Svarkin-spb.ru

Проблемы с приводом ГРМ

Проблемы с приводом ГРМ

Газораспределительный механизм (сокращенно его называют не иначе как ГРМ) представляет собой устройство, обеспечивающее своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры ДВС и выпуск отработавших газов. Данные функции газораспределительного механизма реализуются в четырехтактных силовых агрегатах за счет открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, которые имеют привод от распределительного вала и специального кулачкового механизма.

Таким образом, основными элементами газораспределительного механизма являются клапаны, их привод и распределительный вал с его приводом. На современных автомобилях клапаны размещаются в головке блока цилиндров. Для того чтобы клапан удерживался в закрытом состоянии, используются пружины. В настоящее время наиболее широкое применение находят двигатели внутреннего сгорания с газораспределительными механизмами, работающими по четырехклапанной (на каждый цилиндр приходится по два впускных и выпускных клапана) и двухклапанной (один впускной и один выпускной клапан на цилиндр) схемам.

Диагностика неисправностей ГРМ

От коленвала на распределительный вал вращение может передаваться при помощи ременной, цепной либо шестеренной передачи. Проскальзывание либо обрыв цепи или ремня ГРМ может привести к удару поршней об открытые клапаны, что чревато выходом из строя двигателя. Именно поэтому каждый автовладелец должен уделять внимание состоянию механизма распределения топливной смеси, своевременно проводя диагностику его узлов и отдельных деталей.

Диагностика неисправностей ГРМ представляет собой непростую и очень ответственную процедуру. Согласно статистическим данным на этот механизм приходится порядка двадцати процентов всех отказов двигателя, а на устранение обнаруженных неполадок – около половины трудоемкости ремонтных работ и технического обслуживания. Игнорирование обязательной диагностики порой приводит к тому, что большое число двигателей поступает на преждевременный ремонт, имея недоиспользованный ресурс, либо с неполадками аварийного характера. Весьма распространены такие общие причины неполадок в работе ГРМ, как несоблюдение правил эксплуатации ДВС, включая заправку топливом с повышенным содержанием смол, применение некачественных, загрязненных масел, продолжительная работа мотора на высоких оборотах.

Нарушение теплового зазора, фаз газораспределения

Плохое прилегание клапанов

Внешние признаки неисправности ГРМ

Среди внешних признаков того, что газораспределительный механизм неисправен, можно отметить металлические стуки, нехарактерные для нормальной работы двигателя, снижение компрессии, появление хлопков в выпускном и впускном трубопроводах, а также уменьшение мощности силовой установки. Три последних варианта нередко имеют место при плохом прилегании клапанов к их седлам.

О нарушении теплового зазора, износе кулачков и подшипников распредвала мастеру-диагносту «говорит» снижение мощности и металлические стуки, раздающиеся в головке блока цилиндров при работе двигателя на небольших и средних оборотах. Причинами появления шумов со стороны привода распределительного вала и периодических выстрелов в глушитель, могут оказаться изнашивание и удлинение ремня (либо цепи), служащего приводом распредвала, а также износ зубчатого шкива. Падение уровня масла в картере вкупе с уменьшением мощности двигателя и появлением синего дыма отработавших газов нередко является свидетельством «неприятностей» с кривошипно-шатунным механизмом, истирания маслоотражающих колпачков, изнашивания направляющих втулок и стержней клапанов.

Металлические звонкие (их еще называют детонационными) стуки, характерные для периода разгона автомобиля, и работа мотора с перебоями – внешние признаки образования нагара на клапанах, использования некачественного бензина, неисправностей КШМ. Зависание клапанов, снижение уровня упругости, выход из строя клапанных пружин могут привести к непродолжительным провалам в работе холодного двигателя, уменьшению его мощности и перегреву.

Основные «симптомы» неплотной посадки клапанов – уменьшение компрессии в одном либо нескольких цилиндрах, «выстрелы» в выпускном и впускном трубопроводах, уменьшение экономичности, мощности работы силового агрегата. Все это наблюдается при возникновении нагара на рабочей фаске, гнезде клапана, короблении тарелки клапана, отсутствии зазора между толкателем и стержнем клапана. Для устранения нагара на рабочих поверхностях деталей их смачивают в керосине либо в специально подготовленном растворе с дальнейшим снятием шабером. На поверхностях есть небольшие царапины, задиры, раковины? Их придется притереть. При существенных повреждениях клапаны и гнезда подвергаются шлифовке либо заменяются на новые, исправные детали.

Причина неполного открытия клапана, как правило, заключается в увеличенном зазоре между толкателем (либо коромыслом) и стержнем клапана. Стуки в газораспределительном механизме могут быть признаками (помимо рассмотренных выше явлений) увеличения зазора между толкателем и стержнем клапана, изнашивания распределительных шестерен, направляющих и толкателей, осей и втулок коромысел, стержней клапанов, а также распорного кольца, что приводит к увеличению осевого смещения распредвала.

Вышедшие из строя, изношенные детали следует заменить на новые с дальнейшей регулировкой отдельных узлов и газораспределительного механизма полностью.

Эволюция ГРМ: шестерни, цепь и ремень

Два слова о ГРМ

Клапанный механизм газораспределения, сокращенно ГРМ, — это то, без чего четырехтактный двигатель существовать в принципе не может. Он открывает впускные клапана, впуская воздух или горючую смесь в цилиндры на такте впуска, открывает выпускные на такте выпуска и надежно запирает горящую в цилиндре смесь во время рабочего хода. От того, насколько хорошо он обеспечивает “дыхание” мотора — подачу воздуха и выпуск отработавших газов — зависит и мощность, и экологичность мотора.

Читать еще:  Когда и как менять ремень ГРМ Рено Логан с 8-клапанным ДВС

Клапаны открывают и закрывают своими кулачками распределительные валы, а крутящий момент на них передается с коленвала, в чем, собственно, и состоит задача привода ГРМ. Сегодня для этого используют цепь или ремень. Но так было не всегда…

Старый добрый нижний распредвал

В начале ХХ века проблем с приводами распредвала не было — его раскручивали обычные шестерни, а к клапанам от него шли штанги толкателей. Клапаны располагались тогда сбоку, в “кармане” камеры сгорания, прямо над распределительным валом, и открывались-закрывались штангами. Потом клапаны стали ставить один напротив другого, чтобы уменьшить объем и площадь поверхности этого “кармана” — в результате неоптимальной формы камеры сгорания моторы имели повышенную склонность к детонации и плохой термический КПД: много тепла уходило в стенки головки блока цилиндров. И наконец, клапаны перенесли в область прямо над поршнем, и камера сгорания стала совсем небольшой и почти правильной формы.

Расположение клапанов сверху камеры сгорания и привод клапанов более длинными толкателями (так называемая схема OHV), предложенные еще в начале ХХ века Дэвидом Бьюиком, оказались самыми удобными. Такая схема вытеснила варианты моторов с боковыми клапанами в гоночных конструкциях уже к 1920 году. Например, именно она применяется в знаменитых двигателях Chrysler Hemi и моторах Corvette и в наше время. А моторы с боковыми клапанами могут помнить водители ГАЗ-52 или ГАЗ-М-20 “Победа”, где данная схема применялась в двигателях.

И ведь так удобно все это было! Конструкция очень проста. Распредвал, оставаясь внизу, находится в блоке цилиндров, где прекрасно смазывается разбрызгиванием масла! Даже штанги и кулачки рокеров с регулировочными шайбами можно оставить снаружи при необходимости. Но прогресс не стоял на месте.

Почему отказались от штанг?

Проблема — в лишнем весе. В 30-е годы скорость вращения гоночных моторов на земле и авиационных моторов на самолетах достигла величин, при которых появилась необходимость облегчить механизм газораспределения. Ведь каждый грамм массы клапана вынуждает увеличивать и силу пружин, которые его закрывают, и прочность толкателей, через которые распредвал жмет на клапан, в результате потери на привод ГРМ быстро возрастают при увеличении оборотов мотора.

Выход был найден в переносе распределительного вала наверх, в головку блока цилиндров, что позволило отказаться от простой, но тяжелой системы с толкателями и значительно уменьшить инерционные потери. Поднялись рабочие обороты мотора, а значит, увеличилась и мощность. Например, Роберт Пежо создал в 1912 году гоночный двигатель с четырьмя клапанами на цилиндр и двумя верхними распредвалами. С переносом распределительных валов наверх, в головку блока, возникала и проблема их привода.

Первым решением было ввести промежуточные шестерни. Существовал, скажем, вариант с приводом дополнительным валом с коническими шестернями, как, например, на всем танкистам знакомом двигателе В2 и его производных. Такая схема применялась и на уже упомянутом моторе Peugeot, авиамоторах Curtiss К12 образца 1916 года и Hispano-Suiza 1915 года.

Еще одним вариантом стала установка нескольких цилиндрических шестерен, например в двигателях болидов Формулы-1 периода 60-х годов. Удивительно, но “многошестеренная” технология находила применение и совсем недавно. Например, на нескольких модификациях дизельных 2.5-литровых моторов Volkswagen, ставившихся на Transporter T5 и Touareg — AXD, AXE и BLJ.

Почему пришла цепь?

У шестеренчатого привода было много “врожденных” проблем, главная из которых — шумность. Помимо того, шестерни требовали точной установки валов, расчета зазоров и взаимной твердости материалов, а также — муфт гашения крутильных колебаний. В общем, конструкция при кажущейся простоте была мудреной, а шестерни — отнюдь не “вечными”. Нужно было что-то другое.

Когда впервые применили цепь для привода ГРМ, точно неизвестно. Но одной из первых массовых конструкций был двигатель мотоцикла AJS 350 с цепным приводом в 1927 году. Конструкция оказалась удачной: цепь не только была тише и проще в устройстве, чем система валов, но и снижала передачу вредных крутильных колебаний за счет работы своей системы натяжения.

Как ни странно, цепь не нашла применения в авиационных моторах, и в автомобильных появилась значительно позже. Сначала она появилась в приводе нижнего распредвала вместо громоздких шестерен, но постепенно стала набирать популярность и в приводах с верхними распредвалами, однако особенно стала актуальна, когда появились моторы с двумя распредвалами. Например, цепью приводился ГРМ в двигателе Ferrari 166 1948 года и в поздних версиях мотора Ferrari 250, хотя ранние варианты его имели привод коническими шестернями.

Читать еще:  Раскраска и оклейка шлема для мотоцикла

В массовых моторах нужды в цепном приводе долго не возникало — до 80-х годов. Маломощные двигатели выпускались с нижним распредвалом, и это не только “Волги”, но и Skoda Felicia, Ford Escort 1.3 и множество американских машин — на V-образных моторах штанги-толкатели стояли до последнего. А вот на высокофорсированных моторах европейских производителей цепи появились уже в 50-е годы и до конца 80-х оставались преобладающим типом привода ГРМ.

Как появился ремень?

Примерно тогда же у цепи появился опасный конкурент. Именно в 60-е развитие технологий позволило создать достаточно надежные зубчатые ремни. Хотя вообще-то ременная передача — одна из старейших, она использовалась для привода механизмов еще в античности. Развитие станочного парка с групповым приводом механизмов от паровой машины или водяного колеса обеспечило развитие технологий производства ремней. Из кожаных они стали текстильными и металлокордными, с применением нейлона и других синтетических материалов.

Первый случай использования ремня в приводе ГРМ относят к 1954 году, когда в гонках SCCA победил Devin Sports Car конструкции Билла Девина. Его мотор, согласно описанию, имел верхний распредвал и привод зубчатым ремнем. Первой же серийной машиной с ремнем в приводе ГРМ считается модель Glas 1004 1962 года небольшой немецкой компании, позднее поглощенной BMW.

В 1966 году, Opel/Vauxhall начал производство массовых моторов серии Slant Four с ремнем в приводе ГРМ. В том же году, несколько позже, появились моторы Pontiac OHC Six и Fiat Twincam, тоже с ремнем. Технология стала по-настоящему массовой.

Причем мотор от Fiat чуть было не попал на наши” Жигули”! Рассматривался вариант его установки вместо нижневального мотора Fiat-124 на будущий ВАЗ 2101. Но, как известно, старый мотор просто переделали под верхние клапаны, а в качестве привода поставили цепь.

Как видно, сначала ремень использовался исключительно на недорогих моторах. Ведь его основными преимуществами была низкая цена и малая шумность привода, что актуально для небольших машин, не обремененных шумоизоляцией. Но его нужно было регулярно менять и следить, чтобы на него не попадали агрессивные жидкости и масло, причем интервал замены уже тогда был немаленьким и составлял 50 тысяч километров.

И все же славу не слишком надежного способа привода ГРМ он получить успел. Ведь достаточно было погнуться одной шпильке или выйти из строя одному ролику, как его ресурс снижался в разы.

Серьезно снижало ресурс и замасливание — тут не всегда помогал даже герметичный кожух, ведь моторы тех лет имели весьма примитивную систему вентиляции картерных газов и масло все равно попадало на ремень.

Впрочем, все нюансы применения некачественных ремней ГРМ у нас знакомы владельцам переднеприводных ВАЗ. Мотор 2108 разрабатывался как раз в 80-е, на пике увлечения ремнями. Тогда их стали ставить даже на большие моторы вроде ниссановского RB26, и надежность лучших образцов была на уровне. С тех пор споры о том, что лучше — цепь или ремень, не утихают ни на минуту. Будьте уверены, прямо сейчас, пока вы читаете эти строки, на каком-нибудь форуме или в курилке два апологета разных приводов спорят до полного изнеможения.

В следующей публикации я подробно разберу все плюсы и минусы цепных и ременных приводов. Оставайтесь на связи!

Перескочил ремень ГРМ: симптомы, причины, ремонт

Ремень ГРМ имеет важную функцию в работе силовой установки автомобиля. Но как и любая деталь, он может периодически неправильно функционировать. Ситуация, когда перескочил ремень ГРМ знакома многим автолюбителям. Он может перескочить на один или несколько зубов на шкиве. Это может стать причиной поломок транспортного средства.

Признаки и симптомы

Имеется шесть основных признаков того, что перескочил ремень ГРМ.

  1. Двигатель автомобиля работает нестабильно.
  2. Двигатель постоянно глохнет.
  3. Ощутимая потеря мощности и тяги мотора.
  4. Мотор запускается с проблемами или вообще не запускается.
  5. Силовую установку клинит.
  6. Звук работы мотора становится громче – появляется металлический стук.

Чаще всего бывает, что изделие перескакивает на один зуб, и из-за этого двигатель продолжает свою работу, но увеличивает расход топлива, а также появляются перебои в работе и запуске.

Если имеются подозрения на то, что произошёл перескок на несколько зубцов, то не следует запускать двигатель повторно. В худшем случае это может привести к тому, что клапана загнутся.

Читать еще:  Выбор материалов и покраска кожаного руля своими руками

Причины

Ремень ГРМ является важным элементом автомобиля, поэтому требуется проводить его обслуживание своевременно. Причины, которые приводят к его перескоку следующие:

Попадание на ременную поверхность масла или жидкости для охлаждения

Как только на изделии появились следы технической жидкости, ремень следует незамедлительно поменять. В ином случае это может привести к проскальзыванию через зубцы, соскальзыванию его со шкива и даже обрыву.

Грубая ошибка, когда водители просто очищают загрязнившуюся поверхность и продолжают пользоваться данным изделием дальше.

Практика показывает, что если на ремень попала жидкость, то она полностью впитывается в резину. Он теряет свои свойства и начинает растягиваться.

Запоздалая замена

Большинство изготовителей ремней ГРМ рекомендуют менять свои изделия примерно каждые 60 тысяч километров. Однако этот показатель может варьироваться в большую или меньшую сторону, в зависимости от качества продукции.

Ненадлежащая эксплуатация

Бывает, что изделие может перескочить из-за ошибок, при его эксплуатации. Частый пример — ослабел ролик или натяжитель. Когда происходит ослабление ременного натяжения, то есть вероятность соскальзывания с пазов шкива. В противоположной ситуации, если при установке ремня, его сильно перетянули, то это приведёт к его обрыву.

Проскальзывание может произойти и в случае, когда у одного из шкивов имеется сильный люфт. Поэтому очень важно следить за уровнем натяжения у всех частей механизма.

Неправильно выставлены метки

Иногда внешне не видно перескока, но мотор плохо заводится и сразу глохнет. Такое может происходить, если метки были сбиты или неправильно выставлены изначально. Сдвиг даже на один зуб может вызвать проблемы с мотором. Если двигатель дизельный, то он не заведётся даже при ошибке в один зубец.

Необходимо проводить замену ремня грм в надежных местах с использованием специальных инструментов.

На данной фотографии видно, что смещен впуск на один зуб по часовой стрелке, это является одной из самых распространенных ошибок при замене ремня. Чтобы этого не происходило можно пользоваться специальными фиксаторами шкивов при замене ГРМ.

Внешние повреждения

Со временем на поверхности расходника могут появиться различные трещинки и углубления, а нити изделия могут начать отслаиваться. При больших нагрузках на ремень, даже самые маленькие дефекты довольно быстро разовьются. Поэтому их невозможно устранить самостоятельно. Все что можно сделать – это произвести замену как можно раньше.

Низкое качество запчастей

В продаже имеются весьма дешёвые «неоригинальные» ремни. Но не стоит обольщаться их ценой. Зачастую ресурса такого изделия хватает всего на 20 тысяч километров. Далее следует либо растяжение, либо обрыв.

Сложные условия эксплуатации

В отличие от цепи, ремень очень чувствителен к высоким и низким температурам, повышенной влажности и другим погодным явлениям. Они сказываются на преждевременном износе изделия. Поэтому может потребоваться более частая замена.

Последствия

Последствия того что ремень ГРМ перескочил на несколько зубцов могут быть разными – от замены самого ремня ГРМ, до ремонта газораспределительного механизма автомобиля.

Величина повреждения зависит от того имеются ли на двигателе выемки под клапаны в поршнях или нет.

Перескок может случиться во время, когда клапана опускались, чтобы осуществить впрыскивание топлива или же выпустить газы. Поршни все ещё продолжают своё движение и могут сильно ударить по клапанам. Это приведёт к сгибанию последних. Эта ситуация аналогична обрыву ремня ГРМ. Более подробно о том, на каких двигателях это происходит можно прочитать в данной статье.

Чтобы не попадать в данную ситуацию, рекомендуется вовремя делать осмотр и если есть необходимость, менять расходник.

Стоимость ремонта

Средняя цена замены ремня и ролика в автосервисах колеблется от одной до трёх тысяч рублей. Разброс цен связан с тем, что замена деталей на иномарках стоит примерно в 2–3 раза дороже, чем на отечественных автомобилях.

Если выяснится, что нужно менять ещё помпу водяного охлаждения двигателя и сальник коленвала, то цена увеличится ещё на 1 – 1,5 тысячи рублей.

Хотя на рынке есть огромный выбор товаров с разным уровнем цен, следует выбирать только бренды, рекомендованные производителем или же их качественные аналоги. Использование дешёвых деталей может привести к серьёзным поломкам и дорогостоящему ремонту.

Например, если в результате проскакивания ремня погнулись клапана, то придётся менять практически всю головку блока цилиндров. Даже в случае, когда ремонт осуществляется своими руками, траты на замену клапанов, насоса, ремня, заливку масла и антифриза, и прочие детали, составит как минимум 10.000 рублей.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector