Эволюция ГРМ: шестерни, цепь и ремень

Содержание

• Mazda L3C1
• BMW M50
• Hyundai-Kia G4KD / Mitsubishi 4B11
• Nissan SR
• Subaru EJ20

Если вы планируете брать подержанное авто, присмотритесь к машинам с мотором, оборудованным цепным приводом ГРМ. Цепь меньше подвержена обрыву, служит до 200 тыс. км. На ее работу не влияют внешние факторы такие, как снег, грязь, мороз, пыль и жара. При этом она не растягивается, как ремень, и в случае замены потребует меньше запчастей.

Однако моторы с цепным механизмом работают громче, а последствия при разрыве более разрушительные, чем при повреждении ремня. Например, при обрыве цепи поршень может загнуть клапана. Продавцы за новую цепь с вас попросят больше, чем за ремень.

Чтобы этого избежать, нужно знать какие моторы имеют самые надежные цепи ГРМ. Avtocod.ru отобрал пять двигателей, которые не доставят проблем в эксплуатации. Мы расскажем, на какие модели устанавливали эти моторы и сколько нужно будет отдать за новый комплект в случае поломки.

Приложения для двигателей

Замена ремня ГРМ на авто

В двигателе внутреннего сгорания ремень или цепь ГРМ соединяет коленчатый вал с распределительным валом (валами) , которые, в свою очередь, регулируют открытие и закрытие клапанов двигателя. Четырехтактный двигатель требует, чтобы клапаны открываются и закрываются , как только любой другой оборот коленчатого вала. Ремень ГРМ делает это. Он имеет зубцы для вращения распредвала (ов) синхронно с коленчатым валом и специально разработан для конкретного двигателя. В некоторых конструкциях двигателей ремень ГРМ может также использоваться для привода других компонентов двигателя, таких как водяной насос и масляный насос .

Типы

Зубчатые или цепные системы также используются для соединения коленчатого вала с распределительным валом в правильное время. Однако шестерни и валы ограничивают относительное расположение коленчатого и распределительного валов. Даже там, где коленчатый вал и распредвал (ы) расположены очень близко друг к другу, как в двигателях с толкателем, большинство конструкторов двигателей используют короткую цепную передачу, а не прямую зубчатую передачу. Это связано с тем, что зубчатые передачи страдают от частой реверсии крутящего момента, поскольку профили кулачка “отдаляются” от привода от кривошипа, что приводит к чрезмерному шуму и износу. Шестерни, покрытые волокном или нейлоном, с большей упругостью, часто используются вместо стальных шестерен, где используется прямой привод. В коммерческих двигателях и авиационных двигателях используются только стальные шестерни, поскольку шестерни с волоконным или нейлоновым покрытием могут выйти из строя внезапно и без предупреждения.

Ремень или цепь обеспечивают большую гибкость при взаимном расположении коленчатого и распределительного валов.

Хотя цепи и шестерни могут быть более прочными, резиновые композитные ремни работают тише (в большинстве современных двигателей разница в уровне шума незначительна), они менее дороги и более эффективны, поскольку они легче по сравнению с зубчатой ​​передачей или цепной системой. . Кроме того, ремни ГРМ не требуют смазки, которая необходима для цепи или шестерен ГРМ. Ремень ГРМ – это конкретное применение синхронного ремня, используемого для синхронной передачи крутящего момента .

Ремни ГРМ обычно закрыты металлическими или полимерными крышками ремня ГРМ, которые необходимо снять для проверки или замены. Производители двигателей рекомендуют замену через определенные промежутки времени. Производитель может также рекомендовать замену других деталей, таких как водяной насос, при замене ремня ГРМ, потому что дополнительные расходы на замену водяного насоса незначительны по сравнению со стоимостью доступа к ремню ГРМ. В двигателе с натяжением или двигателе, клапаны которого выходят на путь поршня, отказ ремня ГРМ (или цепи привода ГРМ) неизменно приводит к дорогостоящим и, в некоторых случаях, непоправимому повреждению двигателя, поскольку некоторые клапаны будут оставаться открытыми, когда они не должно быть и, таким образом, будет поражено поршнем.

Признаки того, что цепь привода газораспределительного механизма может потребоваться замена, включают дребезжащий звук в передней части двигателя.

Предназначение и функции

Для чего именно нужна разрезная шестерня распредвала? Ее назначение: шестерня распредвала позволяет менять свое положение и расширить диапазоны на максимум для крутящего момента.

Она состоит из внутренней стационарной шестерни и равноценной по размеру наружной двигающейся части. Второй вид можно отрегулировать по отношению к ступице. После того как произошла установка шестеренки распредвала на шкивный механизм, одна внутренняя часть фиксируется. Во второй можно менять положение через шаг по зубьям в любую из сторон на небольшое количество градусов .

Что такое разрезная шестерня распредвала и какие ее функции? Даже если на шестерне имеется заводская погрешность, можно самостоятельно менять газораспределительные фазы. Выставлять их по своему усмотрению для лучшей работы всего узла. Основная функция – увеличить мощность двигателя , произвести максимально настройку КПД.

Привод клапанов штангами

Конструкция, созданная Дэйвидом Данбаром Бьюиком в начале 20 века производится и сейчас, но в несколько измененном виде. Вся конструкция заключается в том, что клапана расположены в головке цилиндров, а распредвал в блоке. Привод клапанов выполняется посредством толкателей, штанг толкателей и коромысел.

Главный плюс – это конструктивная простота, которая обеспечивает надежность, устранение рисков обрыва ремня ГРМ, снижение эксплуатационной нагрузки, что повышает срок службы, а также компактность.

Главной проблемой, с которой столкнулись инженеры – это невозможность развития высоких оборотов. Однако путем замены комплектующих удавалось достичь 11000 оборотов на данном двигателе.

Тип шестеренчатый

3-ий вид – шестеренчатый. Устройство газораспределительного механизма в этом конкретном случая работает за счет блока шестерен, при помощи которых осуществляется взаимодействие распределительного и коленчатого валов. Данное устройство с механическим приводом шестерен в обязательном порядке предусматривает установку так называемого шестеренного механизма, устанавливаемого внутри силового агрегата.

В такой системе вы не встретите ни систему успокоения, ни натяжные устройства, ни ролики. Такой тип чем-то может напоминать устройство коробки передач, а исключением является то, что другая форма зубьев привода у шестеренок ГРМ. Наиболее часто подобный ГРМ можно встретить на моделях автомобилестроительной компании Volkswagen, преимущественно на дизельных моторах объемом 2.5л. Данные моторы зачастую устанавливаются на автобусы.

Обслуживание этого ГРМ считается самым сложным, поскольку для замены некоторых частей устройства появляется необходимость разобрать практически весь мотор автомобиля. Замене подлежат почти, что все детали, взаимодействующие с этой схемой. Такой ГРМ сравним по своей надежности и долговечности с цепным механизмом, благодаря постоянной смазке и такому своеобразному устройству.

Обслуживание, ремонт и замена системы ГРМ шестеренчатого типа осуществляется исключительно в специализированных автосервисах.

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:

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

Классификация или типы ГРМ

Двигатели могут иметь различную компоновку газораспределительного механизма. Рассмотрим следующую классификацию.

По расположению распределительного вала

Существуют два типа положения распредвала:

При нижнем расположении распредвал находится в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Усилие от кулачков передается через толкатели на коромысла, при этом применяются специальные штанги. Они представляют собой длинные стержни и связывают толкатели внизу с коромыслами наверху. Нижнее расположение считается не самым удачным, но имеет и свои плюсы. В частности, более надежное соединение распредвала с коленвалом. Данный тип расположения на современных моторах не применяется.

При верхнем положении распредвал находится в головке блока цилиндров (ГБЦ) непосредственно над клапанами. При таком положении могут быть реализованы различные варианты воздействия на клапаны: через толкатели, коромысла или рычаги. Такая конструкция более простая, надежная и компактная. Верхнее положение распредвала получило более широкое распространение.

По количеству распределительных валов

На рядных двигателях могут быть установлены один или два распределительных вала. Моторы с одним распредвалом имеют аббревиатуру SOHC (Single Overhead Camshaft), а с двумя – DOHC (Double Overhead Camshaft). Один вал отвечает за открытие впускных, а другой за открытие выпускных клапанов. В двигателях c V-образной компоновкой используются четыре распредвала, по два на каждый ряд цилиндров.

По количеству клапанов

От количества клапанов на один цилиндр будет зависеть форма распредвала и количество кулачков на нем. Клапанов может быть два, три, четыре или пять.

Самый простой вариант с двумя клапанами: один работает на впуск, другой на выпуск. В трехклапаном двигателе два работают на впуск и один на выпуск. При четырех клапанах: два на впуск и два на выпуск. Пять клапанов: три на впуск и два на выпуск. Чем больше клапанов на впуске, тем больше объем поступающей топливовоздушной смеси в камеру сгорания. Повышается мощность и динамика двигателя. Сделать больше пяти не позволят размер камеры сгорания и форма распредвала. Наиболее часто встречается схема с четырьмя клапанами на цилиндр.

По типу привода

Различают три типа привода распределительного вала:

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.

Автоматически регулировать натяжение цепи помогают гидронатяжители. Они представляют собой поршни, которые давят на так называемый башмак. Башмак прилегает непосредственно к цепи. Он представляет собой изогнутую дугой деталь со специальным покрытием. Внутри гидронатяжителя находится плунжер, пружина и рабочая полость для масла. Масло поступает в натяжитель и выталкивает цилиндр до нужного уровня. Клапан закрывает масляный канал, и поршень постоянно поддерживает нужное натяжение цепи. По похожему принципу работают гидрокомпенсаторы в ГРМ. Успокоитель цепи гасит остаточные колебания, которые не погасил башмак. Так достигается оптимальная и точная работа цепного привода.

Для лучшего сцепления и надежности используются зубчатые ремни. Такой привод более прост. Разрыв ремня при работающем двигателе приведет к тем же последствиям, что и при разрыве цепи. Главными преимуществами ременного привода является простота эксплуатации и замены, дешевизна и бесшумная работа.

От правильной работы всего газораспределительного механизма зависит работа двигателя, его динамика и мощность. Чем больше количество и объем цилиндров, тем сложнее будет устройство ГРМ

Каждому водителю важно понимать устройство механизма, чтобы вовремя заметить неисправность

Источник

Зависит ли износ цепи от типа двигателя — турбированного, атмосферного, рядного или V-образного?

Зависит. Основная нагрузка на цепь ГРМ ложится при старте, когда ей нужно сдвинуть с места все валы. Чем больше по объему и размеру мотор, тем, соответственно, больше нагрузка, выше износ. V-образные двигатели имеют две головки блока, которые также добавляют нагрузки. А вот наличие турбонаддува на ГРМ почти не влияет, поскольку турбина включается в работу уже на заведенном моторе. Разве что из-за меньшей степени сжатия на турбомоторах старт чуть проще. Собственно, на равномерном ходу износ и цепи, и ремня минимальный.

Не стоит забывать, что механизм ГРМ состоит не только из цепи. Различные пластиковые элементы конструкции ГРМ также изнашиваются, поскольку и они сопротивляются температуре и химической среде, а потому тоже требуют замены.

Признак неисправности ремня ГРМ К4М

1 — шкив коленчатого вала, 2 — ремень ГРМ, 3 — натяжной ролик, 4 — шкив распредвала выпускных клапанов, 5 — шкив распредвала впускных клапанов, 6 — опорный ролик, 7 — шкив насоса охлаждающей жидкости На схеме показаны узлы привода ГРМ, которые синхронизируют работу распределительных (РВ) и коленчатого валов (КВ). Вот какие проблемы возникают в случае неисправности:

Проблемы с двигателем на высоких оборотах. Ремень ГРМ К4М состоит из резиновых зубьев, которые вставляются в шестерни КВ. Поскольку эти зубья портятся, то при более высоких оборотах начнутся проблемы с захватом передач. Следите за странным поведением на оборотах выше 2000.

Проблемы с потерей мощности. Двигатель не работает должным образом во время переключения передач или ускорения.

Осечки и проблемы с выхлопными газами. Увеличение количества черного дыма, выходящего из выхлопной трубы — результат неправильной синхронизации клапанов или других элементов привода.

К4М под капотом Ниссан Альмера G15

Плохое состояние ремня. Наличие трещин с внешней стороны, расслоение корда, потеря зубцов — сигнализируют о неисправности. Заклинившие ролики, тоже дадут о себе знать.

Почему цепные моторы до сих пор популярны?

У кого-то может появиться мнение, что цепной механизм вовсе непригоден и является пережитком прошлого. Однако, это ошибочное мнение, потому что в случае его истинности ремень давно бы вышел на первый план.

Цепи имеют свои преимущества. Первым и главным преимуществом служит полноценная защищенность от любых неблагоприятных внешних факторов: контакта с влагой и осадками, воздействия температур. Цепи ничего не будет от мороз и жары, грязи и снега, которых боится ремень

Второе важное преимущество цепи — точность в установке фаз ГРМ. Под большими нагрузками цепь не может деформироваться, поэтому даже на высоких оборотах в моторе сохранится изначальная установка валов

А это в свою очередь можно назвать гарантией сохранения высоких мощностных характеристик мотора. Третьим преимуществом является хорошая устойчивость к периодическим перегрузкам, которые случаются редко, но по силе в разы превосходят номинальные. В такой ситуации исправный натяжитель цепи не перескочит с зуба на зуб, а фазы газораспределения не нарушатся.

Важно понимать, что системы с изменяемыми фазами ГРМ должны быть оснащены более простыми по конструкции фазовращателями на распределительных валах с цепным приводом. Им не нужна герметизация, потому что фазовращатели работают по принципу на циркуляции масла

Цепи нужно масло для работы, а ремень не терпит контакта с этой маслянистой жидкостью.

Собственно, это все плюсы цепного привода. Подведем итоги: ресурс у цепей современного типа не намного выше, чем у ремней, а в исключительных случаях ремни демонстрируют даже большую производительность. Если учесть высокую стоимость замены цепи. Цена является определяющим моментом, поэтому цепь меняют только в крайних случаях, а это достаточно опасно. В таком ключе использование ремня выглядит более практичным и безопасным.

Рекомендуемая статья: Как восстановить права когда потерял их

В цепном приводе плохо работает гидронатяжитель, если давление масла низкое, поэтому может возникнуть перескок цепи во время старта и внезапных перепадов давления, что означает плохую совместим с системами старта и стопа, а также маслонасосами, которые можно регулировать. Этот узел достаточно затратно подвергать проработке. Часто случается, что натяжитель срабатывает со сбоями во время обратного вращения мотора, к примеру, во время совершения каких-либо операций в автосервисе или когда вы ставите автомобиль на передачу в горку, в данном случае цепь без труда перескочит на пару зубьев, поэтому во время старта мотора все закончится плачевно.

Зачем нужна разрезная шестерня распредвала

Разрезная шестерня распредвала двигателя авто дает возможность не ослабляя натяжения ремня ГРМ, изменить положение распредвала относительно коленвала. Причем шаг настройки калибруется на десятые доли градуса. Расскажем для чего нужна разрезная шестерня двигателя. Методика настройки своими руками для двигателей ВАЗ — 8 и 16 клапанов.

Что это такое

Мощность и крутящий момент двигателя определяются рабочим объемом, проходными сечениями каналов и длиной систем впуска и выпуска машины. Фазы газораспределения (ФГР) — периодами открытого и закрытого состояния клапанов, выраженные в градусах поворота коленвала относительно верхней и нижней мертвых точек (ВМТ и НМТ). ФГР обычно изображают в виде круговых диаграмм. Монтаж разрезанной шестерни рекомендуется по 2 причинам: 1. При производстве двигателей авто отклонения размеров деталей от заданных чертежей неизбежны. За счет отклонения размеров деталей механизма газораспределения и кривошипно-шатунного механизма, фактические ФГР двигателя одной модели могут отличаться от номинальных до ±10° по коленвалу, что составляет погрешность в пределах одного зуба на шестерне.

Для компенсации такой погрешности практикуется установка разрезной шестерни для машины, позволяющей изменить положение ее зубчатого венца относительно ступицы с шагом 0°, в отличии от заводской сплошной шестерни, которая фиксируется только в одном положении и отойти от него можно лишь на зуб вперед или назад с шагом 17° по коленвалу. Как следствие — заметная потеря в мощности и моменте.

2. Применение тюнинговых и спортивных распредвалов с увеличенным подъемом кулачков и измененным профилем. Установка спортивного распредвала со стандартной шестерней дает прибавку по мощности и моменту. Настройка при помощи разрезной шестерни добавляет еще 3% мощности.

Методика настройки на двигателе ВАЗ 2108 – 2110, 8 клапанов

1. Берем разрезную шестеренку и помечаем на ней (на неподвижной и подвижной частях) стандартную метку, сравнивая со стандартной шестерней распредвала. 2. Монтируем разрезанную шестерню на распредвал, надеваем ремень ГРМ на шестерню. Проверяем совпадение установочных меток на шкиве распредвала и задней крышки ремня, а также находится ли метка на маховике против среднего деления шкалы.

3. Контролируем впускной и выпускной клапан 4 цилиндра по перекрытию: при выставленных фазах впускной и выпускной клапан должны быть открыты на определенную величину, заданную при проектировании вала. Если требуемого перекрытия нет, то ослабляем наружные болты шестерни и поворачиваем распредвал относительно внешней части шестерни, выставляя его. Таким образом получаем нулевое (оптимальное) положение распредвала.

4. В зависимости от желаемого результата, можно произвести дополнительную коррекцию фаз газораспределения методом контрольных поездок.

Методика настройки на двигателе ВАЗ 2110-2112, 16 клапанов

• Устанавливаем новые распредвалы и выставляем, примерно, перекрытия клапанов, ориентируясь по меткам стандартных шкивов, подводим поршень 1-го и 4-го цилиндра в ВМТ и одеваем ремень.
• Устанавливаем планку для индикаторов часового типа (необходимо 3 штуки: для определения перемещения впускного, выпускного валов и положения ВМТ) и сами индикаторы.
• Находим поочередно нулевые (закрытые) положения впускного и выпускного клапанов 4-го цилиндра и положение его ВМТ. После этого выставляем требуемые перекрытия по индикаторам, используя разрезные шкивы.
• Затягиваем фиксирующие болты разрезных шкивов, проворачиваем 1 оборот коленвала и проверяем установки.
• Собираем двигатель и заводим. В том случае, когда установки производителя могут не являться оптимальными, придется корректировать положение валов, контролируя цикловое наполнение контрольными замерами на дороге.

Устройство газораспределительного механизма

В современных моторах газораспределительный механизм располагается в головке блока цилиндров двигателя. В его состав входят следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Это сложная по конструкции деталь, которая изготавливается из прочной стали или чугуна с высокой точностью обработки. В зависимости от конструкции ГРМ распредвал может устанавливаться в головке блока цилиндров или в картере двигателя (такая компоновка сейчас не применяется). Это основная деталь, которая отвечает за последовательное открытие и закрытие клапанов.

   Распределительный вал На валу имеются опорные шейки и кулачки, которые и толкают стержень клапана или коромысло. Форма кулачка имеет строго определенную геометрию, поскольку от этого зависит длительность и степень открытия клапана. Также кулачки выполнены разнонаправленными, чтобы обеспечивать попеременную работу цилиндров.

2. Привод. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Привод бывает разным в зависимости от конструктивного решения. Шестерня коленвала в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается в два раза быстрее. В зависимости от типа привода в его состав входят:
   • цепь или ремень;
3. шестерни валов;
4. натяжитель (натяжной ролик);
5. успокоитель и башмак.
6. Впускные и выпускные клапаны. Они расположены в головке блока цилиндров и представляют собой стержни с плоской головкой на одном конце, которая называется тарелкой. Впускные и выпускные клапаны отличаются по конструкции. Впускной изготавливается цельной деталью. Также он имеет больший диаметр тарелки для обеспечения лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом. Выпускной часто изготавливают из жаропрочной стали и с полым стержнем для лучшего охлаждения, так как в работе он подвергается более высоким температурам. Внутри полости находится натриевый наполнитель, который легко плавится и отводит часть тепла от тарелки к стержню.

   Впускные и выпускные клапаны с пружинами На тарелках клапанов сделаны специальные фаски, которые обеспечивают более плотное прилегание к отверстиям в головке блока цилиндров. Это место называется седлом. Кроме самих клапанов, в механизме предусмотрены дополнительные элементы, обеспечивающие его правильную работу:

   Пружины. Возвращают клапаны в исходное положение после нажатия.

7. Направляющая втулка. Устанавливается в корпус ГБЦ и обеспечивает точное движение клапана.
8. Сухари. С их помощью пружина крепится на стержне клапана.
9. Толкатели. Через толкатели передается усилие от кулачка распредвала на стержень. Изготавливаются из высокопрочной стали. Они бывают разных видов (механические (стаканы), роликовые, гидрокомпенсаторы). Тепловой зазор между механическими толкателями и кулачками распредвала регулируется вручную. Гидрокомпенсаторы или гидротолкатели автоматически поддерживают нужный тепловой зазор и не требуют регулировки.
10. Коромысло или рычаги. Простое коромысло представляет собой двуплечный рычаг, который совершает качательные движения. В различной компоновке коромысла могут работать по-разному.

    Коромысло

11. Системы изменения фаз газораспределения. Данные системы устанавливаются не на все двигатели. Более подробно про устройство и принцип работы CVVT можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.

Нюансы в установке цепи ГРМ по заводским меткам на ВАЗ 2106: подводные камни

Идеального совмещения двух пар пометок добиться сложно. Основная причина – использование компонентов с выдержанными по предельной границе размерами. К слову, регулировка карбюратора ВАЗ 2106 своими руками также никогда не происходит по идеальному сценарию – практически всегда используются дополнительные рекомендации опытных мастеров.

Допустимые сдвиги отметок

Одна из неписанных норм допускает расхождение засверловки звезды и прилива корпуса подшипников распределительного вала в пределах ползуба в ту или иную сторону. Если поконкретнее, то установка цепи ГРМ двигателя ВАЗ 2106 по меткам считается оконченной, когда звездочка распредвала стоит точно, а отметка шкива коленвала уходит чуть вперед. Это гарантия устойчивой тяги во всем скоростном диапазоне.

Если звезда «распреда» стоит по метке, а шкив «колена» не доходит до знака ВМТ – мотор устойчиво функционирует только до скорости 100 км/ч. После преодоления границы наблюдается потеря тяги и повышенный расход топлива.

Крайности

Расхождение между метками постели и звезды распределительного вала в один зуб недопустимо. Обычно это доказательство критического растяжения цепочки. Когда же она новая стоит осмотреть посадочное место под шпонку на коленвале – возможно оно разбито, отсюда – чрезмерный люфт.

Двигатели с существенным пробегом нередко склонны к произвольному изменению расположения пометки звезды РВ в процессе вращения КВ. К этому приводят:

Привод ГРМ шестерней от коленчатого вала двигателя.

На сегодняшний день этот тип ГРМ практически не применяется в массовом производстве. Однако на дорогах все еще можно встретить достаточно много автомобилей, в основном старых, использующих его. Уход от такого типа привода был связан с изменением конструкции самого двигателя, его эволюцией, в связи с чем этот механизм перестали применять в серийном производстве.

Устройства ГРМ различаются не только по типам привода, но и по разновидностям самой его конструкции. Самое большое распространение получили два типа газораспределительных механизмов — это SOHC

иDOHC .

Система SOHC имеет конструктивные особенности по сравнению с DOHC. К таковым у системы SOHC относится наличие всего одного распределительного вала, что дает как преимущества, так и недостатки. К положительным сторонам данной системы относится более тихая работа двигателя, что положительно сказывается на комфорте, а также, в силу простой конструкции, делает привод данной системы более ремонтопригодным и повышает надежность всего узла.

Недостаток данного типа привода относится к двигателям, оснащенным четырьмя клапанами на один цилиндр, и заключается в высокой нагрузке, которой подвергается распределительный вал , что может привести к негативным последствиям: дорогостоящая деталь выходит из строя в силу своей хрупкости.

Тип механизма ГРМ DOHC в своей конструкции применяет два распределительных вала, что дает такие преимущества, как меньший расход топлива, увеличенная мощность по сравнению с конкурентной системой. Однако и данный тип не лишен недостатков. К таковым относится меньшая ремонтопригодность и более высокая стоимость в результате усложнения конструкции, однако на фоне положительных черт данные минусы нивелируются.

Источник

Принцип работы

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

Технически это происходит следующим образом:

1. Коленчатый вал передает крутящий момент посредством привода на распределительный.
2. Кулачок на распределительном валу нажимает на толкатель или коромысло.
3. Клапан перемещается внутрь камеры сгорания, открывая доступ свежему заряду или отработавшим газам.
4. После того как кулачок проходит активную фазу воздействия, клапан возвращается на место под действием пружины.

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

Где расположена цепь

Подобраться к цепи ГРМ не так просто. Потребуется полный разбор двигателя. А это серьезный процесс. Если автовладелец не разбирается в конструкции ГРМ, то рекомендуется обратиться в сервис-центр. Давайте глянем на схему расположения ремня ГРМ.

Сам же ремень установлен на коленвале и распредвале. Когда вращается шкив, затем вращение передается распредвалам. А регулировка натяжки совершается благодаря успокоителю внутри агрегата.

Если работа успокоителя нарушена, устройство неисправно, то ремень может перескакивать с одного на три, четыре зуба. Работа движка будет нестабильной, а износ агрегата увеличится с каждым километром.

Похожая статья Как увеличить мощность 8 клапанного двигателя ВАЗ 2114 своими руками

Как понять, что пора менять цепь в двигателе

Цепь газораспределительного механизма, несмотря на свою износостойкость, тоже приходится менять. Чаще всего это происходит по причине того, что она растягивается.

То есть, ее длина увеличивается на несколько миллиметров. Вследствие этого ухудшается натяжение, цепь нередко перескакивает на 1-2 зуба шестеренки. Все это может привести к крайне негативным последствиям. Например, к заклинившему двигателю.

Но, само собой разумеется, что до таких симптомов лучше не доводить, а регулярно проверять натяжение цепи. Можно ориентироваться и на пробег. Цепь на двигатель того или иного типа имеет определенный средний ресурс (в зависимости от модели и марки автомобиля). Как правило, это показатель от 100 тысяч километров пробега. Для успокоения совести можно проверить или заменить цепь ГРМ раньше. Например, через 60-80 тысяч км.

Почему гнет клапана при обрыве приводного ремня или цепи: причины обрыва. Как узнать, гнет ли клапана на конкретном бензиновом или дизельном двигателе.

Почему необходимо менять цепь газораспределительного механизма. Доступные способы самостоятельной замены цепи ГРМ, особенности и нюансы. Полезные советы.

Назначение привода ГРМ. Преимущества и недостатки ремня или цепи в конструкции привода газораспределительного механизма двигателя.

Машина не заводится после замены ремня ГРМ, цепи ГРМ или проведения других работ с приводом газорасределительного механизма. Основные причины, рекомендации.

Особенности и нюансы правильного подбора приводного ремня ГРМ. Когда ремень нужно менять, лучшие производители ремней, как не купить подделку. Рекомендации.

Когда нужно менять приводной ремень механизма газораспределения. Замена ремня ГРМ, выставление по меткам и как это сделать правильно. Советы и рекомендации.

Источник Источник http://www.kolesa.ru/article/evoljucija-grm-shesterni-cep-i-remen-2014-12-26 Источник Источник http://forums.drom.ru/vybor-lr/t1151721577.html Источник Источник http://krutimotor.ru/preimushhestva-i-nedostatki-tsepi-grm/

Привод клапанов штангами

Конструкция, созданная Дэйвидом Данбаром Бьюиком в начале 20 века производится и сейчас, но в несколько измененном виде. Вся конструкция заключается в том, что клапана расположены в головке цилиндров, а распредвал в блоке. Привод клапанов выполняется посредством толкателей, штанг толкателей и коромысел.

Главный плюс – это конструктивная простота, которая обеспечивает надежность, устранение рисков обрыва ремня ГРМ, снижение эксплуатационной нагрузки, что повышает срок службы, а также компактность.

Главной проблемой, с которой столкнулись инженеры – это невозможность развития высоких оборотов. Однако путем замены комплектующих удавалось достичь 11000 оборотов на данном двигателе.

Методы диагностики ГРМ :

• Измерение давления в цилиндре в конце такта сжатия. Во время измерения должны быть соблюдены следующие условия: двигатель внутреннего сгорания должен быть нагрет до рабочей температуры; Свечи зажигания необходимо демонтировать; Центральный кабель индукционной катушки должен быть смазан маслом, а дроссельная заслонка и воздушный клапан должны быть открыты. Измерение выполняется с помощью компрессоров. Разница давлений между отдельными цилиндрами не должна превышать 5%.

4.2. Регулировка теплового зазора в ремне ГРМ:

Проверка и регулировка теплового зазора производится с помощью пластин манометра в последовательности, соответствующей порядку работы двигателя, начиная с первого цилиндра. Зазор считается отрегулированным должным образом, если толщиномер с толщиной, соответствующей нормальному зазору, проходит свободно. При регулировке зазора удерживайте регулировочный винт отверткой, ослабьте контргайку, поместите пластину зазора между штоком клапана и муфтой и поверните регулировочный винт, чтобы установить требуемый зазор. Затем контргайка затягивается.

Замена клапанов двигателья автомобиля

Цепной привод газораспределительного механизма

Цепной привод ГРМ — это «классика». Сначала долгое время на ДВС использовались, именно, цепные передачи газораспределительного механизма. Примерно, в 1950 годах началось массовое использование ДВС с верхним расположением распредвала с цепной передачей.

Для создания цепного привода ГРМ используются роликовые или зубчатые цепи. Роликовые цепи могут быть одно или двух рядными. Сейчас даже устанавливают трехрядную цепь ГРМ. Зубчатая цепь насаживается на зубья шестерни и удерживается специальными щеками.

Цепной привод кроме распредвала приводит во вращение еще и масляный насос системы смазки мотора, и балансировочные валы, в зависимости от конструкции двигателя.

Также сейчас начали делать пластинчатые цепи. Ресурс пластинчатых цепей намного меньше, чем роликовых. Такие пластинчатые цепи для Евро4 устанавливаются на двигатели автомобилей УАЗ ПАТРИОТ.

Недостатки цепной передачи

1. Повышенный уровень шума (особенно ощутимо в автомобилях без шумоизоляции).
2. Увеличение длины цепи со временем. Не ощутимо для автомобилей с автоматической регулировкой натяжения цепи (например, Шкода Рапид). На машинах без автозатяжки натяжения, приходится со временем подтягивать цепь.
3. Требуется смазка.
4. Большой вес цепи.
5. Используются дополнительные детали для натяжения и уменьшения колебаний цепи: натяжитель и успокоитель.
6. При слабой натяжки может перескакивать на зуб или два.

Типы приводов ГРМ

data-full-width-responsive=»true»>

Схема газораспределительного механизма

Приводов (ГРМ) на двигателях бывает несколько, и зависят они от конструктивных особенностей самой установки и данного механизма в частности.

• Шестеренчатый привод. Использовался раньше на некоторых силовых установках автомобилей и тракторов. Надежный тип привода, но очень сложный в обслуживании. У такого механизма распределительный вал находится внизу блока цилиндров, чтобы обеспечить зацепление шестерни коленчатого вала с приводной шестерней распределительного вала. В случае повреждения данного привода ГРМ, требовалась практически полная разборка силовой установки.
• Цепной привод. Этот привод был раньше очень распространенным, но используется и сейчас, в основном на дизельных установках. Распредвал в данном случае находится в головке блока и в движение приводиться от шестерни посредством цепи. Недостатком данного привода можно отметить сложность замены цепи, поскольку она размещается внутри самого мотора, чтобы обеспечивалась постоянная смазка цепи.
• Ременной привод. Является самым популярным на бензиновых двигателях легковых авто. Привод распредвала, тоже находящегося в головке блока, осуществляется зубчатым ремнем.