Всё для ремонта авто

Menu

Метка: ГРМ

Что такое распредвал в автомобиле?

Распределительный вал – это функциональный элемент газораспределительной системы двигателя автомобиля, ответственный за правильное последовательное открывание и закрывание клапанов мотора. От правильности его функционирования зависят расход топлива, развиваемая мощность, стабильность его работы, другие ездовые характеристики. Давайте рассмотрим, что такое распредвал  в автомобиле, в чём заключается его принцип действия и как неправильная работа сказывается на машине.

Что такое распредвал

Распределительный вал представляет собой стержень, на котором располагается несколько так называемых кулачков. Это детали неправильной формы, вращающиеся на оси вала. Они соответствуют количеству впускных клапанов цилиндров и располагаются точно напротив них. Комплект кулачков подобран так, что вращение гарантирует стабильное и равномерное сжигание топлива в цилиндрах. А работа всего распредвала чётко синхронизирована с другими механизмами двигателя.

Фото. Как выглядит распредвал

По обеим сторонам от кулачков на вал надеты опорные шейки, удерживающие его в подшипниках. Одним из важнейших узлов вала являются масляные каналы. От их состояния зависит физический износ деталей, мощностные характеристики мотора и стабильность его работы. Для подвода масла в оси распредвала сделано сквозное отверстие с выводами к опорным подшипникам и кулачкам.

Как устроен распредвал

Распределительный вал – это ключевой функциональный компонент газораспределительного механизма, который определяет порядок открытия клапанов для запуска воздушно-топливной смеси внутрь цилиндров. Синхронная работа этого механизма обеспечивает непрерывное поочерёдное сгорание порций топлива в камерах двигателя. В некоторых моделях автомобилей газораспределительный механизм имеет несколько распредвалов.

Конструкция, расположение, состав и характеристики кулачков распределительного вала полностью зависят от модели двигателя. В некоторых машинах распредвал размещается в головке блока цилиндров, а в других – в его основании. Верхнее расположение на данный момент считается оптимальным, так как облегчает ремонт и обслуживание. Распредвал ремённой или цепной передачей связывается с коленчатым валом двигателя, потому что именно им приводится в движение.

Рис. Распредвалы в головке блока цилиндров

Как работает распредвал

При поперечном рассмотрении кулачок имеет форму капли. При вращении вытянутая часть кулачка наживает на толкатель клапана и приводит к открыванию клапана. Это провоцирует подачу воздушно-топливной смеси для сжигания. При дальнейшем вращении кулачок «отпускает» толкатель, и тот под действием пружинного механизма возвращает клапан в закрытое положение.

Анимация. Как работает распредвал

В шестерне распределительного вала располагается в два раза больше зубьев, чем у коленчатого. Это связано с тем, что за один рабочий циклы двигателя коленвал совершает 2 оборота, а распредвал – 1.

Конфигурация двигателя может включать два распределительных вала. Компоновка газораспределительного механизма с одним валом применяется в бюджетных машинах, где цилиндры имеют по 1 паре клапанов. Два распредвала нужны в моделях с двумя парами клапанов на цилиндрах.

За что отвечает датчик распредвала

Датчик положения распределительного вала определяет угловые положения ГРМ относительно коленчатого вала и генерирует соответствующие сигналы в системе электронного управления двигателем. В результате корректируются зажигание и впрыск топлива. На бензиновых автомобилях сбой в работе данного прибора блокирует работу ЭБУ и не позволяет завести мотор. В дизельных моделях пуск возможен, но все равно сложен.

Как и датчик коленвала, датчик распредвала работает на основе принципа Холла – магнитное поле в приборе изменяется при замыкании магнитного зазора специальным зубцом, который находится на валу или задающем диске. Когда зубец проходит рядом с датчиком, формируется сигнал, отправляемый в электронный блок управления. Частота импульсов напрямую связана с темпом вращения распредвала, исходя из чего ЭБУ и вносит корректировки в работу двигателя. За счёт постоянного получения данных о позиции поршня первого цилиндра обеспечивается последовательный и своевременный впрыск.

Поломки и их причины

Неисправный распределительный вал чаще всего выдаёт своё состояние характерным стуком, который возникает из-за износа подшипников или кулачков, деформации вала, механической поломке одного из элементов. Такие поломки возникают, как по причине заводского брака, так и в результате естественного износа.

Стук распредвала также возникает при использовании плохого моторного масла или из-за неотрегулированной подачи топлива. Из-за этого клапана цилиндров и кулачки работают несинхронно – двигатель теряет мощность, расходует слишком много топлива и работает нестабильно.

Детали газораспределительного механизма (ГРМ)

В газораспределительный механизм входят:

  • распределительный вал и его привод (шестерни или звездочка и цепь);
  • передаточные детали — толкатели с направляющими втулками, а при верхнем расположении клапанов еще штанги и коромысла;
  • клапаны, их направляющие втулки и пружины, опорные шайбы пружин с деталями их крепления.

Механизм действует следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачок 1 набегает на толкатель 2, который в механизме с нижним расположением клапанов непосредственно открывает клапан 6, а в механизме с верхним расположением клапанов перемещает вверх штангу 7.

Штанга поднимает короткое плечо коромысла 9, при этом длинное плечо коромысла, нажимая клапан, открывает его. После прохождения кулачка пружина 4 закрывает клапан и возвращает все детали его привода в исходное положение. Так же в определенной последовательности открываются и закрываются остальные клапаны двигателя.

Газораспределительные механизмы

 

Рис. Газораспределительные механизмы: а — с нижним расположением клапанов; б — с верхним расположением клапанов;

1 — кулачки распределительных валов; 2 — толкатели; 3 — регулировочный болт; 4 — пружины клапанов; 5 — направляющие втулки клапанов; 6 — клапаны; 7 — штанга; 8 — регулировочный болт коромысла; 9 — коромысло.

Распределительный вал отливают из чугуна или штампуют из стали. Он имеет опорные шейки 3, кулачки 2, шестерню 7 привода масляного насоса и эксцентрик 1 привода топливного насоса. У двигателя 3M3-53 этот эксцентрик 10 и противовес 11 установлены на шпонке 12 на переднем конце распределительного вала.

Детали распределительных валов

 

Рис. Детали распределительных валов: а — двигателя ЗИЛ-130; б — двигателя 3M3-53;

1 — эксцентрик привода топливного насоса; 2 — кулачки; 3 — опорные шейки; 4 — валик привода датчика ограничителя числа оборотов; 5 — шестерня привода распределительного вала; 6 — втулка (подшипник) распределительного вала; 7 — шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя; 8 — болт; 9 — шайба; 10 — эксцентрик; 11 — противовес; 12 — шпонка.

Шейки вала, кулачки и эксцентрики термически обрабатывают и шлифуют. Для удобства установки у шеек вала различный диаметр, убывающий от переднего к заднему концу вала. На каждый цилиндр вал имеет по впускному и выпускному кулачку. Одноименные кулачки разных цилиндров у рядных четырехцилиндровых двигателей расположены под углом 90°, у шестицилиндровых — 60°, у V-образных восьмицилиндровых — 45°.

Распределительный вал вращается во втулках 6, внутренняя поверхность которых залита баббитом.

У V-образных двигателей вал расположен между правым и левым рядами цилиндров, у рядного двигателя ГАЗ-51 — справа, а у двигателя A3ЛK-412 — на головке цилиндров.

За время рабочего цикла четырехтактного двигателя, т. е. за два оборота коленчатого вала, распределительный вал должен открыть по одному разу все клапаны двигателя, совершив для этого один оборот. Поэтому число зубьев шестерни или звездочки распределительного вала вдвое больше числа зубьев шестерни или звездочки коленчатого.

Совмещение меток распределительных шестерен

 

Рис. Совмещение меток распределительных шестерен:

1 — шестерня коленчатого вала;
2 — шестерня распределительного вала;
3 — установочные метки.

Вал приводится во вращение у двигателей ЗИЛ-130, 3M3-53, ГАЗ-51 двумя шестернями с косыми зубьями, одну из которых крепят на коленчатом, а другую — на распределительном валу; у двигателя АЗЛК-412 — цепной передачей, состоящей из двух звездочек 1 и 6 и роликовой цепи 5.

При установке шестерен или звездочек необходимо совмещать метки на их зубьях. От осевого смещения распределительный вал удерживает фланец, который крепят двумя болтами к передней стенке блока цилиндров.

Цепной привод распределительного вала двигателя АЗЛК-412

 

Рис. Цепной привод распределительного вала двигателя АЗЛК-412:

1 — звездочка распределительного вала;
2 — плунжер с пружиной натяжного устройства;
3 — рычаг;
4 — звездочка натяжного устройства;
5 — цепь распределительного вала;
6 — звездочка коленчатого вала;
7 — успокоитель цепи.

Стальные или чугунные, термически обработанные толкатели могут иметь различную форму.

У двигателя ГАЗ-51 толкатель выполнен в виде стержня с плоской тарелкой у нижнего конца; в верхнюю часть этого стержня ввертывают регулировочный болт с контргайкой. Толкатели двигателей ЗИЛ-130 и 3M3-53 имеют форму цилиндрического стаканчика, в который сверху вставляют штангу.

Штанги изготовляют из стальных или дюралюминиевых трубок, в которые запрессовывают с двух сторон стальные наконечники. Своими сферическими поверхностями наконечники упираются внизу в толкатель, а вверху в выемку плеча коромысла. При увеличении частоты вращения коленчатого вала сверх 5000 об/мин штанги начинают вибрировать, что влияет на работу двигателя.

В связи с этим на двигателе A3ЛK-412, делающем 5800 об/мин, распределительный вал расположен вверху, и кулачки его воздействуют непосредственно на коромысла 5. В отверстие коромысла запрессована бронзовая втулка 3. Коромысла устанавливают на пустотелую ось закрепленную в стойках на головке цилиндров.

Детали газораспределительного механизма двигателя A3ЛK-412

 

Рис. Детали газораспределительного механизма двигателя A3ЛK-412: 1 — ось коромысел выпускных клапанов; 2 и 12 — шайбы; 3 — втулки; 4 — пружины; 5 — коромысла; 6 — болт; 7 — планка; 8 — звездочка; 9 — штифт; 10 — распределительный вал; 11 — винт; 13 — установочный фланец; 14 — контргайка; 15 — нажимной винт; 16 — колпачок; 17 — сухари; 18 — наконечник клапана; 19 — упорная шайба; 20 и 23 — опорные шайбы; 21 — внутренняя пружина клапана; 22 — наружная пружина клапана; 24 — направляющие втулки; 25 — седло выпускного клапана; 26 — седло впускного клапана; 27 — выпускной клапан; 28 — впускной клапан; 29 — ось коромысел впускных клапанов.

Цилиндрические пружины 4, установленные на оси 1 между коромыслами, ограничивают их продольное перемещение. В одно плечо коромысла ввернут винт 15 с контргайкой 14.

Клапан, состоящий из головки и стержня, закрывает впускной или выпускной канал цилиндра (головки цилиндров). Диаметр головки впускного клапана больше диаметра головки выпускного, что улучшает наполнение цилиндра свежей горючей смесью. Фаска головки клапана, скошенная под углом 45 или 30°, плотно прилегает к фаске седла 25 или 26.

Впускной клапан изготовляют из хромистой стали, а выпускной — из жаропрочной (сильхромовой) стали. Для увеличения срока службы выпускных клапанов некоторых двигателей, в том числе ЗИЛ-130, делают жаропрочную наплавку посадочной фаски. Чтобы лучше отводить теплоту, стержни выпускных клапанов двигателей ЗИЛ-130 и 3M3-53 изготовлены пустотелыми и наполнены натрием.

Клапаны меньше изнашиваются, если они во время работы постепенно поворачиваются вокруг собственной оси. В двигателе 3M3-53 вращение клапанов достигается установкой между упорной шайбой и сухарями закаленной конической втулки, наружный конус которой не полностью совпадает с внутренним конусом упорной шайбы. Выпускные клапаны у двигателя ЗИЛ-130 имеют механизм принудительного вращения клапана.

Механизм вращения выпускного клапана

 

Рис. Механизм вращения выпускного клапана: 1 — выпускной клапан; 2 — неподвижный корпус; 3 — шарик; 4 — упорная шайба; 5 — замочное кольцо; 5 — пружина клапана; 7 — тарелка пружины клапана; 8 — сухарь клапана; 9 — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 11 — натриевое наполнение; 12 — жаропрочная наплавка; 13 — заглушка.

Седла клапанов изготовляют в виде вставных колец из жаропрочной стали и запрессовывают в головку или блок цилиндров.

Направляющие втулка стержней клапанов делают чугунными или металлокерамическими и запрессовывают в блок или головку цилиндров. Стопорное кольцо или буртик на верхнем конце втулок препятствует их смещению в осевом направлении.

Пружина 6 обеспечивает плотную посадку клапана в седло. Изготовляют пружины из специальной стальной проволоки. Пружины имеют переменный шаг, что устраняет вибрацию витков. На каждый клапан двигателя АЗЛК-412 устанавливают по две пружины 21 и 22, имеющих противоположное направление витков.

Пружина упирается одним концом в блок цилиндров (ГАЗ-51) или шайбу на головке цилиндров (при верхнем расположении клапанов), а другим концом в упорную шайбу 19, которую удерживают два конических сухаря 17, входящие в выточку на стержне клапана. На стержни впускных клапанов устанавливают резиновые колпачки 16, уменьшающие возможность попадания масла в цилиндры.

Для обеспечения плотной посадки клапана в седло во время работы, когда стержень удлиняется, между клапаном и толкателем или коромыслом должен быть тепловой зазор.

Двигатель Величина теплового зазора, мм (зазор контролируют на холодном двигателе)
впускной клапан выпускной клапан
3M3-53 0,25 — 0,30 0,25 — 0,30
ГАЗ-51 0,20 — 0,23 0,25 — 0,28
ЗИЛ-130 0,25 — 0,30 0 25 — 0,30
АЗЛК-412 0,15 0,15

За что отвечает десмодромный механизм газораспределения?

Десмодромный газораспределительный механизм был разработан относительно недавно, а именно в начале применения блоков электронного руководства и бортовых компьютеров в строение двигателей. Благодаря системе электронно-магнитных клапанов, которая обеспечивает перемену режимов функционирования по отношению к командам микропроцессора, предоставляется возможность снятия мощности с двигателя на минимальном уровне топливных затрат. Десмодромным приводом клапанов называется газораспределительный механизм, в процессе которого открываются и закрываются клапаны при помощи распредвалика.

Представленный механизм довольно распространен в мотоциклах от компании “Ducati”.

Десмодромный механизм газораспределения

Десмодромный механизм газораспределения

В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

  1. Что собой представляет десмодромный газораспределительный механизм?
  2. Устройство ГРМ Desmodromic;
  3. Назначение десмодромного газораспределительного механизма;
  4. В чем заключается принцип действия ГРМ Desmodromic?
  5. Часто встречаемые неисправности десмодромного механизма газораспределения и методы их решения.

Основная информация о ГРМ Desmodromic

Десмодромный газораспределительный механизм относится к одному из типов механизмов газораспределения, который обеспечивает руководство поднятия и опускания клапанов, а благодаря этому появляется возможность достижения своевременного открывания и закрывания клапанов на каждом обороте коленвала автомобильного двигателя. Механизм десмодромного газораспределения также называется как Desmodromic, что дословно переводится как руководящее передвижение.

На сегодняшний момент десмодромный механизм применяется на гоночных мотоциклах, которые производятся фирмой Ducati.

Двигатель с десмодромным механизмом газораспределения

Двигатель с десмодромным механизмом газораспределения

Для начала необходимо обсудить устройство газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:

  • Распредвалик;
  • Привод;
  • Клапан;
  • Уплотнение клапана;
  • Направляющую клапана;
  • Толкатели;
  • Открывающее коромысло;
  • Закрывающее коромысло;
  • Втулку или как ее еще называют цангу;
  • Открывающую шайбу;
  • Закрывающую шайбу;
  • Зажим;
  • Пружинку;
  • Кулак распредвалика;
  • Штанги.

Механизм привода распредвалика образовывает обороты со стабильной угловой скорость, составляющей 1,5 угловой скорости коленчатого валика.

Руководящее передвижение клапанов десмодромного механизма газораспределения производится при помощи специального привода, включающего такие элементы:

  • Распредвалик, который имеет специальную форму и оснащен кулаками;
  • Пара коромысел, главная функция которых заключается в обеспечении закрывания и открывания всех клапанов;
  • Соединяющие элементы, называемые шайбами коромысла с клапанов.

Механизм десмодромного газораспределения

Использование механизма десмодронного газораспределения дает возможность предотвращения, так называемого зависания клапанов, которое возникает из-за высокого уровня частоты вращения коленвала автомобильного двигателя, резонанса пружин и инерции клапанов. Процесс зависания клапанов в большинстве случаев приводит к множеству проблем, таких как:

  1. Перегревание клапанов, вследствие чего происходит их разрушение и коробление.
  2. Столкновение клапана и поршня, вследствие чего происходит их разрушение.
  3. Воздушно-топливная смесь загорается преждевременно, вследствие чего уменьшается давление продуктов горения, снижается мощность автомобильного двигателя и увеличивается количество вредоносных выбросов продуктов горения.

Представленную проблему на представленном механизме газораспределения можно решить такими методами:

  1. Используйте несколько пружинок, которые помогут предотвратить колебания резонанса;
  2. Используйте новые материалы и сплавы для изготовления пружинок и клапанов, которые снижают вес;
  3. Используйте пневматический привод клапанов.

Десмодромный механизм имеет целый перечень недостатков и вот несколько из них:

  1. Сильный шум;
  2. Дороговизна деталей, а следственно и всей конструкции;
  3. Громоздкая конструкция, поэтому ее используют только на мотоциклах;
  4. Сложное техническое обслуживание.

В момент набирания девяти тысяч оборотов за минуту пружинки обычного ГРМ не смогут создавать необходимую скорость срабатывания, потому как это может привести к поломке автомобильного двигателя. Представленный механизм не имеет ограничения максимального количества оборотов за минуту, потому как скорость срабатывания системы зависит от скорости вращения коленчатых валиков.

Неисправности механизма газораспределения Desmodromic

Основная проблема во время создания представленного механизма заключается в обеспечении компенсации зазоров, которые образовываются в процессе износа, а это ограничивает их использование на автомобилях массового производства. Поэтому давайте рассмотрим процесс регулировки теплового зазора. В приводном механизме клапана обязательно должен сохраняться тепловой зазор. Во время достижения максимального уровня мощности температура во впускном клапане находится в пределе от 750⁰С до 850⁰С, но одновременно с этим температура элементов основы цилиндров автомобильного двигателя с охлаждающей жидкостью находится в пределах от 100⁰С до 200⁰С.

Клапанный стержень удлиняется намного больше, нежели другие элементы основы цилиндров, а одновременно с этим тепловой зазор уменьшается. В случае перегревания клапана, например, по причине позднего зажигания, износе фаски клапана и седла или же неправильного проведения регулирования теплового зазора нарушается прижатие и герметичность прижатия клапана к седлу, происходит прогорание клапана.

Величина теплового зазора и профиль кулака для предотвращения стука выбирается так, что момент толкательного кулака или приводного режима во время любого теплового режима соответствует зоне минимальных ускорений.

Тепловой зазор автомобильного двигателя с охлаждающей жидкостью определяется с помощью плоского щупчика, но одновременно с этим необходимо учитывать особенности конструкции автомобильного двигателя, долгосрочность контактирующих поверхностей и многое другое. Минимальной массы поступательно передвигающихся элементов можно достичь в приводе клапана от кулака при помощи толкателей. Тогда процесс регулирования теплового зазора происходит при произведении замены вставок цилиндра на всех клапанах. В процессе износа контактных поверхностей тепловой зазор выходит намного больше. Исходя из этого самым точным методом произведения замеров теплового зазора, является измерение с использованием специального приспособления и индикатора.

Обзор системы газораспределения OHC

Система газораспределения руководит впускными и выпускными клапанами двигателя транспортного средства. Благодаря системе газораспределения или как ее еще называют ГРМ, обеспечивается выпускание воздушно-топливной смеси в цилиндры двигателя автомобиля, а после этого удаление из камеры сгорания отработанных газов. Механизм газораспределения OHC считается видом газораспределительной системы автомобильных двигателей внутреннего сгорания. В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

  1. Что собой представляет газораспределительная система OHC?
  2. Конструкция OHC;
  3. Назначение газораспределительного механизма OHC;
  4. Как функционирует система газораспределения?
  5. Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения OHC и методы их решения.

Система газораспределения ohc

 

Основная информация о ГРМ

Сегодня в продаже есть огромное количество полезного оборудования, оснащенного двигателями внутреннего сгорания или как его еще называют ДВС, причем не только бытовых, но и профессиональных. К ним также относятся мотопомпы, мотокультиваторы, мини-электростанции, снегоочистители и газонокосилки. Причем в большей их части устанавливаются одноцилиндровые бензиновые четырехконтактные двигатели внутреннего сгорания с охлаждением воздуха. Немного меньше, но все же встречаются дизельные двигатели. Двигатель считается довольно сложным и дорогим элементом представленных устройств, поэтому в данном разделе статьи мы рассмотрим характеристики, которые немаловажны при выборе двигателя.

Почти все бензиновые двигателя оснащаются карбюраторной системой питания. В большей их части используется электрическая система зажигания, но бюджетные варианты двигателей оснащаются системой зажигания магнето. Естественно лучше всего приобретать двигателя с электронной системой зажигания, так как она гарантирует хороший запуск двигателя при различных условиях.

На одноцилиндровых двигателях в большинстве случаев используется воздушный метод охлаждения. Для более быстрого отхождения тепла в поршнях устанавливаются цилиндры, которые изготавливаются из сплавов алюминия и чугуна или же полностью выливаются из чугуна. Полностью вылитые из чугуна цилиндры считаются самым лучшим вариантом, потому как они сильно повышают моторесурс двигателя. Но использование цилиндров вылитых из алюминия и чугуна тоже возможно в случае использования двигателей в домашних условиях, то есть на коротких промежутках времени.

Профессиональное использование, то есть использование на протяжении длительного времени, предполагает исключительное использование литых чугунных цилиндров, так как без них качественное функционирование не будет гарантированно.

Также довольно существенным условием считается использование датчика уровня масла. Использование двигателя внутреннего сгорания на низком уровне масла или без масла может привести к полной поломке двигателя. Если вы будете использовать представленный датчик, то недостаток масла просто не даст завестись двигателю. К тому же во всех инструкциях по использованию рекомендуется постоянно перед началом движения проверять уровень масла, но не все автолюбители прислушиваются к этим рекомендациям.

Больше всего на стоимость и характеристики автомобильных двигателей влияет использование в нем газораспределительной системы. На сегодняшний момент представленные одноцилиндровые двигателя оснащаются тремя газораспределительными системами SV, OHC и OHV. Представленные 3 типа систем газораспределения применяются сегодня на автомобильных двигателях.

Ohc система газораспределения

Сегодня двигатели с системой газораспределения OHC считаются самыми распространенными. OHC расшифровывается – OverHeadCamshaft, что переводится с английского языка, как верхнее расположение распределительного валика. Привод от коленчатого к распределительному валику обычно происходит при помощи цепки или зубчатого ремня.

Основные преимущества такого типа двигателей:

  • Четкость функционирования;
  • Большой диапазон оборотов;
  • Экономия;
  • Высокое качество и надежность работы;
  • Низкий уровень шума;
  • Большой моторесурс.

Двигатель, оснащенный системой газораспределения OHC может довольно быстро набирать обороты и также быстро их сбрасывать, поэтому представленный тип двигателя достаточно быстро приспосабливается к часто меняющимся нагрузкам, но при этом не происходит снижение мощности автомобиля. По сравнению с газораспределительной системой типа OHV данная система газораспределения намного легче и не оснащается деталями, теряющими жесткость на больших оборотах или при резкой перемене оборотов.

Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения

Для начала давайте поговорим об устройстве газораспределительного механизма. К основным элементам газораспределительной системы относятся:

  1. Распределительный валик;
  2. Механизм привода распределительного валика;
  3. Клапанный механизм.

Газораспределительный механизм оснащен такими основным элементами:

  1. Распредвал. Распредвал дает возможность открывания и закрывания клапанов ГРМ в установленной очередности, которая согласовывается с функционированием каждого цилиндра двигателя автомобиля;
  2. Толкатели. Благодаря толкателям выполняется передача усилий от кулаков распредвала к каждой штанге. Для того чтобы толкатель изнашивался равномерно они находятся в постоянном движении вокруг себя, а выполняется это благодаря выпуклой поверхности нижних головок и скошенной поверхности распределительного валика;
  3. Клапаны. С помощью клапанов выполняется периодическое открывание и закрывание отверстий впускного и выпускного клапанов, которое напрямую зависит от очередности функционирования автомобильного двигателя и расположения поршня в цилиндре;
  4. Коромысло. Обеспечивают передачу усилия от штанги к клапану;
  5. Штанги. С их помощью обеспечивается передача усилий из толкателя к коромыслу.

Теперь рассмотрим внешние признаки поломок системы распределения газа типа OHC. Понизилась компрессия, появились хлопки впускного и выпускного трубопроводов, уменьшение мощности автомобильного двигателя и стуки металла. Все перечисленные признаки являются свидетельством того, что клапаны плохо прилегают к седлам, а это обычно происходит из-за накопления гари на седлах и клапанах.

Также данные признаки могут свидетельствовать о поломке пружин клапана, заедании стойки клапанов во втулке или же в случае отсутствия зазоров между стойкой клапана и рычагом. Еще одной причиной может быть неполное открытие клапана, а это в свою очередь происходит из-за немаленького теплового зазора или же поломки гидро-компенсаторов. Также могут износиться шестеренки распределительного или коленчатого валика, направляющие втулки клапана, оси и втулки коромысла, увеличение смещения оси распределительного валика.

Система газораспределения ohc

Процесс замены ремня на газораспределительном механизме

В процессе снятия изношенного ремня и установления вместо него нового может легко измениться взаиморасположение коленвала и распредвала. В таком случае сменяются фазы распределения газа автомобильного двигателя, а это может привести к каким-либо нарушениям функционирования, даже доходя до полной поломки. Пометки, которые располагаются на шестеренках механизма привода, выполняют функцию визуального контролирования настроек газораспределительного механизма. Поэтому после снятия старого ремня нужно совместить пометки шестеренок коленвала и распредвала с прорезами, которые находятся в кожухе механизма привода.

Представленное действие просто необходимо для установления, так называемого условного нуля, так как именно с него начинается функционирование автомобильного двигателя. После выполнения данного действия необходимо осторожно установить дополнительный ремень, при этом старайтесь не сместить пометки на шестеренках.

Дальше нужно осмотреть и отрегулировать усилия натяжного ролика, а предназначается данный узел для удержания ремня на шестеренках механизма привода. Проверка на правильность проведения регулирования ролика проводится при помощи поворачивания ремешка. Если вам удастся провернуть ремешок на 90⁰, то механизм отрегулирован правильно. Если вам удалось провернуть ремень большой угол, то он недотянут. Если ремень проворачивается на маленький угол, то он перетянут. Обратите внимание на то, что ремень ни в коем случае нельзя брать руками в масле, так как это приведет к проскальзыванию механизма привода на шестеренках.

Клапан VVTI – все подробности

Клапан Vvt-i является системой смещения газораспределяющих фаз автомобильного двигателя внутреннего сгорания от производителя фирмы Тойота.

В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

  • Что собой представляет клапан Vvt-i?
  • Устройство vvti;
  • В чем заключается принцип действия vvti?
  • Как правильно проводится чистка vvti?
  • Как провести ремонт клапана?
  • Как правильно проводится замена?

Клапан VVTI

Клапан VVTI

Устройство Vvt-i

Основной механизм размещается в шкиве распредвала. Корпус соединяется вместе с зубчастым шкивом, а ротор с распредваликом. Смазывающее масло доставляется к механизму клапана с любой из сторон каждого лепесткового ротора. Таким образом клапана и распределительный валик начинает вращаться. В тот момент, когда автомобильный двигатель находится в заглушенном состоянии устанавливается максимальный угол задержания. Это означает что определяется угол, который соответствует самому последнему произведению открытия и закрытия впускающих клапанов. Благодаря тому, что ротор соединен с корпусом при помощи стопорного штифта сразу после запуска, когда давление маслянистой магистрали недостаточно для произведения эффективного руководства клапаном, не могут возникать какие-либо удары в механизме клапана. После этого стопорной штифт открывается при помощи давления, которое оказывает на него масло.

В чем же заключается принцип действия Vvt-i? Vvt-i обеспечивает возможность плавного изменения газораспределительных фаз, соответствуя со всеми условиями функционирования автомобильного двигателя. Такая функция обеспечивается благодаря произведению поворота распредвала впускающих клапанов по отношению к валикам выпускающих клапанов, по углу поворачивания коленчатого валика от сорока до шестидесяти градусов. В итоге происходит изменение момента начального открывания впускающего клапана, а также количество времени, когда выпускающие клапаны находится в закрытом положении, а выпускающие в открытом. Руководство представленным типом клапана происходит благодаря сигналу, который исходит от блока руководства. После поступления сигнала электронный магнит по плунжеру передвигает главный золотник, пропуская при этом масло в любом направлении.

В тот момент, когда автомобильный двигатель не функционирует, золотник передвигается при помощи пружинки так, чтобы расположиться максимальный угол задержки.

Для произведения распредвала масло под определенным давлением с помощью золотника перемещается в одну из сторон ротора. В этот же момент происходит открытие полости с другой стороны лепестков для сливания масла. После определения блоком руководства расположения распределительного валика, все каналы шкива закрываются, таким образом, он удерживается в зафиксированном положении. Работа механизма данного клапана осуществляется несколькими условиями функционирования автомобильного двигателя с различными режимами.

Установленный клапан VVTI

Установленный клапан VVTI

Всего существует семь режимов функционирования автомобильного двигателя и вот их перечень:

  1. Передвижение на холостом ходу;
  2. Передвижение на низкой нагрузке;
  3. Передвижение со средней нагрузкой;
  4. Передвижение с высокой нагрузкой и низким уровнем частоты вращения;
  5. Передвижение с высокой нагрузкой и высоким уровнем частоты вращения;
  6. Передвижение с низкой температурой жидкости охлаждения;
  7. Во время запуска и остановки двигателя.

Процедура самостоятельного очищения Vvt-i

Нарушение функционирования, как правило, сопровождается множеством признаков, поэтому логичнее всего будет сначала рассмотреть эти признаки.

Итак, к основным признакам нарушения нормального функционирования являются такие:

  • Автомобиль резко глохнет;
  • Транспортное средство не может удерживать обороты;
  • Заметно каменеет тормозная педаль;
  • Не тянет педаль тормоза.

Теперь можно переходить к рассмотрению процесса очищения Vvti. Проводить очищение Vvti мы будем пошагово.

Итак, алгоритм проведения очищения Vvti:

  1. Снимаем пластмассовую крышку автомобильного двигателя;
  2. Откручиваем болтики и гаечки;
  3. Снимаем железную крышку, основной задачей которой является фиксация генератора машины;
  4. Снимаем с Vvti разъем;
  5. Откручиваем болтик на десять. Не бойтесь, вы не сможете допустить ошибку, так как он там только один.
  6. Снимаем Vvti. Только ни в коем случае не тяните за разъем, потому как он достаточно плотно прилегает к нему и на нем размещено уплотняющее кольцо.
  7. Очищаем Vvti при помощи любого очистителя, который предназначен для очищения карбюратора;
  8. Для полного очищения Vvti снимаем фильтр системы Vvti. Представленный фильтр располагается под клапаном и имеет вид заглушки с отверстием для шестигранника, но этот пункт необязателен.
  9. Очищение завершено вам остается только собрать все в обратном порядке и натянуть ремень, не упираясь в Vvti.

Самостоятельный ремонт Vvt-i

Довольно часто возникает необходимость проведения ремонта клапана, так как просто его очищение не всегда эффективно.

Итак, для начала давайте разберемся с основными признаками необходимости проведения ремонта:

  • Автомобильный двигатель не удерживает холостые обороты;
  • Тормозит двигатель;
  • Невозможно передвижение автомобиля на низких оборотах;
  • Нет тормозного усилителя;
  • Плохо переключаются передачи.

Давайте рассмотрим основные причины неисправности клапана:

  • Оборвалась катушка. В таком случае клапан не сможет правильно реагировать на передачу напряжения. Определить данное нарушение можно с помощью произведения измерения сопротивления обмотки.
  • Заедает шток. Причиной заедания штока может послужить накопление грязи в канале штока или деформации резинки, которая располагается внутри штока. Удалить грязь из каналов можно отмачиванием или же отмачиванием.

Алгоритм проведения ремонта клапана:

  1. Снимаем регулирующую планку генератора автомобиля;
  2. Снимаем крепеж замочка капота машины, благодаря этому вы сможете получить доступ к осевому болтику генератора;
  3. Откручиваем болтик, который закрепляет клапан;
  4. Снимаем клапан. Только ни в коем случае не тяните за разъем, потому как он достаточно плотно прилегает к нему и на нем размещено уплотняющее кольцо.
  5. Снимаем фильтр системы Vvti. Представленный фильтр располагается под клапаном и имеет вид заглушки с отверстием для шестигранника.
  6. Если клапан и фильтр сильно загрязнены, то очищаем их при помощи специальной жидкости для очищения карбюратора;
  7. Проверяем работоспособность клапана, при помощи кратковременной подачи двенадцати вольт на контакты. Если вас устраивает, как он функционирует, то можете остановиться на этом этапе, если же нет, то выполняйте следующие действия.
  8. Ставим пометки на клапане, для того чтобы не допустить ошибку во время обратной установки;
  9. С помощью маленькой отвертки разбираем клапан с двух сторон;
  10. Достаем шток;
  11. Промываем и очищаем клапан;
  12. Если кольцо клапана деформировано, то заменяем его на новое;
  13. Завальцуйте внутреннюю сторону клапана. Сделать это можно при помощи полотка, надавливаниями на шток, для прижатия нового уплотняющего кольца;
  14. Смените масло, которое находится в катушке;
  15. Заменяем кольцо, которое располагается с внешней стороны;
  16. Завальцуйте внешнюю сторону клапана, для прижатия внешнего кольца;
  17. Ремонт клапана завершен и вам остается только собрать все в обратном порядке.
Процедура самостоятельной замены клапана Vvt-i

Нередко очищение и ремонт клапана не дает особы результатов и тогда возникает необходимость полной его замены. К тому же, многие автолюбители утверждают, что после проведения замены клапана транспортное средство станет работать намного лучше и затраты топлива снизятся приблизительно до десяти литров.

Следовательно, возникает вопрос: Как правильно нужно заменять клапан?. Проводить замену клапана мы будем пошагово.

Итак, алгоритм замены клапана:

  1. Снимите регулирующую планку генератора автомобиля;
  2. Снимите крепеж замочка капота машины, благодаря этому вы сможете получить доступ к осевому болтику генератора;
  3. Откручиваем болтик, который закрепляет клапан;
  4. Вытаскиваем старый клапан;
  5. Устанавливаем новый клапан на место старого;
  6. Закручиваем болтик, закрепляющий клапан;
  7. Замена клапана завершена и вам остается только собрать все в обратном порядке.

Описание газораспределительного механизма DOHC

Механизм газораспределения DOHC или как его еще называют ГРМ DOHC или TwinCam, считается видом газораспределительной системы автомобильных двигателей внутреннего сгорания.

В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

  1. Что собой представляет газораспределительный механизм TwinCam?
  2. Конструкция ГРМ DOHC;
  3. Назначение газораспределительного механизма DOHC;
  4. В чем заключается принцип действия ГРМ?
  5. Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения TwinCam и методы их решения.

Газораспределительный механизм Dohc

Газораспределительный механизм Dohc

Основная информация о ГРМ TwinCam

Механизм газораспределения DOHC является одним из типов газораспределительных систем автомобильных двигателей внутреннего сгорания. DOHC расшифровывается DoubleOverHeadCamshaft, что дословно переводится как два верхних распределительных валика. Вначале поговорим об устройстве газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:

  1. Распределительный валик;
  2. Клапанный механизм;
  3. Механизм привода распределительного валика.

Газораспределительный механизм оснащен такими основным элементами:

  1. Клапаны. С помощью клапанов выполняется периодическое открывание и закрывание отверстий впускного и выпускного клапанов, которое напрямую зависит от очередности функционирования автомобильного двигателя и расположения поршня в цилиндре;
  2. Толкатели. Благодаря толкателям выполняется передача усилий от кулаков распредвала к каждой штанге. Для того чтобы толкатель изнашивался равномерно они находятся в постоянном движении вокруг себя, а выполняется это благодаря выпуклой поверхности нижних головок и скошенной поверхности распределительного валика;
  3. Распредвал. Он дает возможность открывания и закрывания клапанов ГРМ в установленной очередности, которая согласовывается с функционированием каждого цилиндра двигателя автомобиля;
  4. Штанги. С их помощью обеспечивается передача усилий из толкателя к коромыслу.
  5. Коромысло. Обеспечивают передачу усилия от штанги к клапану.

Схема ГРМ DOHC двигателей автомобиля марки Тойота оснащается четырьмя или пятью клапанами на каждый цилиндр. Каждый распределительный валик заставляет функционировать соответствующую ему пару клапанов, а происходит это благодаря толкателям. Представленный механизм газораспределения является усовершенствованным вариантом механизма SOHC, только на месте одного распредвала в основе блока каждого цилиндра находится 2 распредвала. Такой тип конструкции значительно понижает инерцию всех клапанов, благодаря отсутствию коромысла клапанов, а это дает возможность достижения не меленьких оборотов в сравнении с предыдущим механизмом.

К тому же, представленный механизм дает возможность проектирования немаленького угла между парой клапанов, а это позволяет производить большой поток воздуха во все цилиндры на больших оборотах.

Каждый из распределительных валиков начинает передвигаться при помощи цепки или же зубчатого ремешка. В последнее время автомобиль марки Тойота начал оснащаться однорядной цепкой, а не зубчатым ремнем. Однорядной цепкой называется современное веяние двигателей автомобиля марки Тойота. Большим достоинством данной цепки является ее надежность, потому как она не требует такой частой замены как ремень. Но цепка создает дополнительный шум, а ее замена обойдется вам в кругленькую сумму, так как одновременно придется проводить замену натяжителя и успокоителя.

К достоинствам газораспределительного механизма DOHC относятся:

  • Имеется возможность раскручивания коленвала до высоких оборотов, а это дает возможность снятия с автомобильного двигателя большую мощность;
  • Достаточно легко проводится процесс компоновки механизмов газораспределения со специальным механизмом перемены фаз распределения газа.

К недостаткам представленной системы относятся:

  • Механизм оснащен большим количеством деталей;
  • Большая стоимость;
  • Низкий уровень надежности;
  • Сложный ремонт.

Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения TwinCam

Для начала давайте рассмотрим внешние признаки поломок механизма распределения газа. Понизилась компрессия, появились хлопки впускного и выпускного трубопроводов, уменьшение мощности автомобильного двигателя и стуки металла. Все перечисленные признаки являются свидетельством того, что клапаны плохо прилегают к седлам, а это обычно происходит из-за накопления гари на седлах и клапанах. Также данные признаки могут свидетельствовать о поломке пружин клапана, заедании стойки клапанов во втулке или же в случае отсутствия зазоров между стойкой клапана и рычагом.

Еще одной причиной может быть неполное открытие клапана, а это в свою очередь происходит из-за немаленького теплового зазора или же поломки гидрокомпенсаторов.

Также могут износиться шестеренки распределительного или коленчатого валика, направляющие втулки клапана, оси и втулки коромысла, увеличение смещения оси распределительного валика.

Процесс замены ремня в газораспределительном механизме

В процессе снятия изношенного ремня и установления вместо него нового может легко измениться взаиморасположение коленвала и распредвала. В таком случае сменяются фазы распределения газа автомобильного двигателя, а это может привести к каким-либо нарушениям функционирования, даже доходя до полной поломки. Пометки, которые располагаются на шестеренках механизма привода, выполняют функцию визуального контролирования настроек газораспределительного механизма. Поэтому после снятия старого ремня нужно совместить пометки шестеренок коленвала и распредвала с прорезами, которые находятся в кожухе механизма привода. Представленное действие просто необходимо для установления, так называемого условного нуля, так как именно с него начинается функционирование автомобильного двигателя. После выполнения данного действия необходимо осторожно установить дополнительный ремень, при этом старайтесь не сместить пометки на шестеренках.

Дальше нужно осмотреть и отрегулировать усилия натяжного ролика, а предназначается данный узел для удержания ремня на шестеренках механизма привода. Проверка на правильность проведения регулирования ролика проводится при помощи поворачивания ремешка.

Если вам удастся провернуть ремешок на 90⁰, то механизм отрегулирован правильно. В противном случае есть два варианта либо он перетянут, либо недотянут:

  • Если вам удалось провернуть ремень большой угол, то он недотянут;
  • Если ремень проворачивается на маленький угол, то он перетянут.

Обратите внимание на то, что ремень ни в коем случае нельзя брать руками в масле, так как это приведет к проскальзыванию механизма привода на шестеренках.

Система изменения времени и хода клапанов VTEC

Очень многие считают, что так называемая variable valve timing and lift electronic (она же VTEC) не эффективна. Считают, что весь функционализм этой системы является ничем иным, чем вранье от маркетологов. Мол, ну как какая-то там система может управлять высотой открытия клапанов и при этом еще и помогать этим водителю. А ведь не все так просто и помощь есть ощутимая и суть этой системы заключается во вполне ощутимом увеличении ровности работы мотора.

Стоит вспомнить, что даже на старых советских грузовиках применялась аналогичная система, и довольно успешно.

Variable valve timing and lift

Немного терминологии

Стоит вспомнить, что такое механизм газораспределения и фазы газораспределения. Механизм ГРМ отвечает за управление фазами газораспределения. Фазы же представляют собой момент от открытия до закрытия клапана, любого из них. Графически фазы выглядят как график на котором в градусах отмечаются моменты открытия и закрытия клапанов. Открываются и закрываются клапаны распределительным валом, когда кулачки набегают на определенный клапан. Вне зависимости от того сколько миллионов стоит автомобиль – происходит все именно так, независимо от того Лада это, или Мерседес.

Принцип работы системы

Как мы уже сказали, клапан открывается, когда на него набегает кулачок, и высота подъёма зависит от длины кулачка. Из чего можно сделать два вывода:

  • Вся динамика автомобиля зависит напрямую от длины кулачка.
  • Эта характеристика неизменна, нужно только заменять распределительный вал.

Variable valve timing and lift electronic призвана разорвать этот шаблон. Понятно, что если сделать максимальной высоту кулачка, то больше будет попадать в цилиндр топлива. И, соответственно, мощность при этом будет максимальной.

Проблема отсутствует как таковая всего-то надо изменить форму кулачка при изготовлении двигателя. Однако, если призадуматься, что мы получим в результате?

Высокий показатель оборотов вала, большую мощность и просто огромный расход. Нужны ли таковые изменения постоянно? Конечно же, нет, настолько прожорливый автомобиль просто невозможно будет содержать при ежедневной езде. Приходится выбирать производителям между тем какую же комплектацию машины создавать – большую и мощную или маленькую, или экономичную, или что-то среднее.

Система VTEC же предлагает обойти все эти нюансы. Весь фокус заключается в том, что на распределительном валу устанавливается три кулачка на каждый два клапана. В режиме обычной езде работают два меньших кулачка, это так называемый эконом-режим. Когда же происходит ускорение машины система продвигает вал и в игру вступают кулачки иной формы, которые шире открывают клапаны и позволят резко увеличить количество попадающей смеси в цилиндры двигателя и, как следствие, растут максимальный обороты двигателя.

Так, двух вальная VTEC при самом экономном вождении кушает около 10 литров на 100 километров. Для кого-то это много, для кого-то мало.

Если сказать подробнее, то выходит, что тот самый важный кулачек располагается между двумя обычными. Кулачки воздействуют не напрямую на клапаны, а через коромысла, и до того, как машина начинает разгоняться все коромысла работают сами по себе. Соответственно, один кулачек крутится вхолостую, а одно коромысло просто стоит и ничего не делает. Но как только VTEC начинает свою работу все коромысла под воздействием давления масла сливаются в одну конструкцию и работает как единое целое. Крайние кулачки эконом режима работают так же, как и средний, открывая клапан на дольше и открывая его на более широкий разрез. Именно в этом и заключается вся фишка повышения мощности.

Замена ремня ГРМ на ВАЗ-2112

Для оценки состояния ремня поддеваем отверткой заглушку перед ней крышки ремня привода ГРМ…

… и снимаем ее.

Снимаем ремень генератора.

Головкой «на 10» отворачиваем шесть болтов крепления передней крышки…

..и снимаем ее.

Снимаем правое колесо и пластиковый щиток моторного отсека.

Головкой «на 17» проворачиваем коленчатый вал по часовой стрелке за болт крепления шкива привода генератора…

…до совмещения меток на зубчатых шкивах распределительных валов с метками на задней крышке ремня ГРМ.

При этом риска на маховике двигателя должна встать напротив прорези крышки картера сцепления.

Вставив через отверстие в картере сцепления между зубьями маховика отвертку с целью его фиксации, отворачиваем болт крепления шкива привода генератора.

Снимаем шкив привода генератора.

Ключом «на 17» ослабляем гайку натяжного ролика ремня.

Поворачивая ролик, ослабляем натяжение ремня и снимаем заднюю его ветвь с зубчатого шкива выпускного распределительного вала, натяжного ролика и шкива насоса охлаждающей жидкости.

Снимаем ремень с зубчатых шкивов коленчатого и выпускного распределительного валов и опорного ролика.

Устанавливаем ремень в обратной последовательности.

Убеждаемся в совмещении установочных меток коленчатого и распределительных валов.

Рис. Схема привода распределительных валов: 1 — зубчатый шкив коленчатого вала; 2 — зубчатый ремень; 3 — шкив насоса охлаждающей жидкости; 4 — натяжной ролик; 5 — шкив выпускного распределительного вала; 6 — задняя защитная крышка зубчатого ремня; 7 — шкив впускного распределительного вала; 8 — кольцо для датчика фаз; 9 — опорный ролик; А — метка ВМТ на зубчатом шкиве коленчатого вала; В — установочная метка на крышке масляного насоса; С и F — установочные метки на задней защитной крышке зубчатого ремня; D — установочная метка на шкиве выпускного распределительного вала; Е — установочная метка на шкиве впускного распределительного вала.

Надеваем зубчатый ремень на шкив коленчатого вала. Натягивая обе ветви ремня, заводим переднюю ветвь за опорный ролик, а заднюю, надев на шкив насоса охлаждающей жидкости, — за натяжной ролик. Затем надеваем ремень на шкивы распределительных валов.

Поворачивая натяжной ролик, натягиваем ремень и закрепляем ролик.

Провернув коленчатый вал в направлении вращения на два оборота, проверяем совмещение установочных меток.

Натяжение зубчатого ремня проверяем в средней части ветви между шкивами распределительных валов.

Прогиб ремня должен составлять 5,4±0,2 мм под нагрузкой 100 Н (10 кгс).

Замена ремня ГРМ на двигателях ВАЗ-2110, ВАЗ-2111

Снимаем ремень привода генератора.

Ключом «на 10» отворачиваем болты передней крышки ГРМ:

два сбоку…

… и один в центре.

Снимаем крышку ГРМ

Снимаем правое колесо и пластиковый щиток моторного отсека.

Головкой на «19» проворачиваем коленчатый вал по часовой стрелке за болт крепления шкива…

… до совмещаем метки на зубчатом шкиве распределительного вала с установочным усиком на задней крышке привода ГРМ.

Сняв резиновую заглушку в верхней части картера сцепления…

… убеждаемся, что риска на маховике расположена напротив прорези крышки картера сцепления.

Так расположена риска на маховике двигателя при снятой коробке передач и головке блока цилиндров.

Фиксируем коленчатый вал от проворачивания, вставив через отверстие в картере сцепления отвертку между зубъями маховика.

Отворачиваем болт крепления шкива привода генератора.

Снимаем шкив привода генератора.

Ключом «на 17» ослабляем гайку крепления натяжного ролика.

Поворачиваем натяжной ролик в такое положение, при котором ремень будет максимально ослаблен.

Снимаем ремень ГРМ.

При замене натяжного ролика отворачиваем гайку его крепления и снимаем ролик со шпилькой.

Под роликом установлена дистанционная шайба.

Устанавливаем ремень привода ГРМ в обратной последовательности. Надеваем ремень на шкив коленчатого вала. Затем, натягивая заднюю ветвь, надеваем ремень на шкив насоса охлаждающей жидкости и заводим за натяжной ролик. Надеваем ремень на шкив распределительного вала.

Вставив отвертку между двумя винтами или стержнями диаметром 4 мм, установленными в отверстие натяжного ролика, и поворачивая ролик против часовой стрелки, натягиваем ремень.

Затягиваем гайку крепления натяжного ролика.

Заворачиваем на место болт крепления шкива привода генератора и головкой «на 19» проворачиваем за болт коленчатый вал на два оборота по часовой стрелке.

Проверяем совпадение установочных меток коленчатого и распределительного валов.

При снятом шкиве привода генератора положение коленчатого вала удобно контролировать по совмещению меток на зубчатом шкиве коленчатого вала и крышке масляного насоса.

Рис.Схема привода распределительного вала: 1 — зубчатый шкив коленчатого вала; 2 — зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — натяжной ролик; 4 — задняя защитная крышка; 5 — зубчатый шкив распределительного вала; 6 — зубчатый ремень; А — установочный выступ на задней защитной крышке; В — метка на шкиве распределительного вала; С — метка на крышке масляного насоса; D — метка на шкиве коленчатого вала.

Если метки не совпадают, повторяем операцию по установке ремня.

Для регулирования натяжения ремня поворачиваем коленчатый вал против часовой стрелки так, чтобы метка на шкиве распределительного вала переместилась вниз от усика задней крышки на два зуба.

При нормальном натяжении ремня его передняя ветвь должна закручиваться на 90° большим и указательным пальцами руки с усилием 15-20 Н (1,5-2,0 кгс).

Чрезмерное натяжение ремня снижает срок его службы, а также подшипников насоса охлаждающей жидкости и натяжного ролика.

Порвало ремень (цепь) ГРМ – умер двигатель, выкидывай его



Может ли такое быть — если порвался ремень или цепь ГРМ то двигатель полностью под замену? Или это просто развод на деньги?

Стучит-гремит цепь ГРМ. Можно ли ездить и какой это звук?

Почему может стучать греметь цепь ГРМ? Какой это вообще звук? И почему нельзя ездить?

Уход за газораспределительным механизмом (ГРМ)

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо систематически следить за работой распределительного механизма, внимательно прослушивать работу двигателя. При технических обслуживаниях № 1 и 2 необходимо проверять плотность затяжки болтов крышек клапанной коробки и картера распределительных шестерен во избежание подтекания масла.

Если при работе двигателя слышен стук клапанов, необходимо проверить и отрегулировать зазор между стержнями клапанов и толкателями (носками коромысел).

Проверять и регулировать зазор нужно при полностью опущенных толкателях. Чтобы убедиться в том, что кулачок распределительного вала сошел с толкателя, необходимо, после того как клапан при вращении коленчатого вала опустился, повернуть вал еще на пол-оборота.

Для регулировки зазора удобно пользоваться двумя ключами: одним удерживать толкатель, другим вращать регулировочный болт, предварительно ослабив его контргайку. Зазор проверяется щупами — стальными калиброванными пластинками нужной толщины. Установив необходимую величину зазора, закрепляют положение болта контргайкой (не допуская проворачивания болта) и вновь проверяют зазор щупом, чтобы убедиться в правильности выполненной регулировки.

При увеличении осевого люфта распределительного вала его регулируют, подбирая распорное кольцо, закрепляемое на валу между торцом шейки и ступицей шестерни.

Если распределительный вал или распределительные шестерни вынимались из своих посадочных мест, то при сборке шестерен нужно обратить внимание на правильность их зацепления по меткам, имеющимся на зубьях и впадинах между зубьями сцепляемых шестерен. В случае невыполнения этого условия двигатель работать не будет.

При техническом обслуживании, когда снимается головка блока цилиндров, следует проверить состояние рабочих поверхностей тарелок и седел клапанов и, если необходимо, притереть их.

Притирают клапаны после их разборки и тщательного осмотра. Вынув клапаны, их следует пометить, чтобы не спутать при сборке. Для притирки используется абразивная пыль с маслом в виде пасты. Такой пастой покрывают рабочую поверхность седла, закрыв предварительно цилиндры, чтобы в них не попала паста. Притирку ведут при снятой клапанной пружине. Чтобы клапан мог подниматься, под его головку подкладывают небольшую спиральную пружину.

Притирка заключается в том, что клапан вращают на 1/3—1/4 оборота вправо и влево по седлу при помощи дрели или коловорота, слегка нажимая на тарелку клапана и периодически добавляя на седло новую порцию пасты. Притирку ведут до появления на поверхности седла и клапана сплошной матовой полосы шириной 2—3 мм. Окончательно притирают клапан стеклянной пудрой и затем чистым маслом.

Притерев и собрав клапаны, следует проверить и отрегулировать зазоры между стержнями клапанов и толкателями.

Неисправности газораспределительного механизма (ГРМ)

Неисправность Причина неисправности Способ устранения неисправности
Неплотная посадка клапана в седло Мал зазор между стержнем клапана и толкателем (носком коромысла) Установить нормальный зазор между стержнем клапана и толкателем (носком коромысла)
Износ или выгорание рабочей поверхности клапана или седла Притереть клапаны; в случае сильного износа (выгорания) отремонтировать или заменить изношенные детали
Сломалась или потеряла упругость пружина клапана Заменить пружину
Коробление головки клапана, изгиб стержня Заменить и притереть клапан
Стук клапана Велик зазор между стержнем клапана и толкателем (носком коромысла) Установить нормальный зазор между стержнем клапана и толкателем (носком коромысла); в случае износа регулировочного болта и торца стержня клапана прошлифовать изношенные поверхности
Увеличенный шум распределительных шестерен Износ распределительных шестерен Заменить шестерни
Износ подшипников распределительного вала Заменить изношенные детали

Устройство газораспределительного механизма (ГРМ) двигателей отечественных автомобилей

Распределительный механизм двигателей автомобилей ГАЗ-69, ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А с нижним правосторонним расположением клапанов. Распределительный вал стальной, кованый, изготовленный заодно с кулачками, на нем при.помощи шпонки и болта закрепляется текстолитовая шестерня. На валу имеются четыре шейки, вращающиеся в стальных втулках. Втулки залиты малооловянистым баббитом. Кроме впускных и выпускных кулачков, на валу имеются шестерня привода масляного насоса и эксцентрик привода рычага бензинового насоса.

Осевое смещение распределительного вала предупреждается упорным фланцем.

Выпускные клапаны изготовляются из сильхромовой стали, впускные — из хромистой. Чтобы улучшить наполнение цилиндров, диаметр впускных клапанов на 3 мм больше диаметра выпускных. Седла выпускных клапанов вставные, они изготовляются из жароупорного чугуна; седла впускных клапанов выполнены непосредственно в блоке цилиндров.

Пружины клапанов для предупреждения вибрации имеют переменный шаг (расстояние между витками). Пружины опираются на тарелки, удерживаемые в выточке стержня клапана разрезными сухарями.

Толкатели стальные. Зазор между толкателями и клапанами регулируется болтом с контргайкой.

Устройство распределительного механизма двигателей автомобилей ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А, а также двигателей автомобилей ЗИЛ-157, ЗИЛ-164, ЗИЛ-151 и ЗИЛ-150 несколько отличается от устройства двигателей автомобилей ГАЗ. Так, стальные втулки подшипников распределительного вала залиты высокооловянистым баббитом; ведомая шестерня распределительного вала изготовлена из чугуна; навивка клапанных пружин имеет постоянный шаг; выпускные клапаны свариваются из двух частей: стержень изготовляется из хромистой стали, головка — из жароупорной.

Двигатель автомобиля Урал-375 имеет верхнее расположение клапанов.

Впускной и выпускной клапаны изготовлены из жаростойкой стали. На впускных клапанах установлены резиновые колпачки 6 для предотвращения попадания масла из головки блока в цилиндр через зазор между втулкой 13 и стержнем клапана при такте впуска. Выпускные клапаны для повышения долговечности работы охлаждаются натрием, находящимся в полости 14 клапана. Натрий обеспечивает лучший отвод тепла от головки к стержню клапана.

Кроме того, выпускной клапан во время работы принудительно поворачивается специальным механизмом 11.

Корпус 1 механизма вращения выпускного клапана установлен в головке цилиндров. В корпусе имеются пять наклонных углублений, в которых помещены шарики 2, занимающие под воздействием возвратных пружин 3 верхнее положение на наклонной поверхности углублений.

Дисковая пружина 4-внутренней кромкой опирается на корпус, а на наружную кромку пружины опирается упорная шайба 5.

Рис. Распределительный механизм двигателя автомобиля Урал-375: 1 — штанга толкателя; 2 — регулировочный винт; 3 — крышка головки цилиндров; 4 — коромысло; 5 — впускной клапан; 6 — колпачок; 7 — выпускной клапан; 8 — тарелка клапана; 9 — сухарь; 10 — пружина; 11 — механизм вращения выпускного клапана; 12 — головка цилиндров; 13 — направляющая втулка клапана; 14 — полость клапана, заполненная натрием; 15 — седло клапана

Рис. Механизм вращения выпускного клапана двигателя автомобиля Урал-375: 1 — неподвижный корпус; 2 — шарик; 3 — возвратная пружина; 4 — дисковая пружина; 5 — упорная шайба; 6 — замочное кольцо

Дисковая пружина и упорная шайба могут поворачиваться вокруг корпуса.

На упорную шайбу 5 устанавливается пружина клапана, ее усилие через упорную шайбу передается на наружную кромку дисковой пружины 4.

При открытии клапана упругость его пружины увеличивается настолько, что дисковая пружина выпрямляется и нажимает на шарики, которые, перемещаясь по наклонным поверхностям углублений в корпусе 1, поворачивают дисковую пружину, упорную шайбу, пружину клапана и клапан.

При закрытии клапана упругость его пружины уменьшается, дисковав пружина возвращается в первоначальное наклонное положение, а шарики под действием возвратных пружин занимают верхнее положение.

Привод клапанного механизма двигателя осуществляется от одного распределительного вала, установленного в средней части блока двигателя на пяти подшипниках.

Стальные толкатели для повышения износостойкости имеют наплавленную из специального чугуна нижнюю плоскость, соприкасающуюся с кулачками.

Зазор между стержнем клапана и носком коромысла регулируется с помощью винта 2, помещенного в коротком плече коромысла.

У двигателя ЯАЗ-М-206Б выпускные клапаны размещены в головке блока цилиндров. Привод к ним осуществляется от распределительного вала, расположенного в верхней части блока. Для уравновешивания работы двигателя симметрично распределительному валу расположен уравновешивающий вал, также приводимый во вращение шестерней коленчатого вала. Оба вала имеют на концах противовесы.

Распределительный вал двигателя ЯАЗ-М-206Б вращается на семи опорах. Крайние опоры представляют собой втулки из ковкого чугуна, в которые запрессованы по две стальные втулки, залитые свинцовистой бронзой. Промежуточные подшипники состоят каждый из двух взаимозаменяемых вкладышей, изготовленных из алюминиевого сплава.

Шестерни привода изготовлены из чугуна. Роликовые толкатели передают усилие через штанги коромыслам, которые своими носками давят на стержни клапанов. Клапаны у двигателя только выпускные, по два на каждый цилиндр. Пружины клапанов двойные, с постоянным шагом навивки. Клапаны сварные: стержень клапана изготовлен из хромоникелевой стали, головка — из жароупорной. Седла клапанов вставные, из жароупорного чугуна.

Зазор между носком коромысла и стержнем клапана регулируется изменением длины штанги — ввертыванием штанги в резьбовую часть ее вилки или вывертыванием из нее.

Фазы газораспределения

В современных двигателях скорость вращения коленчатого вала достигает 3000—4000 оборотов в минуту. Иначе говоря, в секунду каждый поршень делает 100—120 ходов. При таком режиме работы двигателя на совершение каждого такта приходится очень мало времени. Поэтому для лучшего наполнения цилиндров и их лучшей очистки клапаны открываются не тогда, когда поршень уже находится в мертвой точке, а несколько раньше и закрываются уже после того, как поршень пройдет мертвую точку.

Величины опережения открытия или запаздывания закрытая клапанов, выраженные в градусах поворота коленчатого вала от положения, соответствующего верхней или нижней мертвой точке, называются фазами газораспределения. У большинства двигателей впускной клапан открывается тогда, когда поршень не доходит до верхней мертвой точки на 5—30°, считая по углу поворота коленчатого вала, в результате чего обеспечивается лучшее наполнение цилиндра горючей смесью. Впускной клапан закрывается только после того, как поршень пройдет нижнюю мертвую точку и коленчатый вал повернется на 39—110°, т.е. тогда, когда полностью закончится такт впуска и начнется такт сжатия. Поступление горючей смеси вследствие инерции продолжается еще некоторое время, хотя уже начался другой такт. Этим улучшается наполнение цилиндров,

Выпускной клапан обычно.открывается с опережением на 44—71° до нижней мертвой точки, т.е. тогда, когда рабочий ход еще полностью не закончился. При этом газы, находясь в цилиндре под значительным давлением, начинают быстро выходить в выпускной трубопровод, хотя поршень и продолжает свое движение вниз.

Закрытие выпускного клапана происходит также с запаздыванием на 6—37°. Несмотря на то что поршень в это время начинает движение вниз, отработавшие газы по инерции все еще продолжают выходить в выпускной трубопровод. При этом происходит перекрытие клапанов, т. е. на некоторое время выпускной и впускной клапаны остаются открытыми. Тем самым осуществляется продувка цилиндра горючей смесью, способствующая лучшему очищению цилиндра от отработавших газов.

Фазы газораспределения для наглядности изображаются обычно в виде диаграммы.

Рис. Диаграмма фаз газораспределения двигателя ЗИЛ-157К

Наивыгоднейшие фазы газораспределения определяются при проектировании двигателя в зависимости от его конструкции и быстроходности. Углы опережения и запаздывания и, следовательно, продолжительность открытия клапанов делают тем больше, чем. больше число оборотов коленчатого вала двигателя, соответствующее его максимальной мощности.

Общее устройство распределительного механизма (ГРМ)

Видео: Принцип работы газораспределительного механизма. Ремень ГРМ. Ресурс, когда менять. Цепь или ремень ГРМ. Что лучше и надежнее. Растянутая цепь ГРМ — симптомы

Распределительный механизм (ГРМ) двигателя состоит из распределительного вала, шестерен привода, подшипников вала, толкателей и направляющих толкателей, клапанных пружин, впускных и выпускных клапанов и направляющих втулок клапанов.

Работа распределительного механизма происходит следующим образом. При вращении коленчатого вала вращается также и распределительный вал 8, шестерня 9 которого находится в постоянном зацеплении с шестерней коленчатого вала. Число зубьев шестерен подобрано так, что у четырехтактных двигателей распределительный вал вращается в два раза медленнее коленчатого вала, у двухтактных — с такой же скоростью, что и коленчатый вал.

Рис. Распределительный механизм двигателя с нижним расположением клапанов: 1 — кулачки распределительного вала; 2 — пружина клапана; 3 — направляющая втулка клапана; 4 — стержень клапана; 5 — направляющая толкателя; 6 — толкатель; 7 — подшипник распределительного вала; 8 — распределительный вал; 9 — распределительная шестерня

Имеющиеся на распределительном валу кулачки 1 своими выступами плавно отжимают толкатели 6, поднимая их. Толкатель давит на стержень 4 клапана и, сжимая пружину 2, поднимает клапан. При этом внутреннее пространство цилиндра сообщается либо с впускным трубопроводом, если открыт впускной клапан, либо с выпускным, если открыт выпускной клапан. Когда, выступ кулачка распределительного вала сходит с тарелки толкателя, клапан закрывается под действием пружины.

В двигателе с верхним расположением клапанов давление кулачка 1 распределительного вала 2, расположенного в верхней части блока цилиндров, воспринимается толкателем 3, который передает его через штангу 4 на плечо коромысла 6, поднимая его. Так как коромысло сидит на оси, то его второе плечо опускается и своим носком давит на стержень клапана 8. При этом сжимается пружина 7 и клапан открывается.

Рассмотрим назначение и устройство деталей распределительного механизма.

Клапаны соединяют и разъединяют полости цилиндров с впускным и выпускным трубопроводами.

Клапан состоит из головки 1 и стержня 2. Изготовляются клапаны из прутковой высококачественной стали: впускные чаще всего из хромистой, а выпускные из жаростойкой сильхромовой. Выпускные клапаны могут быть сварными; в этом случае головка делается из сильхромовой стали, а стержень из хромистой. Головка клапана имеет снизу шлифованную конусную поверхность, которой она соприкасается с седлом 9, установленным в теле блока цилиндров при нижнем расположении клапанов или в теле головки блока цилиндров при верхнем расположении клапанов.

Рис. Распределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов: 1 — кулачок распределительного вала; 2 — распределительный вал; 3 — толкатель; 4 — штанга; 3 — контргайка; 5 — коромысло; 7 — пружина клапана; 8 — клапан; 9 — седло клапана

Рис. Клапан: 1 — головка клапана; 2 — стержень; 3 — тарелка клапана; 4 — сухарь; 5 — болт; 6 — толкатель; 7 — тарелка толкатели

Чтобы увеличить срок службы, седла выпускных клапанов обычно делаются вставными из специального жаростойкого чугуна. Рабочие поверхности головки клапана и седла притираются одна к другой для плотной посадки клапана. Плотное прижатие клапана к седлу обеспечивается давлением клапанной пружины, которая одним концом упирается в тело клапанной коробки, а другим в тарелку 3 клапана. Тарелка удерживается на стержне клапана обычно сухарями 4, входящими в кольцевую выточку стержня, либо чекой, вставляемой в отверстие стержня. Стержень клапана движется в направляющей втулке, которая впрессовывается в тело клапанной коробки или (в случае верхнего расположения клапанов) в тело головки блока цилиндров. Чтобы улучшить наполнение цилиндров горючей смесью, впускные клапаны у многих двигателей имеют диаметр головки больший, чем выпускные.

В двухтактных дизелях с прямоточной продувкой, где воздух в цилиндры нагнетается через продувочные окна 4 (рис. а), имеются лишь выпускные клапаны 5. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов каждый цилиндр имеет не один, а два выпускных клапана.

Толкатели передают давление от кулачка распределительного вала стержню клапана или штанге.

Они изготовляются из стали или чугуна; рабочие поверхности их шлифуются и подвергаются термической обработке. Толкатель 6 представляет собой стержень, который заканчивается снизу тарелкой 7. Чтобы уменьшить вес, стержень толкателя обычно делается пустотелым.

Для предотвращения одностороннего износа форма тарелки толкателя и кулачка распределительного вала подбирается с таким расчетом, чтобы толкатель мог немного поворачиваться относительно своей оси при каждом набегании на него кулачка.

Поэтому часто у двигателей рабочая поверхность тарелки толкателя делается выпуклой, а кулачку придается небольшая конусность. У двигателей некоторых типов вращение толкателя достигается небольшим смещением оси толкателя относительно средней части кулачка. Чтобы уменьшить потери на трение, а также износ рабочей поверхности толкателя и кулачков распределительного вала, стержень толкателя у некоторых типов двигателей имеет снизу ролик.

Между толкателем (или доском коромысла при верхнем расположении клапанов) и стержнем клапана есть небольшой зазор. При работе двигателя стержень клапана удлиняется вследствие нагрева, и если бы не было зазора, то клапан, упираясь в толкатель, не садился бы плотно в свое седло.

Этот зазор для выпускных клапанов у некоторых двигателей делается несколько большим, чем для впускных. Объясняется это тем, что выпускные клапаны под действием раскаленных отработавших газов сильно нагреваются и их стержни удлиняются больше, чем стержни впускных клапанов.

Зазоры между стержнями клапанов и толкателями (носками коромысел) имеют строго определенную величину для каждой марки автомобиля. Нарушение этих зазоров ухудшает работу двигателя и ведет к преждевременному износу деталей распределительного механизма.

Зазор между стержнем клапана и толкателем при нижнем расположении клапанов регулируется с помощью болта 5 с контргайкой, который ввертывается в верхнюю часть стержня толкателя; при верхнем расположении клапанов — с помощью регулировочного болта или винта с контргайкой, который ввертывается в плечо коромысла. В дизелях с верхним расположением клапанов для регулировки зазора между стержнем клапана и носком коромысла имеется регулировочный наконечник с контргайкой 5, который навертывается на верхнюю часть штанги 4.

Толкатели движутся в направляющих втулках, установленных либо непосредственно в теле блока или в головке блока цилиндров, либо в отдельных секциях, которые привертываются к блоку болтами.

Распределительный вал предназначается для своевременного открытия и закрытия клапанов.

Он отковывается из стали или отливается из специального чугуна заодно с кулачками и опорными шейками с последующей механической и термической обработкой.

Количество кулачков на распределительном валу зависит от числа цилиндров и типа двигателя. В карбюраторных двигателях для каждого цилиндра делаются два кулачка: впускной и выпускной. У дизелей ЯАЗ на цилиндр приходится по три кулачка: один для привода насос-форсунки и два для привода выпускных клапанов. Подшипниками распределительного вала являются стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом и запрессованные в тело блока цилиндров. Во втулках имеются отверстия для подвода смазки к шейкам вала.

От распределительного вала обычно осуществляется привод масляного насоса и распределителя системы зажигания; для этого в средней части вала нарезается винтовая шестерня.

Кроме кулачков, шеек и шестерни, на распределительном валу карбюраторного двигателя имеется эксцентрик для привода бензинового насоса, подающего бензин из бака в карбюратор.

Распределительный вал приводится во вращение коленчатым валом через зубчатую передачу.

Шестерни привода распределительного вала, чтобы повысить износоустойчивость зубчатой передачи, изготовляются из разных материалов: ведущая — из стали, ведомая — из чугуна или текстолита. Для повышения бесшумности и плавности работы шестерни обычно изготавливаются с косыми зубьями.

Ведущая шестерня устанавливается на носке коленчатого вала на шпонке и закрепляется болтом (храповиком). Ведомая шестерня устанавливается на передней части распределительного вала также на шпонке и крепится гайкой или болтом.

Для правильной работы двигателя коленчатый и распределительный валы должны занимать строго определенное положение один относительно другого. Поэтому при сборке распределительные шестерни сцепляются между собой по меткам, имеющимся на зубьях шестерен.

Шестерни размещены в картере, отлитом заодно с блоком цилиндров и закрытом крышкой, которая штампуется из листовой стали или отливается из чугуна.

Осевое перемещение распределительного вала, возникающее при вращении шестерен с косыми зубьями, ограничивается упорным фланцем, укрепленным на передней стенке картера двигателя и входящим с определенным зазором между торцом передней шейки вала и ступицей шестерни.

Схемы газораспределительных механизмов (ГРМ) и выбор фаз распределения

Схема распределения зависит от расположения клапанов. При так называемых висячих клапанах, показанных на первом рисунке, кулачки распределительного вала приводят в движение толкатели, которые при помощи штанг и коромысел передают движение клапану.

Схема висячего клапана

Рис. Схема висячего клапана.

Схема стоячего клапана

Рис. Схема стоячего клапана.

Схема распределительного механизма

Рис. Схема распределительного механизма.

При стоячих клапанах, показанных на втором рисунке, толкатели непосредственно приводят в движение клапан.

На третьем-пятом рисунках показаны различные типы кулачкового распределения. Казалось бы, за наилучшую конструкцию следует признать роликовый механизм, показанный на третьем рисунке.

В действительности же этой конструкции присущи следующие недостатки:

  1. Общая нагрузка толкателя передается через ось ролика, поверхность трения которой незначительна и надлежащая смазка затруднительна.
  2. Наличие ролика значительно повышает движущиеся массы механизма.

Поэтому эта конструкция целесообразна лишь для умеренных чисел оборотов.

Второй тип механизмов имеет недостаток, заключающийся в незначительности поверхности скольжения.

Указанный недостаток влечет за собой быстрый износ трущегося места.

Схема распределительного механизма

Рис. Схема распределительного механизма.

Схема распределительного механизма

Рис. Схема распределительного механизма.

Третий тип с так называемым грибообразным толкателем показан на рисунке. Как видно из эскиза, ось толкателя несколько сдвинута относительно средней линии распределительной шайбы. Вследствие этого сдвига трение скольжения между поверхностью распределительной шайбы и поверхностью толкателя вызывает вращение последнего около его оси, т.е. в контакт с поверхностью распределительной шайбы подводятся различные точки плоской поверхности толкателя.

Это обстоятельство в значительной степени уменьшает износ рабочей поверхности толкателя. Как на преимущество этого толкателя следует указать на его сравнительную легкость и простоту.

Применение конструкций по рисункам вызывает необходимость возможно больших длин и диаметров направляющих толкателей, так как в этих случаях слагающие давления распределительной шайбы по направлению, перпендикулярному к оси толкателя, передаются на направляющие втулки.

Фазы распределения, т.е. моменты открытия и закрытия клапанов (а следовательно, и общая продолжительность открытия клапанов) выбираются на основании следующих соображений:

  1. Всасывающий клапан в двигателях, работающих на нефти, открывается несколько ранее верхней мертвой точки, не дожидаясь закрытия выпускного клапана.Таким образом некоторое время оба клапана открыты и происходит явление «частичной продувки» камеры сжатия от остаточных газов. Эта продувка обусловливается отсасывающим действием струи отходящих газов в газовыпускной трубе; инерция этого столба газов вызывает понижение давления в цилиндре ниже атмосферного, благодаря чему через открытый всасывающий клапан в цилиндр поступает свежий воздух и частично вытесняет остаточные газы из камеры сжатия. Необходимо отметить, что это отсасывающее действие газовой струи зависит от длины выхлопного трубопровода и от скорости газа.В двигателях, работающих карбюрированным горючим (бензиновые, керосиновые), величина „перекрыши» открытий всасывающих и выпускных клапанов должна быть проверена экспериментальным путем, так как:
    • а) при неправильно выбранной „перекрыше» возможно попадание газов во всасывающий трубопровод и карбюратор, которое может вызвать тяжелые последствия;
    • б) при «частичной продувке» рабочая смесь может вытекать вместе с остаточными газами в газовыпускной трубопровод, что увеличит расход топлива и может вызвать взрывы в газовыпускном трубопроводе.

    Закрытие всасывающего клапана производится несколько позднее нижнего мертвого положения поршня для того, чтобы движущийся по всасывающей трубе с большой скоростью столб рабочей смеси наполнил по возможности весь цилиндр, а не отсекался в нижней мертвой точке, не использовав кинетической энергии движущейся струи. Величина этого запаздывания зависит от сопротивлений во всасывающем трубопроводе, от числа оборотов машины и в малой степени от рода горючего (его удельного веса, влияющего на инерцию струи).

    В качестве средней величины запаздывания укажем 10—15% хода поршня от нижнего мертвого положения.

  2. Открытие выпускного клапана необходимо устанавливать несколько раньше нижней мертвой точки для того, чтобы давление газов успело понизиться приблизительно до атмосферного к моменту изменения направления движения поршня. Величина этого опережения зависит от объема цилиндра, живого сечения выпускного клапана, давления газов в момент открытия этого клапана и числа оборотов машины. Величина этого опережения может быть исчислена аналогично определению времени-сечения для выхлопных окон двухтактных двигателей.Средние опережения выпуска можно оценить в 12—15% хода поршня до нижней мертвой точки.Закрытие выпускного клапана производится несколько позднее верхней мертвой точки для возможности использования кинетической энергии газовой струи на отсасывание остаточных газов из камеры сжатия.Среднее запаздывание закрытия выпускного клапана равно 1—1,5% хода поршня после верхнего мертвого положения.

После установления фаз распределения нетрудно определить так называемый центральный угол 2Bo распределительной шайбы, соответствующий выбранным моментам открытия и закрытия клапанов, на основании следующего положения: угловая скорость распределительного вала равна половине угловой скорости коленчатого вала.

Распределительная шайба

Рис. Распределительная шайба

Следовательно, при повороте коленчатого вала на какой-либо угол распределительный вал повернется на половину этого угла.

Угол поворота а коленчатого вала, соответствующий времени, в течение которого клапан должен быть открыт, определяется по выбранным моментам открытия и закрытия этого клапана при помощи диаграммы.

Искомый центральный угол распределительной шайбы равен половине этого угла.

Например, определим центральный угол распределительной шайбы для всасывающего клапана, открытие которого должно начаться при положении поршня на расстоянии 2% хода до верхней мертвой точки и закрытие которого должно иметь место при положении поршня на расстоянии 12%, после нижней мертвой точки.

На основании диаграммы имеем: двум процентам хода поршня до верхней мертвой точки при Л = 1 \ 4,5 — соответствует угол поворота коленчатого вала, равный 14°. Полному ходу поршня от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки соответствует угол в 180°.

Двенадцати процентам хода поршня от нижней мертвой точки соответствует угол поворота коленчатого вала, равный 44°.

Следовательно, суммарный угол поворота коленчатого вала, соответствующий полному времени открытия клапана, равен

а = 14° + 180° + 44° = 238°.

Искомый центральный угол распределительной шайбы равен:

2Bo = a/2 = 119°

Цепь или ремень ГРМ?

В автомобильном мире существует ряд вопросов, которые можно приравнять к вечным. Дизель или бензин? Коробка автомат или механика? Правый или левый руль? Сюда можно добавить еще один вопрос следующего содержания:

  • Цепь или ремень ГРМ?

Современные авто оснащены исключительно ремнями ГРМ, но почему же перестали использовать цепь?

tsep-ili-remen-grm

Все старые авто укомплектовывали цепью двухрядного типа. Такую цепь было достаточно тяжело порвать (нужно было изрядно постараться). Но минус таких цепей заключался в том, что они имели свойство растягиваться, после чего начинали издавать сильные шумы. С каждым годом двигались к тому, чтобы уменьшить блок двигателя и увеличить салон. Это привело к тому, что цепь стала более короткой, тонкой и однорядной, как на обычном велосипеде.

Технические нормы гласят о том, что цепь должна быть постоянно в масляной ванне. Ремням ГРМ такая ванна не требуется, они могут находиться снаружи. В итоге, главной проблемой цепей, как не странно, стала их слабая прочность (ведь они стали тоньше, а нагрузка становилась все выше).

Таким образом, если старые двухрядные цепи могли служить очень долго, то однорядные цепи потеряли в прочности и превратились в обычный расходный материал. Но при этом, у цепей более сложная конструкция и изготовить ее стоит дороже. К тому же, цепь громоздкая и имеет свойство шуметь, а замена ее обходится значительно дороже, чем ремня.

Поэтому, если надумали брать машину с приводом цепного типа, лучше сразу проверьте работу привода газораспределительного механизма.

Но, моторы с цепными приводами, помимо всех недостатков, имеют и преимущества. Лучшим свидетельством этого служит их существование. Цепи не реагируют на атмосферные проявления. В отличие от ремней, цепям не страшна жара, мороз, грязь и прочие вредные факторы. Цепь позволяет выставить фазы газораспределительного механизма (ГРМ) более точно. Цепь не растягивается до такой степени, чтобы двигатель начал терять мощность при высоких оборотах. Ко всему прочему, цепи более устойчиво реагируют на перегрузки.

Системы, обладающие изменяемыми фазами ГРМ, намного надежнее. Важно, чтобы циркуляция масла не подвела. Цепь живет дольше, чем ремень, примерно в два раза, но замена ее обходится значительно дороже.

Основным плюсом ремня, является его эластичность. Это позволяет продлить ресурс постелей валов. Ремни издают меньше шума. Длину ремня можно регулировать. Для ремней не требуется использовать масло. Ремни работают, как на холодном, так и на разогретом двигателе.

Диагностика и замена ремней намного проще и дешевле, чем у цепей. Силовой агрегат намного компактнее.

В качестве минусов можно привести не устойчивость к воде, низким температурам и маслу. Да и вообще, ремни не долговечны. Также, в случае обрыва ремня обрываются клапана, тогда потребуется ремонт всего двигателя. Но проблем можно избежать, если регулярно отправлять машину на СТО.

И все-таки, что лучше?

Ремень обладает стабильным ресурсом и дешевизной замены. Цепи дорого обходятся, но дольше служат. Исходя из этих факторов, автопроизводители тоже разделились. Кто-то отдает предпочтение ремням, кто-то цепи, а некоторые ищут золотую середину.

Volkswagen на бюджетных моделях ставят ремни, а более мощные укомплектовывают цепями. Иногда даже совмещают ремень и цепь.

Opel применяет на всех моторах цепь.

BMW, также отдают предпочтение цепям. Хотя и у них был мотор с ремнем. Возможно, кто-то помнит М40.
Желаем вам удачного выбора и ровных дорог.

Ремонт газораспределительного механизма (ГРМ)

Ремонт распределительного вала

Основными дефектами распределительного вала являются:

  1. износ опорных шеек;
  2. износ винтовой шестерни привода масляного насоса;
  3. износ кулачков;
  4. прогиб;
  5. увеличение осевого зазора.

Опорные шейки при износе ремонтируют двумя способами:

  • шлифованием их на меньший диаметр
  • хромированием

Первый способ ремонта применяют в тех случаях, когда опорами для шеек вала служат сменные втулки, запрессованные в гнезда блока. Если распределительный вал вращается в гнездах, выполненных непосредственно в блоке, то опорные шейки ремонтируют хромированием.

Шейки шлифуют на круглошлифовальном или токарном станке супортно-шлифовальным приспособлением.

Перед шлифованием вал проверяют в центрах по индикатору и выправляют под прессом, если биение превышает 0,05 мм. При шлифовании шеек необходимо учитывать высоту кулачков, так как иначе может создаться положение, при котором вал нельзя будет установить во втулки уменьшенного ремонтного размера. Высота кулачка должна быть меньше самой малой опорной шейки вала на 1—1,5 мм.

После шлифования шеек из блока выпрессовывают старые опорные втулки и запрессовывают новые полуобработанные, внутреннее отверстие которых необходимо обработать под размер шеек развертыванием.

Втулки двигателя ГАЗ-51 имеют два диаметрально расположенных отверстия, из которых одно — большего диаметра — служит для подвода смазки и должно точно располагаться против смазочного канала, а другое, меньшего размера, служит для закрепления втулки и должно располагаться против лунки в гнезде блока.

Установка опорной втулки распределительного вала

Рис. Установка опорной втулки распределительного вала:
1 — опорная втулка; 2 — масляный канал; 3 — бородок.

Втулку закрепляют длинным бородком, устанавливаемым в масляный канал, при помощи которого раскернивают малое отверстие втулки; образующийся при этом выступ входит в лунку гнезда блока.

После закрепления втулок их развертывают длинной раздвижной разверткой, обеспечивающей сохранение параллельности осей коленчатого и распределительного валов. При отсутствии сменных втулок (автомобили ГАЗ-MM, «Москвич») гнездам в блоке придают правильную геометрическую форму развертыванием, а опорные шейки хромируют и прошлифовывают на требуемый размер.

Раздвижная развертка

Рис. Раздвижная развертка.

Кулачки с небольшим износом и задирами зачищают вначале крупной, а затем мелкой наждачной бумагой, которая должна облегать не менее половины профиля кулачка.

При большом износе кулачков вал заменяют или наплавляют изношенные места газовой сваркой сплавом сормайт. При этом вал помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только часть кулачка, подлежащую наплавке. При наплавке поверхность кулачка достаточно нагреть до состояния «потения», и расплавленный сормайт будет хорошо растекаться по поверхности. При отсутствии сормайта наплавлять можно проволокой от старых клапанных пружин при помощи газовой или электродуговой сварки.

После наплавки сормайтом последующая обработка заключается только в зачистке, а при наплавке сталью необходима закалка. При значительном износе приводной шестерни масляного насоса распределительный вал следует заменить.

Крепление распределительного вала

Рис. Крепление распределительного вала:
1 — распределительный вал; 2 — шестерня; 3 — упорная шайба; 4 и 6 — болты крепления упорной шайбы; 5 — распорное кольцо.

Увеличенный осевой зазор распределительного вала устраняют путем регулировки упорного болта, помещенного в крышке распределительных шестерен (автомобили ЗИС-5 и ЗИС-150). Для этого болт завертывают до упора в торец вала, а затем, отвертывают на 1/6 оборота и закрепляют контргайку. Если распределительный вал от осевого смещения удерживается упорной шайбой (автомобили М-20 «Победа», ГАЗ-51), то уменьшение осевого зазора до нормальной величины 0,10—0,20 мм достигается заменой изношенной упорной шайбы. Если же это окажется недостаточным, то следует уменьшить толщину распорного кольца, установленного между задним торцом ступицы распределительной шестерни и торцом первой опорной шейки распределительного вала.

Ремонт клапанов

Дефектами клапана могут быть:

  1. износ и обгорание рабочей фаски;
  2. коробление головки;
  3. износ поверхности и торца стержня;
  4. погнутость стержня.

Небольшой износ рабочей фаски клапана устраняется притиркой клапана к седлу.

Приборы для притирки клапанов

Рис. Приборы для притирки клапанов:
а — коловорот; б — притирочная дрель; 1 — ведущая шестерня с шестью зубьями; 2 — ведущая шестерня с девятью зубьями; 3 — ведомая шестерня шпинделя; 4 — шпиндель.

Для притирки клапана проделывают следующие операции:

  1. Надевают на стержень клапана слабую пружину и устанавливают клапан в направляющую втулку.
  2. Рабочую фаску клапана смазывают притирочной пастой и при помощи коловорота (рис. а) или специальной притирочной дрели (рис. б) вращают клапан вправо и влево на 1/4 оборота, постепенно поворачивая клапан кругом. При пользовании специальной притирочной дрелью ее рукоятку повертывают все время в одну сторону, причем ведомая шестерня и шпиндель вращаются попеременно то в одну, то в другую сторону. Достигается это тем, что две ведущие шестерни, вращаемые рукояткой, имеют по своей окружности неполное число зубьев (у одной шесть зубьев, у другой — девять), расположенных на противоположных сторонах. При вращении клапан прижимают к седлу, а при изменении направления вращения отпускают, причем клапан приподнимается от седла пружиной. В процессе притирки необходимо добавлять пасту.
  3. Конец притирки определяют появлением на рабочей фаске ровного матово-серого кольца без пятен.
  4. Герметичность клапана проверяют специальным прибором (рис. а) под давлением воздуха. При проверке стакан прибора плотно прижимают к поверхности блока и резиновой грушей создают давление 0,6—0,7 ат. Если в течение 1/2 мин. давление по манометру не падает, — герметичность хорошая. Герметичность клапана проверяют и более простым прибором (рис. б), причем поверхность вокруг клапана вытирают и припудривают мелом. Прибор устанавливают на клапан, затем рукояткой плотно прижимают резиновый присос книзу и отпускают его. Если клапан хорошо притерт, то прибор прочно удерживается на поверхности блока (прибор слегка покачивают рукой за головку).При недостаточной герметичности прибор держаться не будет. При наличии глубоких раковин и рисок рабочую фаску клапана сначала прошлифовывают, а затем только притирают. Шлифование фаски клапана выполняют на приборах с ручным или электроприводом.Клапан закрепляют под определенным углом по отношению к шлифовальному камню (45 или 30°) в патроне прибора. При работе прибора шлифовальный камень вращается с числом оборотов 4000—5000 в минуту, а патрон с клапаном — 120—140 в минуту.Подача патрона с клапаном и бабки с камнем осуществляется рукоятками.

Приборы для проверки герметичности клапанов

Рис. Приборы для проверки герметичности клапанов:
а — прибор с манометром; б — прибор с присосом; 1 — резиновая груша; 2 — манометр; 3 — стакан; 4 — головка; 5 — резиновый присос.

Изношенные головки клапанов восстанавливают до нормального размера путем их раздачи, при этом головку клапана нагревают до 900—1000°, устанавливают клапан в матрицу и оправкой под прессом или ударами молотка производят раздачу. Затем головка подвергается механической обработке способами, указанными выше. Клапаны, головки которых имеют коробление, заменяют новыми.

Погнутые стержни клапанов выправляют под прессом, а затем проверяют индикатором на биение в центрах. Биение стержня не должно превышать 0,03 мм.

Прибор для шлифования клапанов с электроприводом

Рис. Прибор для шлифования клапанов с электроприводом:
1 — рукоятка для подвода клапана к шлифовальному камню; 2 — патрон для закрепления клапана; 3 — клапан; 4 — шлифовальный камень; 5 — подвижная шлифовальная бабка; 6 — электродвигатель; 7 — рукоятка для осевого перемещения бабки.

Матрица и оправка для раздачи головки клапана

Рис. Матрица и оправка для раздачи головки клапана.

Изношенные стержни клапанов шлифуют под ремонтный размер или восстанавливают до номинального или ремонтного размеров хромированием.

Изношенный торец стержня при регулируемых клапанах шлифуют до получения гладкой поверхности, а при нерегулируемых клапанах (автомобиль ГАЗ-MM) торец наплавляют сталью от старого клапана и затем обрабатывают до требуемого размера. При наплавке во избежание коробления стержня клапан помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только торец высотой 20—25 мм.

Регулировка зазора между клапаном и толкателем

Для регулировки зазора необходимо:

  1. повернуть рукояткой коленчатый вал до полного закрытия регулируемого клапана;
  2. удерживать толкатель ключом в течение всей регулировки;
  3. отвернуть вторым ключом контргайку болта на 0,5—1 оборот и поворотом регулировочного болта установить зазор, в котором вставленный щуп соответствующей толщины будет проходить с небольшим усилием;
  4. завернуть контргайку, повернуть коленчатый вал на два оборота и щупом снова проверить правильность зазора.

В такой последовательности надо регулировать и остальные клапаны.

В двигателях автомобилей ГАЗ-MM зазор при эксплуатации не регулируют, а устанавливают при ремонте, удлиняя стержень клапана (для уменьшения зазора) в холодном состоянии на оправке или подпиливая торец стержня (для увеличения зазора).

Ремонт толкателей

К основным дефектам толкателей относится износ стержня и торцевой поверхности тарелки. Стержень толкателя восстанавливают шлифованием его на меньший ремонтный размер. Шлифуют стержни на токарном станке с супортно-шлифовальным приспособлением или на круглошлифовальном станке. При небольшом износе торцевой поверхности тарелки ее шлифуют, а при значительном износе поверхность тарелки наплавляют металлом газовой или электродуговой сваркой. Во избежание отпуска наплавку делают опуская стержень в водяную ванну.

В качестве присадочного материала можно использовать старые клапанные пружины.

После наплавки, не давая остыть металлу, толкатель быстро опускают в ванну с холодной водой и закаливают наплавленную поверхность. После закалки плоскость обрабатывают на наждачном точиле, а затем шлифуют на станке.

Вопросы по теме

[dwqa-list-questions tag=»grm»]

Ремонт газораспределительного механизма

Ремонт газораспределительного механизма производят в случаях, когда в двигателе обнаруживаются следующие неисправности:

  1. Снижение компрессии в цилиндрах вследствие потери герметичности клапанов, что сопровождается падением мощности, увеличением расхода бензина и затруднениями при пуске двигателя.
  2. Дымный выхлоп сразу же после пуска, прекращающийся с началом устойчивой работы двигателя.
  3. Шумность работы клапанного механизма, превышающая допустимый уровень.

Кроме того, ремонт газораспределительного механизма может потребоваться при общей разборке двигателя, если будут обнаружены следующие дефекты:

  • повышенный износ стержней клапанов и их направляющих втулок;
  • обгорание рабочих фасок головок клапанов и их седел;
  • поломка или ослабление клапанных пружин;
  • износ зубьев распределительных шестерен;
  • износ шеек распределительного вала и рабочих поверхностей его кулачков;
  • износ торцов толкателей;
  • повреждение толкающих штанг, коромысел клапанов и их осей.

Как замерить компрессию?

Уровень износа поршневой группы и механизма газораспределения принято определять по степени сжатия в цилиндрах. На разбор и визуальную проверку всех внутренних узлов силового агрегата требуется довольно много времени, так что такая работа без серьезных предпосылок не проводится. Выяснить состояние поршневой группы и большинства важнейших узлов силового агрегата можно по уровню компрессии в его цилиндрах.

Замер компрессии рекомендуется проводить только после полного прогрева машины. Дело в том, что на холодном двигателе поршневые кольца находятся в сжатом состоянии и величина компрессии будет меньше.

Компрессия

Перед началом работ необходимо демонтировать все свечи. Кроме того, на время замеров рекомендуется отключить подачу искры на высоковольтные провода или установить их на корпус двигателя. Это позволит исключить возможные повреждения электрического и электронного оборудования авто.

После завершения подготовки резиновый наконечник компрессометра вставляется в один из свечных каналов и двигатель прокручивается с помощью стартера на протяжении 5-6 секунд. Таким образом проверяются все цилиндры силового агрегата.

Нормальное значение компрессии составляет не ниже 11 атмосфер. При понижении до 8 атмосфер можно говорить об износе поршневой группы или нарушении герметичности клапанного механизма. При такой компрессии мотор может работать нормально, однако его эксплуатационный ресурс в этом случае практически исчерпан.

Причиной понижения компрессии в цилиндрах силового агрегата может быть и накопление продуктов горения на поршневых кольцах. В этом случае кольца оседают в свои каналы и компрессия понижается до 5-6 атмосфер. Такая проблема часто наблюдается на автомобилях с большим пробегом. Устранить ее можно с помощью специальных химических присадок, добавляемых в цилиндры мотора через свечные каналы.

Вопросы по теме

[dwqa-list-questions tag=»kompressiya»]