клапана. Толкатели бывают разных видов (механические (стаканы или шайбы), роликовые, гидрокомпенсаторы). 
  • Коромысло или рычаги. Простое коромысло представляет собой двуплечный рычаг, который совершает качательные движения. В различной компоновке коромысла могут работать по-разному.
  • Системы изменения фаз газораспределения. Данные системы могут иметь различную конструкцию и устанавливаются не на все двигатели. Работу таких систем мы рассмотрим в отдельной статье.

Основная задача газораспределительного механизма — это вовремя открыть и закрыть клапана на определенный промежуток времени. Соответственно на такте впуска открываются впускные, а на такте выпуска — выпускные. Технически это происходит следующим образом: Коленчатый вал передает крутящий момент посредством привода на распределительный вал. Кулачок на распределительном валу нажимает на толкатель или коромысло. Клапан перемещается внутрь камеры сгорания, открывая доступ свежему заряду или отработавшим газам. После того как кулачок проходит активную фазу воздействия, клапан возвращается на место под действием пружины. За полный рабочий цикл распредвал совершает 2 оборота, попеременно открывая клапана в каждом цилиндре. 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.

Типы ГРМ

Двигатели могут иметь различную компоновку газораспределительного механизма:

По расположению распределительного вала. 

Существуют два типа положения распредвала: нижнее; верхнее. При нижнем расположении распредвал находится в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Данный тип расположения на современных моторах не применяется. 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.

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). При двухвальной конструкции — один вал отвечает за открытие впускных, а другой за открытие выпускных клапанов. В двигателях c V-образной компоновкой используются два или четыре распредвала, по одному или по два на каждый ряд цилиндров соответственно.

По количеству клапанов.

От количества клапанов на один цилиндр будет зависеть количество и форма распредвалов и количество кулачков на них. 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. Наиболее часто встречается схема с четырьмя клапанами на цилиндр.

По типу привода.

Различают три типа привода распределительного вала:

  • Шестеренчатый. Главное преимущество такого привода – надежность. Однако применяется такой тип привода редко.
  • 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 и повреждению клапанного механизма. 
  • Ременный. Ременный привод не требует смазки, в отличие от цепного. Ресурс ремня также ограничен и в среднем он равен 60-90 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.

 При написании статьи использовались материалы портала ТехАвтоПорт

Как это работает: Цепи и ремни ГРМ

Звенья цепей

  1. Подержанные автомобили
  2. Техническое обслуживание
  3. Как это работает
  4. Описание

ремонт

Цепь привода ГРМ Фото Джил Макинтош

Содержание статьи

В передней части двигателя находится компонент, который представляет собой либо ремень ГРМ, либо цепь ГРМ. Они оба выполняют одну и ту же функцию, но сделаны из разных материалов.И хотя ремни не так распространены, как раньше, если они есть в вашем двигателе, вам необходимо учитывать профилактическое обслуживание.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Цепь ГРМ обычно рассчитана на весь срок службы вашего двигателя, но ремень ГРМ следует заменять через определенные промежутки времени. Если новый не будет установлен в соответствии с рекомендациями, старый может изнашиваться и ломаться, что оставит вас в затруднительном положении.

Синхронизация двигателя относится к поршням, клапанам и свечам зажигания, которые выполняют свою работу точно в нужный момент. В четырехтактном двигателе, который используется во всех современных автомобилях, каждый поршень перемещается четыре раза, совершая один цикл.

Сначала он движется вниз в цилиндре, создавая вакуум. При этом впускной клапан (или клапаны, в зависимости от конструкции двигателя) открывается, пропуская смесь топлива и воздуха. В двигателе с непосредственным впрыском через клапан поступает только воздух, а топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Клапан закрывается, и поршень движется вверх, сжимая воздушно-топливную смесь. Свеча зажигания срабатывает и воспламеняет топливо, и эта энергия толкает поршень обратно вниз. Он прикреплен к коленчатому валу, и это действие поворачивает его; Затем вращательное движение коленчатого вала передается на вращение колес автомобиля.

Наконец, выпускной клапан открывается, поршень движется вверх, чтобы вытолкнуть выхлопные газы, а затем цикл начинается снова.Вся эта операция происходит сотни раз в минуту.

Клапаны должны открываться и закрываться точно в нужное время. В противном случае двигатель не будет работать должным образом, и здесь в дело вступает цепь/ремень ГРМ.

На разрезе «взорванный двигатель» видна цепь ГРМ спереди. Фото BMW

Впускной и выпускной клапаны активированы. распределительным валом, который имеет кулачки, которые толкают их вниз, чтобы открыть, а затем отпускают, чтобы они пружинили, чтобы закрыться. В зависимости от двигателя может быть один, два или четыре распределительных вала.Каждый должен вращаться в гармонии с оборотами коленчатого вала, вращаясь с половинной скоростью коленчатого вала.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

На концах коленчатого и распределительного валов имеются звездочки, к которым крепится цепь или ремень ГРМ. Когда коленчатый вал вращается, ремень/цепь вращает распределительный вал точно с нужной скоростью. На большинстве двигателей он также управляет водяным насосом, который обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через двигатель и радиатор.

Цепь ГРМ выглядит именно так, как кажется — она очень похожа на велосипедную цепь, — а ремни ГРМ обычно изготавливаются из армированной резиновой смеси. Цепи, которые раньше были единственным выбором, стали прочнее и долговечнее. Единственная проблема, с которой вы, вероятно, когда-либо столкнетесь, — это утечка масла из крышки, которая проходит над ней, что может произойти, когда прокладка изнашивается.

Ремни стали популярными, потому что они тише, дешевле и легче.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Благодаря доступности более легких материалов большинство автопроизводителей возвращаются к цепям, не требующим обслуживания. Но они все еще есть на многих старых автомобилях, и теперь они могут приблизиться к рекомендуемой замене, которая обычно составляет от 150 000 до 175 000 километров.

Вы не можете сказать, что у вас есть, посмотрев, так как оно скрыто.Резиновый ремень, который вы видите под капотом, — это поликлиновой ремень, который приводит в движение такие компоненты, как генератор переменного тока и компрессор кондиционера. Обратитесь к руководству пользователя для планового обслуживания, чтобы увидеть, указан ли ремень ГРМ (он отделен от «приводных ремней», которые являются видимыми).

Цепь ГРМ, показанная под прозрачной пластиковой крышкой для демонстрации Фото Audi

Ремни ГРМ заменяются заранее, потому что их нельзя легко проверить на предмет износа. Если ремень обрывается, между коленвалом и распредвалом нет связи.Клапана не открываются и не закрываются, двигатель не работает.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

На большинстве автомобилей это просто означает, что вы идете, но несколько старых и коллекционных моделей, в том числе некоторые высокопроизводительные двигатели 1990-х и начала 2000-х годов, имели дизайн «помехи». Когда клапаны открываются, они опускаются так низко, что находятся в пределах зоны перемещения поршня, что позволяет подавать больше воздуха для большей мощности.Конечно, к тому времени, когда поршень достигает верха, клапан уже освободил место. Но если ремень ГРМ порвется, поршень и клапан могут встретиться, что приведет к дорогостоящему повреждению, которое в худшем случае может потребовать замены двигателя.

Большая проблема с заменой ремня ГРМ заключается в том, что это недешево, и большая часть денег уходит на работу. Мало того, что передняя крышка двигателя должна быть снята, но техник должен добраться до нее первым. Любые другие компоненты на пути также должны быть удалены, а на некоторых, возможно, придется переместить и сам двигатель.

Магазин может предложить заменить водяной насос одновременно, но намерение не состоит в том, чтобы дополнить счет дополнительной деталью. Водяной насос является изнашиваемым элементом, и, поскольку для того, чтобы добраться до него, требуется такой же объем работы, его замена сейчас означает, что вы не будете платить этот большой счет за работу дважды, если его потребуется заменить в будущем.

Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

Подпишитесь на получение информационного бюллетеня Driving.ca Blind-Spot Monitor по средам и субботам

Нажав кнопку подписки, вы соглашаетесь получать вышеуказанный информационный бюллетень от Postmedia Network Inc.Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части наших электронных писем. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

Спасибо за регистрацию!

Приветственное письмо уже в пути. Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.

Следующий выпуск журнала Driving.ca «Мониторинг слепых зон» скоро будет в вашем почтовом ящике.

Комментарии

Postmedia стремится поддерживать живой, но вежливый форум для обсуждения и призывает всех читателей поделиться своим мнением о наших статьях.Комментарии могут пройти модерацию в течение часа, прежде чем они появятся на сайте. Мы просим вас, чтобы ваши комментарии были актуальными и уважительными. Мы включили уведомления по электронной почте — теперь вы будете получать электронное письмо, если получите ответ на свой комментарий, появится обновление ветки комментариев, на которую вы подписаны, или если пользователь, на которого вы подписаны, прокомментирует. Посетите наши Принципы сообщества для получения дополнительной информации и подробностей о том, как изменить настройки электронной почты.

Все тонкости синхронизации двигателя и что происходит, когда она выходит из строя

Взаимосвязь между движущимися частями двигателя разработана с чрезвычайно высокими допусками, контролируемыми очень точной синхронизацией двигателя.Вот как это все работает

Подсчитано, что в среднем автомобиле с двигателем внутреннего сгорания имеется около 10 000 движущихся частей. Таким образом, это поистине завораживающий инженерный подвиг — заставить все эти компоненты общаться друг с другом и соединяться вместе, чтобы сформировать машины, которые мы знаем и любим.А с точки зрения сердца зверя — двигателя — синхронизация является важнейшим фактором.

Поскольку точное движение распределительных валов, клапанов, поршней и коленчатых валов является неотъемлемой частью процесса внутреннего сгорания, действительно нет места для ошибки, учитывая скорость и силу, с которой эти компоненты взаимодействуют друг с другом.

Чтобы понять важность синхронизации двигателя, давайте разберемся, что происходит в цилиндрах обычного четырехтактного двигателя.Во-первых, поршень внутри цилиндра опускается вниз, и топливно-воздушная смесь поступает через отверстие впускного клапана. Как только поршень достигает НМТ (нижней мертвой точки), он начинает свое движение обратно к верхней части цилиндра (верхняя мертвая точка) с закрытым впускным клапаном, сжимая таким образом воздушно-топливную смесь.

Затем используется искра для воспламенения смеси от свечи зажигания, при этом сгорание заставляет поршень вернуться в НМТ. Наконец, выпускной клапан открывается, позволяя газам, образующимся при сгорании, выйти из цилиндра, чтобы цикл начался снова.

5 МБ

Здесь вы можете увидеть, как коленчатый вал совершает два полных оборота за один цикл двигателя.

В четырехтактном цикле коленчатый вал должен сделать два полных оборота (или 720 градусов), чтобы завершить цикл двигателя, поворачиваясь на полные 360 градусов каждый раз, когда поршень перемещается из ВМТ в НМТ и обратно.А в автомобиле, способном достигать красной зоны около 7500 об/мин, двигатель совершает это возвратно-поступательное движение примерно 125 раз в секунду.

Чтобы связать эту чрезвычайно точную серию событий, используется зубчатый ремень или цепь, соединяющие жизненно важные компоненты двигателя вместе, чтобы все было синхронизировано. Ремень ГРМ представляет собой толстый зубчатый ремень, который проходит вокруг звездочек распределительного вала, шкива водяного насоса и звездочки коленчатого вала, поэтому вращается синхронно с коленчатым валом в нижней части блока цилиндров.

6 МБ

Здесь вы можете увидеть цепь ГРМ с синхронно вращающимися кулачками и кривошипом.

Это означает, что водяной насос увеличивает и уменьшает скорость потока охлаждающей жидкости одновременно с любыми изменениями частоты вращения двигателя, позволяя большему количеству охлаждающей жидкости циркулировать вокруг блока цилиндров при интенсивной работе двигателя.Последним компонентом этой системы газораспределения является натяжитель ремня газораспределительного механизма, который действует как подпружиненный штифт в боковой части ремня газораспределительного механизма, удерживая его в заданном натяжении, чтобы предотвратить проскальзывание ремня или его перескакивание через зубья звездочек, которые это зацепление с.

Эта система синхронизации синхронизируется с зажиганием с помощью меток совмещения или установочных меток на крышке клапана, кулачковых и кривошипных звездочках.Используя маленькие тире, цифры или лепестки, расположенные на звездочках, можно отрегулировать систему газораспределения таким образом, чтобы после запуска двигателя вращение ремня ГРМ синхронизировало распределительные валы, открывающие соответствующие клапаны, с возвратно-поступательным движением поршней коленчатых валов. вместе с моментом зажигания. Производитель размещает эти установочные метки, чтобы установить угол коленчатого вала (в пределах его 360-градусного диапазона), при котором происходит зажигание.

Метка синхронизации на звездочке распределительного вала правильно совмещена с соответствующей меткой на крышке клапана.

В качестве альтернативы ремню цепи ГРМ считаются гораздо более долговечным методом поддержания двигателя во времени, поскольку ремни могут прослужить всего лишь 40 000 миль, прежде чем они начнут изнашиваться и требуют замены.И следить за пробегом вашего автомобиля по отношению к ремню ГРМ, безусловно, не следует пренебрегать. Со временем ремень может ослабнуть (или перетянуться), зубья могут изнашиваться или отскакивать во время работы, что может привести к катастрофическим последствиям.

Допустим, ваш ремень ГРМ перескочил или даже порвался; распределительные валы неизбежно оставят любой клапан, который был открыт в то время, в его активированном положении внутри цилиндра. Это особенно проблематично в двигателе с интерференцией, где поршни делят свою ВМТ с той же областью, на которую выходит клапан.Продолжающееся возвратно-поступательное движение поршней приведет к тому, что головка поршня врежется в открытый клапан, раздавит его и, следовательно, приведет к потенциально смертельному счету, когда вас отбуксируют в местный гараж.

Чтобы этого никогда не происходило, я бы посоветовал немедленно заменить ремень ГРМ на любом автомобиле с большим пробегом, который вы покупаете, если только нет вопиющих доказательств того, что его уже недавно меняли. Последнее, что вы хотите сделать, это проехать пару тысяч миль до того, как ремень выйдет из строя, и вы останетесь с серьезно сломанным двигателем и ужасным счетом за оплату труда.В случае с синхронизатором лучше перестраховаться, чем потом сожалеть.

Последствия обрыва ремня ГРМ… Цепи ГРМ

, с другой стороны, никогда не требуют замены, они являются неотъемлемой частью блока цилиндров и нуждаются в подаче масла для поддержания смазки.Хотя производство ремня обходится производителям автомобилей дешевле, его замена может быть дорогостоящей в зависимости от их расположения. Например, ремень ГРМ на двигателе Alfa Romeo Twinspark расположен прямо внутри моторного отсека, а не спереди, как в большинстве установок двигателя, что приводит к трудозатратам в размере 400 фунтов стерлингов из-за сложности доступа к нему.

Но цепная система отсчета времени все еще не является пуленепробиваемой, как показала компания Engineering Explained на примере его недавней покупки S2000.Со временем натяжитель может ослабить усилие, прилагаемое к цепи, из-за чего цепь будет дребезжать, так как у нее есть вновь обретенная нежелательная свобода слегка крутиться вокруг звездочек.

Alfa Romeo GTV поставлялась с особенно тусклыми ремнями, которые требовали частой замены, а их неудобное расположение в моторном отсеке не помогало.

После того, как ремень ГРМ выполнил свою работу, вступают в действие фазы газораспределения и зажигания.Каждая из этих областей синхронизации двигателя может иметь свое полное объяснение, но сейчас я кратко суммирую, как они могут влиять на синхронизацию двигателя.

Фаза газораспределения в своей простейшей форме контролируется профилями лепестков на распределительных валах с целью открытия клапанов в двигателе на точное время, чтобы получить как можно больше воздушно-топливной смеси, а затем выпустить выхлопные газы для каждого двигателя. цикла, максимизируя эффективность двигателя. Лепестки контролируют подъемную силу (величину, на которую клапан открывается) и продолжительность (время, в течение которого он остается открытым), благодаря технологии двигателей 90-х годов, позволившей перейти к изменению фаз газораспределения, чтобы сделать распределительный вал максимально универсальным.

Honda V-TEC — самая известная форма системы изменения фаз газораспределения.

Момент зажигания, с другой стороны, фокусируется на моменте возникновения искры для воспламенения воздушно-топливной смеси в цикле двигателя, с возможностью опережать или замедлять (задерживать) момент зажигания в зависимости от применения.Как правило, момент зажигания сдвигается вперед, когда его необходимо изменить, поскольку это означает, что искра в цилиндре предварительно возбуждается до того, как поршень достигнет ВМТ, что дает немного больше времени для воспламенения воздушно-топливной смеси, максимизируя сгорание.

Задержка зажигания означает, что искра возникает немного позже ВМТ, что обычно означает, что высокое давление, создаваемое в цилиндре в результате сгорания, теряется, а поршень уже движется вниз к НМТ.Момент зажигания можно проверить с помощью индикатора времени, который Эд Чайна из Wheeler Dealers использует несколько раз, чтобы максимизировать эффективность двигателя своего последнего проекта.

Хотя вероятность того, что синхронизация двигателя сработает, невелика, всегда стоит убедиться, что ремень или цепь вашего автомобиля находятся в хорошем состоянии.Хотя это может показаться простой проверкой, потенциально это может спасти ваш ежедневный пробег от свалки. После того, как ваш основной тайминг проверен, дверь открыта, чтобы рассмотреть вопрос об изменении клапана и момента зажигания, тонкой настройке вашего двигателя, чтобы максимизировать эффективность и мощность. Как говорится, время решает все!

Как работает синхронизация двигателя | Совет вашего механика

Двигатель вашего автомобиля состоит из ряда быстро движущихся частей, включая коленчатый вал, распределительный вал, поршни, клапаны двигателя, шатуны и шкивы.Когда поршень движется вверх и вниз, клапаны соответственно перемещаются внутрь и наружу. Коленчатый вал крутится, а шатуны тянут и толкают. Все это должно работать в полной гармонии.

Различные типы синхронизации

Существует два вида синхронизации: синхронизация кулачка и опережение зажигания. Кулачковая синхронизация регулирует клапаны и поршни, а весь процесс контролируется цепью или ремнем ГРМ. Если время выключено, может произойти повреждение. В некоторых двигателях, называемых «интерференционными двигателями», последствия могут быть особенно плохими.В этом типе двигателя клапаны двигателя и поршни фактически занимают одно и то же место в цилиндре, но в разное время. Поскольку интервалы между временем, когда поршень владеет пространством, и временем, когда клапан владеет пространством, намного меньше секунды, вы, вероятно, можете себе представить последствия, если синхронизация нарушена. В конечном итоге вам может понадобиться ремонт двигателя или даже его замена.

Если синхронизация вашего кулачка отключена, скорее всего, вы узнаете, потому что ваша машина не будет работать хорошо, если она вообще работает.С другой стороны, момент зажигания определить сложнее, но его легко отрегулировать. Момент зажигания связан с четырьмя циклами двигателя вашего автомобиля. Четыре цикла:

  • Воздух всасывается через впускной клапан, а форсунки подают топливо.
  • Топливная смесь сжата.
  • Свеча зажигания воспламеняет топливную смесь, толкая поршень вниз.
  • Выпускной клапан открывается, чтобы выпустить сгоревшие топливные газы (выхлоп).

Самое главное, чтобы искра была вовремя.Если это не так, вы можете получить прерывистый холостой ход, отсутствие мощности или двигатель, который просто не будет работать.

Вы никогда не должны игнорировать проблемы с синхронизацией двигателя, так как если синхронизация сбита, это может привести к серьезным проблемам с двигателем. Если в вашем автомобиле проявляются какие-либо симптомы плохой синхронизации двигателя, обратитесь к профессиональному механику.

Синхронизация решает все. Как динамически определять время работы двигателя

Суть установки опережения зажигания, будь то статическая или динамическая, заключается в том, чтобы обеспечить искру, воспламеняющую пары топлива, в нужное время.«Правильно», однако, является движущейся целью.

Представьте, что поршень двигателя устремляется вверх по каналу во время такта сжатия. Топливо впрыскивается в канал ствола и сжимается при подъеме поршня. В верхней части такта или около нее загорается свеча зажигания, и топливо воспламеняется, толкая поршень вниз. Это простой процесс, но он должен учитывать, сколько времени потребуется для воспламенения всего топлива по отношению к тому моменту, когда поршень достигнет верхней мертвой точки — точки, в которой поршень и головка цилиндра наименьшие, и взорвавшееся топливо будет самый мощный и самый полный прожиг.

С учетом вышеперечисленных факторов время зажигания должно быть рассчитано таким образом, чтобы искра начала сжигание топлива где-то за до верхней мертвой точки , или до ВМТ на языке двигателей. Измеряется в градусах вращения. Большинство двигателей устанавливают угол опережения зажигания где-то между 0 и 20 градусами до верхней мертвой точки. Это называется базовым временем. Когда установлено, система зажигания и двигатель синхронизируются таким образом, чтобы топливо в цилиндре сгорало максимально, как раз в тот момент, когда поршень сжимает пары топлива в наименьшее пространство.

Большинство автомобилей будут работать нормально, если синхронизация на несколько градусов отличается от идеальной. Но необходимы дальнейшие усовершенствования, чтобы достичь точки, при которой двигатель работает с максимальной производительностью и имеет наименьшие выбросы выхлопных газов.

Прежде чем углубляться в любой тип опережения зажигания, проверьте двигатель, чтобы убедиться, что все системы работают правильно. Если другие системы, связанные с двигателем и зажиганием, не работают должным образом, то, вероятно, потребуется сбросить время после устранения других проблем.Лучше всего устанавливать время на машине в идеальном состоянии, если это возможно.

Обязательно проверьте:

  • Свечи зажигания (состояние и возраст)
  • Провода или катушки свечей зажигания (состояние и возраст)
  • Система распределения (исправность и состояние)
  • Топливные форсунки или карбюратор
  • Топливный насос и линии
  • Состояние аккумулятора и уровень заряда
  • Общее состояние двигателя

После проверки списка и выключения автомобиля пришло время начать синхронизацию системы зажигания… почти. Есть некоторая информация, которую нужно собрать, прежде чем запачкать руки. Мы подойдем к этому в следующем разделе.

Синхронизация двигателя. Два типа включают синхронизацию кулачка и опережение зажигания.

Итак, есть два типа фаз газораспределения, которые присутствуют в каждом двигателе.

Первый называется синхронизацией распределительного вала, а второй — опережением зажигания.
Моменты распредвала (также известные как фазы газораспределения) и фазы зажигания (также известные как фазы зажигания) делают волшебство возможным.
Это два совершенно разных действия, но их нужно синхронизировать по времени, чтобы двигатель действительно заработал.

Итак, чтобы понять важность синхронизации двигателя, давайте разберемся, что происходит внутри вашего двигателя.

Синхронизация распределительного вала имеет больше общего со всеми тяжелыми вещами, которые быстро перемещаются внутри вашего двигателя.

Момент зажигания, с другой стороны фокусируется на; когда искра для воспламенения воздушно-топливной смеси возникает в течение цикла двигателя.

Двигатели оснащены зубчатым ремнем или цепью, которая получает энергию от коленчатого вала и использует ее для вращения распределительного вала. Его работа состоит в том, чтобы убедиться, что клапаны не мешают, когда этот поршень летит к ним. Но в некоторых двигателях поршень может ударить по клапану в верхней точке своего движения. В этих двигателях, так называемых двигателях с интерференцией, даже незначительное смещение фаз газораспределения может иметь катастрофические последствия. Это одна из причин, по которой так важно осматривать ремень ГРМ на предмет износа или повреждений.

Момент зажигания (или момент зажигания) управляет моментом зажигания свечи зажигания во время такта сжатия. Многие новые автомобили имеют электронную систему зажигания, которая измеряет искру более точно, чем механическая система. Он также меньше изнашивается, поэтому всегда работает с максимальной эффективностью.


Выберите тему справки по синхронизации двигателя ниже

Неисправность ремня ГРМ — общие неисправности ремня ГРМ и предупреждающие знаки

Транспортное средство Ремень ГРМ — передает вращение коленчатого вала на распределительный вал

Замена ремня ГРМ водяного насоса – основные советы и инструкции

Ремень ГРМ – что может случиться, если им пренебречь

Момент зажигания — ваш двигатель знает, что синхронизация решает все

Ремни ГРМ – зачем заменять ремень ГРМ

Ремни ГРМ — цепи или шестерни — все делают одно и то же, но по-разному

Двигатель с помехами или без помех — в чем реальная разница

Верхняя мертвая точка (ВМТ), когда поршень находится в верхней точке своего хода

Dayco-ГРМ-Информация о ремне

Ворота-ГРМ-Информация о ремне


Спасибо!

Что происходит, когда синхронизация двигателя выключена?

Когда синхронизация двигателя выключена

Время решает все, особенно когда речь идет о том, насколько хорошо работает ваша машина.Когда синхронизация двигателя не соответствует требованиям автомобиля, это может повлиять на его работу, вождение, расход бензина и многое другое. Это особенно верно для автомобилей немецкого производства, таких как BMW.

Автомобильный двигатель состоит из множества компонентов и деталей, многие из которых быстро движутся, чтобы поддерживать работу автомобиля. Каждая из этих частей важна для синхронизации двигателя, например, распределительный вал, коленчатый вал, ремень ГРМ двигателя, клапаны двигателя, поршни, шкивы и шток, которые обеспечивают правильную работу вашего BMW.

 Клапаны двигателя соответствуют поршням, когда они двигаются вверх и вниз. Когда коленчатый вал вращается, шатуны тянут и толкают. Каждая из этих вещей должна работать в идеальной координации, чтобы время работы двигателя было синхронизировано и работало правильно и плавно. Существует два типа синхронизации двигателя: синхронизация кулачка и опережение зажигания. Поршни и клапаны регулируются синхронизацией кулачка, который управляется ремнем ГРМ двигателя.

 

Что может произойти, если синхронизация отключена?  

Двигатель вашего BMW может быть поврежден из-за неправильного ГРМ.Существуют «интерференционные двигатели», такие как в BMW, и последствия неправильного выбора времени могут быть особенно плохими. Поскольку поршни и клапаны двигателя заполняют одно и то же пространство в цилиндре двигателя, но с разной синхронизацией, интервалы между синхронизацией двух поршней, занимающих это пространство, меньше одной секунды, иначе говоря, синхронизация двигателя.

Итак, если эта часть синхронизации двигателя отключена, они могут столкнуться друг с другом, что, вероятно, приведет к необходимости ремонта двигателя, если вам повезет.Другой сценарий, более дорогой результат – замена двигателя. Если синхронизация двигателя на кулачке отключена, ваша машина либо будет работать неровно, либо не будет работать вообще. Если проблема заключается в моменте зажигания, это не так просто заметить, потому что он имеет четыре цикла:

.
  • Впускной клапан всасывает воздух при подаче топлива форсунками.
  • Топливная смесь редуцирована.
  • Свеча зажигания и топливная смесь сгорают и толкают поршень вниз.
  • Выпускной клапан открывается, выпуская выхлоп.

Если искра не подается вовремя, двигатель будет работать неровно или с перебоями на холостом ходу, он может потерять мощность и двигатель перестанет работать.

Каковы симптомы неудачного выбора времени?

Ремень ГРМ обычно располагается перед двигателями меньшего объема под крышкой, характерной для ремня ГРМ. Он вращает кулачок и коленчатый вал, чтобы обеспечить точное срабатывание каждого цилиндра. Если ремень ГРМ играет ключевую роль в синхронизации двигателя, потому что, если он не прав, машина не заведется.

Однако ремень ГРМ есть не во всех двигателях. Более крупные двигатели с большим диаметром цилиндра и ходом поршня оснащены цепью ГРМ. По словам профессиональных механиков, цепи ГРМ имеют более длительный срок службы, чем ремень ГРМ. Есть несколько общих признаков, которые указывают на то, что ожидаемый срок службы ремня ГРМ исчерпан: 

  1. Двигатель издает тикающий шум: Ряд шкивов прикрепляет ремень ГРМ двигателя к распределительному валу и кривошипу, позволяя коленчатому валу приводить в действие шатуны, прикрепленные к поршням.Клапаны головки блока цилиндров и узел коромысла приводятся в действие распределительным валом и направляют топливо через камеру сгорания, где сгоревшие газы выбрасываются через выпускной коллектор. Когда ремень ГРМ начинает изнашиваться, внутри мотора иногда начинает слышен тикающий звук. Этот тикающий звук говорит либо о низком давлении масла, либо о неправильной смазке двигателя. Как только вы услышите этот тикающий звук, немедленно отвезите свою машину к механику.
  2. Двигатель не запускается : Если ремень привода ГРМ порвался, двигатель не запустится.Вы можете услышать, как он «включается», когда он пытается запуститься, когда вы поворачиваете ключ, но поскольку ремень ГРМ двигателя — это то, что приводит в действие распределительный вал и кривошип, который вращает двигатель, он не может запуститься. Порванный ремень привода ГРМ также может привести к внутренним повреждениям. Иногда ремень ГРМ рвется при работающем двигателе. Типичным повреждением двигателя с обрывом ремня ГРМ может быть головка блока цилиндров, включая подшипники кривошипа, масляный насос, толкатели, коромысла или клапаны. Если ремень ГРМ двигателя нуждается в замене, это может определить опытный механик.
  3. Пропуски зажигания в двигателе : Изношенный ремень газораспределительного механизма двигателя может повлиять на производительность двигателя. Иногда ремень ГРМ двигателя соскальзывает с распределительного вала. Это приведет к тому, что один из цилиндров откроется и закроется раньше, чем должен, то есть пропуски зажигания. Если ремень газораспределительного механизма двигателя не заменить в ближайшее время, это может привести к катастрофическим повреждениям.
  4. Утечка масла : Если имеется утечка масла из передней части крышки ремня привода ГРМ двигателя, болты и гайки удерживают ее на месте, значит, под крышкой находится прокладка.Болты и гайки со временем ослабевают, прокладка высыхает или может быть неправильно установлена. Из-за утечки масла из-под крышки ремня ГРМ двигателя синхронизация двигателя и перегрев могут привести к необходимости замены ремня ГРМ.

Что приводит к сбою опережения зажигания?

Когда в двигатель автомобиля вносятся какие-либо изменения, угол опережения зажигания корректируется соответствующим образом. В противном случае вы можете столкнуться с рядом проблем с двигателем из-за неправильного момента зажигания, таких как детонация, затрудненный запуск, увеличение расхода топлива, перегрев и снижение мощности.

Ошибка опережения зажигания обычно вызвана внутренними повреждениями, такими как поршни или клапаны внутри двигателя. Ослабленный или слабый ремень ГРМ двигателя, который скачет во времени, может привести к сбою опережения зажигания.

Заведется ли машина, если время сбито?

Момент зажигания — это настройка свечей зажигания на зажигание при такте сжатия. Если он установлен неправильно, момент зажигания повлияет на работу двигателя и может помешать запуску автомобиля.

Как проверить синхронизацию двигателя?

Механик старой школы, работавший со старыми автомобилями, может отрегулировать синхронизацию двигателя без индикатора времени, просто слушая его. Для более новых автомобилей механики должны пройти компьютерную техническую подготовку и будут использовать компьютер для проверки фаз газораспределения двигателя автомобиля.

Механик может увеличивать или уменьшать время по мере необходимости. Это делается с вниманием к деталям, потому что момент зажигания в зависимости от температуры двигателя не установлен правильно, это приводит к тому, что двигатель перегревается и разрушает двигатель.

 BMW — это дорогая машина, потому что они созданы, чтобы служить вечно. Даже с учетом этого важно поддерживать автомобиль в надлежащем рабочем состоянии. При любых признаках проблем с ремнем ГРМ двигателя немедленно доставьте свой BMW к доверенному механику BMW. Позвоните сегодня по номеру 469-608-5410, чтобы получить информацию о сервисном обслуживании двигателя в Далласе, штат Техас.

Система синхронизации двигателя

В течение сорока лет после первый полет братьев Райт, самолеты использовались двигатель внутреннего сгорания превратить пропеллеры генерировать толкать.Сегодня большинство самолетов авиации общего назначения или частных самолетов по-прежнему приводимый в движение пропеллерами и двигателями внутреннего сгорания, как и ваш автомобильный двигатель. Мы обсудим основы двигатель внутреннего сгорания, использующий Двигатель братьев Райт 1903 года, показанный на рисунке в качестве примера. Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший двигатель для студентов, чтобы учиться и изучать основы двигателей и их операция. На этой странице мы представляем компьютерный чертеж системы газораспределения Райта Авиадвигатель братьев 1903 года.

Механическая операция

На верхнем рисунке показаны основные компоненты системы синхронизации . на двигателе Райт 1903. В любом двигателе внутреннего сгорания топливо и кислород соединяются в процесс горения чтобы произвести мощность, чтобы повернуть коленчатый вал двигателя. Чтобы совершить полезную работу, должно произойти сгорание в конце такт сжатия двигателя цикл. После рабочий ход выпускной клапан должен быть открыт, чтобы очистить цилиндр от отработанного выхлопные газы.Работа системы синхронизации состоит в том, чтобы вызывать различные операции цикл двигателя должен происходить в правильной последовательности в нужное время.

Система синхронизации состоит из нескольких механических компонентов. Главный ведущая звездочка крепится к коленчатому валу двигателя снаружи картер на передней части двигателя. Ведущая звездочка имеет шесть зубьев, которые входят в зацепление отверстия на цепи ГРМ . Цепь проходит вокруг ведущей звездочки и большая звездочка распредвала .Аранжировка точно как цепь на велосипеде от педалей до заднего колеса. Большая звездочка распределительного вала имеет двенадцать зубьев, поэтому два оборота коленчатого вала производят один оборот кулачкового вала клапана. Это необходимое соотношение для четырехтактный двигатель, в котором поршень (прикрепленный к коленчатому валу) совершает два прохода через цилиндр во время каждого цикла. Чтобы сохранить правильное натяжение цепи, есть небольшая регулировка натяжения колесо снаружи цепи.

Цепь ГРМ вращает вал распредвала клапана , который расположен на днище двигателя. На рисунке вверху этой страницы и в этом компьютерная анимация, мы видим двигатель снизу.

К валу кулачка клапана прикреплены четыре кулачка клапана . Кулачки вращаются вместе с валом и поверхность каждого кулачка опирается на коромысло выхлопной клапан каждого цилиндра. Из-за дизайна поверхности или кулачок, коромысло опускается, а клапан открывается, в определенные моменты времени и через определенные промежутки времени во время вращения вала.Это движение гарантирует, что клапан открывается только во время такта выпуска. цилиндра. Обратите внимание на анимацию, что четыре коромысла двигаться в разное время. Это движение поддерживает порядок работы цилиндров.

На кулачковом валу клапана ближе к передней части расположена небольшая шестерня. вала справа на рисунке. Эта шестерня входит в зацепление с другой шестерней на валу кулачка зажигания . Вращение этих шестерен вала зажигания приводит к срабатыванию кулачка зажигания. вал вращаться в направлении, противоположном валу кулачка клапана, но чтобы вращаться с той же скоростью.На валу кулачка зажигания расположены четыре кулачки зажигания , которые входят в зацепление с пружинными переключателями электрическая система. На анимации зажигание кулачки и вал окрашены в зеленый цвет. Комбинация кулачков клапанов и зажигания кулачки обеспечивают открытие и закрытие клапанов в нужное время в двигателе цикла и что воспламенение происходит, когда клапаны закрыты и объем цилиндра наименьший.

Как это работает?

Чтобы лучше понять действие кулачков, вот схема, описывающая как работают камеры:

Кулачок представляет собой металлический диск, для которого расстояние от центра вращения диска к краевой поверхности изменяется при перемещении по кромочной поверхности.Кулачок вращается на валу, а поверхность кулачка движется по объект называется последователем . (Для нашего двигателя коромысло является последователь). Когда кулачок поворачивается из положения 1 в положение 2, точка на поверхности, которая касается толкателя, изменяется. Поскольку расстояние от центра вращения изменяется между точками на поверхности кулачка, последователь движется. В зависимости от того, как сконфигурирован толкатель, он может вращаться или перевести, или замкнуть переключатель, или выполнить множество задач.камера в конечном итоге возвращается в положение 1, и задача повторяется. Поскольку фактическое сгорание занимает конечное время, воспламенение система зажигания обычно не происходит точно в верхней части поршня движение. Чтобы внести некоторые вариации, на ножке есть небольшая ручка. двигатель, который соединяется с шестерней вала зажигания. Перемещение этой ручки вызывает чтобы шестерня немного сместилась на валу, чтобы кулачок зацепил переключатель в немного другое время относительно движения клапанов (и поршня).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.