Газораспределительный механизм (грм): устройство, принцип работы и назначении, основные неисправности, способы диагностики и ремонта

Как выявить и устранить неисправности ГРМ?

Неисправности ГРМ выявляют в зависимости от наличия различных стуков и звуков, оценивают герметичность клапанов, упругости пружин, а также измеряют давление впускного и выпускного трубопровода. Если вы слышите стуки в районе втулок клапанов, это означает, что в ГРМ заедают впускные клапана и подается обедненная смесь. Если звуки не прекращаются, а имеют постоянную шумную тенденцию, это говорит о сильном износе или даже поломке шестерен газораспределительного механизма. Двигатель можно прослушать, используя специальные устройства или даже обычную палку, приставляя к местам в разных точках двигателя. Прослушивание двигателя осуществляется при повышение оборотов. Ровный стук среднего тона говорит о износе подшипников и шеек распредвала. Резкий стук в районе коромысел говорит о увеличенных зазорах. Чтобы определить герметичность клапанов применяют компрессометром. Чтобы проверить упругость пружин используйте прибор КИ-723.

Классификация ГРМ

Современные автомобильные двигатели могут быть оснащены различными типами газораспределительных механизмов.

ГРМ классифицируется по четырем категориям:

По расположению распределительного вала – верхнее или нижнее расположение;
По количеству распределительных валов – один (SOHC — Single OverHead Camshaft) или два (DOHC — Double OverHead Camshaft);
По числу клапанов – 2, 3, 4, 5;
По приводу распределительного вала – цепной, шестеренчатый и зубчато-ременный

Верхнее расположение вала в цилиндровой головке является самым распространенным и эффективным. Открытие и закрытие клапанов осуществляется от распределительного вала при помощи рычагов (толкателей) привода. Такое расположение распредвала способствует упрощению общей конструкции двигателя, уменьшению его массы, снижению инерционных сил.

Плюсы и минусы ременного привода

Ременной привод получил свою популярность за счет своих преимуществ по сравнению с аналогичными видами приводов.

Несмотря на то что производство таких конструкций сложнее, чем цепных, стоит она значительно дешевле.
Не требует постоянной смазки, благодаря чему привод был вынесен на внешнюю сторону силового агрегата. Замена и диагностика ГРМ в результате этого значительно облегчились.
Поскольку в ременном приводе металлические части не взаимодействуют друг с другом, как в цепном, то уровень шума в процессе его работы снизился в разы.

Несмотря на большое количество плюсов, есть у ременного привода и свои минусы. Срок эксплуатации ремня в несколько раз ниже, чем цепи, что становится причиной частой его замены. В случае обрыва ремня с большой вероятностью придется делать ремонт всего двигателя.

Точное время в Турции

Хотите увидеть время в Турции по сравнению с вашим домом? Выберите дату и время, затем нажмите «Отправить», и мы поможем вам преобразовать время Турции в ваш часовой пояс.

202020212022202320242025ЯнфебМарАпрМайИюньИюлАвгСентОктНовДек12345678910111213141516171819202122232425262728293031в 00 (12 полночь) 01 (01 AM) 02 (02 AM) 03 (03 AM) 04 (04 AM) 05 (05 AM) 06 (06 AM) 07 (07 AM) 08 (08 AM) 09 (09 AM) 10 (10:00) 11 (11:00) 12 (12:00) 13 (13:00) 14 (14:00) 15 (15:00) 16 (16:00) 17 (17:00) 18 (18:00) 19 (07:00) 20 (8 вечера) 21 (9 вечера) 22 (22 вечера) 23 (11 вечера) 00153045

Нужно сравнить больше, чем два места одновременно? Попробуйте наш World Meeting Planner и получите цветовую диаграмму, сравнивающую время дня в Турции со всеми другими международными местами, в которых будут участвовать другие.

Почему прогорают клапана

Автомобильный бензобак устройство и принцип работы

Прогар клапанов возникает по разным причинам. Для моторов, которые предполагают необходимость периодической регулировки клапанов, прогар клапана часто происходит по причине несвоевременной регулировки теплового зазора клапанов. На двигателях с автоматической регулировкой указанного зазора выход из строя гидрокомпенсаторов также нередко приводит к тому, что клапан прогорает.

Основными причинами прогара клапанов двигателя являются:

клапана сильно зажаты;
изношена направляющая втулка клапана;
изношен стержень самого клапана;
двигатель работает на обедненной смеси (особенно при наличии ГБО);

Последствия езды с прогоревшим клапаном бывают разные, начиная от повышенного расхода топлива и заканчивая выгоранием седла клапана. В отдельных случаях прогоревшее седло клапана приводит к необходимости ремонта седла или даже полной замены головки блока цилиндров.

Прогоревший клапан может в один момент разрушиться, после чего осколки клапана попадают в цилиндр двигателя. В результате могут возникнуть серьезные повреждения поршня, дефекты ГБЦ или БЦ. В последнем случае существует риск того, что большой кусок прогоревшего клапана пробьет блок цилиндров двигателя, что является фактическим выведением из строя не только головки блока и поршневой группы, но и блока цилиндров. В такой ситуации длительная эксплуатация мотора с прогоревшим клапаном может привести к необходимости замены всего двигателя.

Принцип работы

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

Технически это происходит следующим образом:

Коленчатый вал передает крутящий момент посредством привода на распределительный.
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.

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

Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.

Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:

возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
неисправность пружин клапанов.

Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.

Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ. Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:

определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Подобное диагностирование ГРМ двигателя выполняется на заглушенном моторе с помощью особого набора устройств, среди которых имеются указатель, моментоскоп, малка-угломер и прочие дополнительные приборы. Для того, чтобы фиксировать период раскрытия впускного клапана на 1-ом цилиндре, необходимо покачивать вокруг своей оси коромысло, а далее направить коленвал мотора до момента появления зазора меж клапаном и коромыслом. Малка-угломер для замера разыскиваемого зазора ставится прямо на шкив коленвала.

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.

Какие признаки неисправностей ГРМ:

— Проявление снижения мощности двигателя;

— Неравномерность работы двигателя;

— Повышенный расход топлива;

— Появление стуков клапанов;

Потеря мощности двигателя провоцируется нарушением регулировки тепловых зазоров в механизме ГРМ, а также при неплотном прилегании клапанов к седлам клапанов.

1) Увеличение тепловых зазоров клапанов способствует увеличению ударных нагрузок на сопряжение деталей седло-клапан.

2) Уменьшение тепловых зазоров клапанов происходит в результате нарушения регулировок механизма ГРМ или вследствие возникновения нагара на сопряжении деталей, что приводит к разгерметизации цилиндров двигателя и сигнализируется появлением повышенных стуков клапанов.

При возникновении не герметичности цилиндров увеличивается расход топлива, двигатель работает неравномерно, снижается его мощность и увеличивается расход топлива. Неравномерность в работе двигателя может быть следствием потерь упругости или выход из строя пружин клапанов механизма ГРМ или повышенный износ распределительного вала, шестерен вала ГРМ, толкателей, направляющих втулок и осей коромысел. Повышение вибрации и снижение мощности двигателя может возникать вследствие удлинения ремня привода ГРМ.

Устройство клапанного механизма

Почему мотор не глохнет после его остановки

Хотя калильное зажигание не является детонацией топлива, появление КЗ часто становится последствием детонации двигателя и результатом перегрева силового агрегата. Двигатель продолжает работать после выключения зажигания по двум основным причинам:

одной из них является так называемый дизелинг;
другой выступает КЗ (калильное зажигание);

Отметим, что многие автолюбители ошибочно путают понятия калильного зажигание, дизелинга и детонации. В случае продолжения работы мотора после выключения зажигания причиной может оказаться как КЗ, так и дизелинг. Указанное явление несколько отличается по своей природе от калильного зажигания, хотя имеет схожие симптомы.

Неисправности систем для прекращения подачи топлива

Для нейтрализации эффекта, когда двигатель не глохнет после выключения зажигания, на карбюраторные автомобили устанавливаются специальные устройства. Такими решениями являются электромагнитные клапаны в системе холостого хода, которые отключают подачу бензина.

Дальнейшее развитие системы привело к появлению на авто с карбюратором экономайзеров принудительного холостого хода. Решение создано для экономии топлива, которая достигается путем отключения подачи топливно-воздушной смеси в тот момент, когда происходит торможение двигателем. Указанный клапан также выполняет отключение подачи смеси после выключения зажигания, что препятствует дальнейшей работе силового агрегата в результате самостоятельного воспламенения горючего. В том случае, если подобная система установлена на автомобиле и двигатель работает после выключения зажигания, потребуется диагностика экономайзера. Клапан ЭПХХ может подклинивать, наблюдается разрыв мембраны и т.д.

Такая настройка предполагает уменьшение объема подаваемой смеси, в результате чего температура и давление в цилиндрах понизятся. При учете использование соответствующей марки бензина самовоспламенение смеси исключается.

Самопроизвольное возгорание топлива и нагар

Одним из последствий детонации и продолжительной езды на топливе с низким октановым числом выступает усиленное нагарообразование в камере сгорания. Обильный слой нагара может вызвать эффект калильного зажигания. Двигатель в подобных условиях продолжает работать даже после выключения зажигания.

Это происходит по причине того, что воспламенение топливной смеси происходит не в результате образования искры, а от контакта с горячими электродами свечи зажигания. Также возможен эффект самопроизвольного воспламенения в результате тления нагара или контакта с раскаленной головкой выпускного клапана.

Для удаления нагара без серьезного вмешательства активно применяются различные присадки в топливо, которые добавляются прямо в горючее. Дополнительно можно «почистить» двигатель, двигаясь 5-10 минут на повышенной передаче и максимальных оборотах. Отметим, что указанные решения действенны только при условии легких форм закоксовки. При более серьезных загрязнениях камеры сгорания необходимо воспользоваться способом раскоксовки двигателя при помощи активных реагентов или осуществить разборку ДВС для механической очистки.

Калильное зажигание и свечи

Зачастую КЗ возникает в результате избыточного нагрева изолятора или электрода свечи зажигания. Температура указанных элементов напрямую зависит от размера поверхности юбки изолятора свечи. Большая поверхность будет означать, что такие свечи являются «горячими».

Высокофорсированные агрегаты (атмосферные, малообъемные с большой мощностью или оснащенные турбонаддувом), а также моторы с высокой рабочей температурой требуют установки так называемых «холодных» свечей зажигания. Добавим, что для исключения появления калильного зажигания и нормальной работы ДВС в обязательном порядке нужно устанавливать свечи, калильное число которых рекомендуется производителем для установки на конкретный тип двигателя.

Другие причины появления КЗ

Вмешательство в конструкцию (тюнинг двигателя) или проведение ремонтных работ может являться причиной, которая влияет на калильное зажигание. Наиболее часто КЗ возникает в результате изменения степени сжатия в большую сторону. Увеличение степени сжатия может произойти после проведения капитального ремонта двигателя. Расточка цилиндров, фрезеровка прилегающей плоскости головки блока цилиндров и другие манипуляции могут привести к фактическому увеличению степени сжатия, КЗ на работающем моторе и дизелингу после его остановки.

Диагностика ГРМ

возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
неисправность пружин клапанов.

определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Определение промежутка между клапаном и седлом

Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха. Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.

Процесс ремонта ГРМ

Частенько необходимо производить техническое обслуживание газораспределительного механизма. Основной проблемой являются износ шеек, кулачков вала и увеличение зазоров в подшипниках. Для того, чтобы устранить зазор в подшипниках коленчатого вала, производят его ремонт путем шлифовки опорных шеек и углубления канавок для подачи масла. Шейки нужно отшлифовать под ремонтный размер. После завершения ремонтных работ по восстановлению коленвала, нужно произвести проверку высоты кулачков.

На опорных поверхностях под шейки коленвала не должно быть никаких даже самых незначительных повреждений, а корпуса подшипников обязаны быть без трещин. После чистки и промывки распредвала обязательно нужно проверить зазор между его шейками и отверстием опоры головки цилиндра.

Цепь не должна иметь никаких механических повреждений, быть растянутой более чем на 4мм. Цепь газораспределительного механизма можно регулировать: отверните стопорный болт на пол оборота, поверните коленвал на 2 оборота, затем стопорный болт нужно повернуть до упора.

Как устроен ГРМ

В современных двигателях газораспределительный механизм расположен в головке блока цилиндров двигателя. Он состоит из следующих основных элементов:

Распределительный вал. Это изделие сложной конструкции, изготовленное из прочной стали или чугуна с высокой точностью обработки. В зависимости от конструкции ГРМ распределительный вал может быть установлен в головке блока цилиндров или в картере (в настоящее время такое расположение не используется). Это основная часть, отвечающая за последовательное открытие и закрытие клапанов.

Вал имеет опорные шейки и кулачки, которые толкают стержень клапана или коромысло. Форма кулачка имеет строго определенную геометрию, так как от этого зависит продолжительность и степень открытия клапана. Кроме того, кулачки выполнены разнонаправленными, чтобы обеспечить попеременную работу цилиндров.

Привод. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Привод различается в зависимости от конструктивного решения. Шестерня коленчатого вала в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается вдвое быстрее. В зависимости от типа привода в него входят:

цепь или ремень;
шестерни валов;
натяжитель (натяжной ролик);
успокоитель и башмак.

Впускные и выпускные клапаны. Они расположены на головке блока цилиндров и представляют собой стержни с плоской головкой на одном конце, называемая тарелкой. Впускные и выпускные клапаны различаются по конструкции. Впускной выполнен цельным. Он также имеет тарелку большего диаметра для лучшего заполнения цилиндра свежим зарядом. Выпускной обычно изготавливается из жаропрочной стали и имеет полый стержень для лучшего охлаждения, так как при эксплуатации он подвергается воздействию более высоких температур. Внутри полости находится наполнитель из натрия, который легко плавится и отводит часть тепла от тарелки к стержню.

На головках клапанов сделаны специальные фаски для обеспечения более плотной посадки в отверстиях в головке блока цилиндров. Это место называется седлом. Помимо самих клапанов, в механизме предусмотрены дополнительные элементы для обеспечения их правильной работы:

Пружины. Возвращают клапаны в исходное положение после нажатия.
Маслосъемные колпачки. Это специальные уплотнения, предотвращающие попадание масла в камеру сгорания по стержню клапана.
Направляющая втулка. Устанавливается в корпусе головки блока цилиндров и обеспечивает точное перемещение клапана.
Сухари. С их помощью к стержню клапана крепится пружина.

Толкатели. Через толкатели усилие передается от кулачка распределительного валам к стержню. Изготовлены из высокопрочной стали. Они бывают разных типов:

механические — стаканы;
роликовые;
гидрокомпенсаторы.

Тепловой зазор между механическими толкателями и кулачками распределительного вала регулируется вручную. Гидравлические компенсаторы или гидравлические толкатели автоматически поддерживают необходимый тепловой зазор и не требуют регулировки.

Коромысло или рычаги. Простое коромысло — это двуплечий рычаг, совершающий качательные движения. В разных компоновках коромысла могут работать по-разному.
Системы изменения фаз газораспределения. Эти системы устанавливаются не на все двигатели. Более подробно об устройстве и принципе работы CVVT можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.

Что нужно знать?

Первое, что нужно знать, перед тем как проводить ремонт газораспределительного механизма своими руками, — то, что его выполнить очень трудно. Для этого нужны технические навыки, которые вряд ли есть у обычного автомобилиста. Также будут необходимы определенные инструменты, которые можно найти далеко не в каждом гараже

Да и любое неосторожное движение может вызвать последствия, которые окажутся гораздо хуже, чем первоначальная поломка. Поэтому всегда стоит доверять ремонт ГРМ своего автомобиля только проверенным специалистам

Устройство газораспределительного механизма таково, что чаще всего в процессе его эксплуатации выходят из строя движущиеся части: клапаны, кулачки, распредвал. Ели повреждения или неисправности не критические, вполне можно обойтись и без замены каких-либо деталей. Но если они будут серьезными, нужно быть готовым тратить деньги на покупку и установку новых запчастей. Определенную сумму придется также выложить и за саму процедуру ремонта.

Для чего служит ремень?

Ремень газораспределительного механизма представляет собой деталь, назначение которой заключается в выполнении функции связующего звена.

Обозначения на ремешке

Разберем несколько примеров перевода расшифровки на ремне ГРМ:

ISO-58111х19. В первых двух цифрах (58) зашифрована серия зубчиков, использующихся на изделии. В этом случае шаг и профиль будут без желобка, форма полукруглая, а высота составляет 3,5 мм. Затем идут три цифры (111), которые указывают на число зубьев. По цифре 19 можно определить ширину изделия. В продаже бывают ремни, зубчики которых выполнены в виде округленной трапеции.
58127х3/4 HSN. Здесь первые две цифры также обозначают серию зубчиков. Цифры 127 указывают на их число, но нужно учесть, что в ремешках, относящихся к серии 40, это количество условно. Цифры 3/4 говорят о ширине изделия в дюймах. В данном случае она также составляет 19 мм. Метка HSN в самом конце обозначает, что изделие изготовлено из прочного высоконасыщенного нитрила. Этот материал доказал свою прочность. Если таких букв в конце нет, то ремешок выполнен из неопренового каучука.

Таблица: Маркировка ремней

Производители могут по-разному обозначать маркировку своих изделий. В таблице показано, как расшифровать значения ГРМ.