Система газораспределения двигателя: Газораспределительный механизм, ГРМ – назначение, устройство, работа

Система газораспределения OHC

Главной темой данной статьи будет система газораспределения OHC. Механизм газораспределения OHC считается видом газораспределительной системы автомобильных двигателей внутреннего сгорания, которая руководит впускными и выпускными клапанами двигателя транспортного средства.

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.

Содержание

1. Основная информация о ГРМ
2. Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения
3. Процесс замены ремня на газораспределительном механизме

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.

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.

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.

Механизм газораспределения

Механизм газораспределения

Механизм газораспределения служит для обеспечения своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси или воздуха и выпуска из цилиндров отработавших газов. Газораспределительные механизмы бывают оконные (бесклапанные), клапанные, золотниковые и смешанные.

Оконный механизм применяется в двухтактных двигателях с кри-вошипно-камерной продувкой. В этом механизме поршень, совершая возвратно-поступательное движение, открывает и закрывает впускные, перепускные и выпускные окна цилиндров.

Клапанный механизм получил наибольшее распространение в четырехтактных двигателях как наиболее простой, надежный, долговечный и обеспечивающий достаточно хорошее наполнение и очистку цилиндров. Впускные и выпускные отверстия цилиндров открываются и закрываются клапанами, управляемыми специальным механизмом.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рис. 1. Крепление двигателя на раме

Золотниковый механизм открывает и закрывает впускные и выпускные отверстия цилиндра поступательно движущимися или вращающимися золотниками.

Смешанный механизм применяется в двигателях с прямоточно-камерной продувкой. Для выпуска отработавших газов служат клапаны, а для впуска воздуха — продувочные окна, открываемые и закрываемые поршнем.

В зависимости от расположения клапанов относительно цилиндра различают верхнеклапанные механизмы с расположением клапанов в головке цилиндров, нижнеклапанные с расположением клапанов в блоке цилиндров и комбинированные с расположением впускных клапанов в головке, а выпускных в блоке цилиндров. Нижнеклапанные и смешанные механизмы сохранились лишь на устаревших моделях двигателей со сравнительно невысокой степенью сжатия.

Расположение клапанов определяется формой камеры сгорания, которая, в свою очередь, зависит от схемы установки клапанов.

Подавляющее большинство современных двигателей имеет верхнеклапанные механизмы газораспределения, которые обеспечивают лучшее наполнение и очистку цилиндров, допускают более высокую степень сжатия (так как камера сгорания имеет наиболее рациональную форму), уменьшают потери тепла и повышают экономичность двигателя.

Рис. 2. Схемы механизмов газораспределения:
а — оконный; б — клапанный; в — золотниковый; г — смешанный; д, е, ж — различные конструкции механизма газораспределения

Дизельные двигатели имеют только верхнеклапанные механизмы, так как при высоких степенях сжатия возможно получить рациональную форму камеры сгорания.

—

Устройство. На изучаемых двигателях применяют газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов. Он состоит из распределительного вала, шестеренчатого привода, толкателей с направляющими втулками, штоков, коромысел с регулировочным устройством, осей коромысел, клапанов с направляющими втулками, пружин с деталями их крепления на клапанах и седел клапанов.

Распределительные шестерни двигателей 3M3-53-11 и ЗИЛ-130 косозубые. Ведущая шестерня, установленная на коленчатом валу двигателя, стальная, а ведомая шестерня, установленная на распределительном валу, текстолитовая у двигателя 3M3-53-11 или

Рис. 3. Газораспределительный механизм: а — зацепление шестерен привода распределительного вала двигателей 3M3-53-I1 и ЗИЛ-130; б —зацепление шестерен привода распределительного вала и ТНВД (топливного насоса высокого давления) двигателя ЗИЛ-645 по установочным меткам; в — детали газораспределительного механизма; 1 — шестерня коленчатого вала; 2 — установочные метки; 3 — шестерня привода распределительного вала; 4 — ведомая шестерня привода ТНВД; 5 — ведущая шестерня привода ТНВД; 6 — распорное кольцо; 7— опорная шейка распределительного вала; 8— эксцентрик привода топливного насоса; 9 и 10 кулачки толкателей выпускных и впускных клапанов; 11 — втулка опорной шейки распределительного вала; 12 и 21—впускной и выпускной клапаны; 13 — направляющая втулка клапана; 14 — шайба пружины клапана; 15— пружина клапана; 16 — ось коромысел; 17 — коромысло; 18 — регулировочный винт коромысла; 19 — стойка оси коромысел; 20 — механизм вращения выпускного клапана; 22 — штанги толкателей клапанов; 23 — толкатели; 24 — шестерня привода распределителя зажигания и масляного насоса; 25 — упорный фланец; 26— валик привода датчика ограничителя частоты вращения коленчатого вала чугунная (у двигателей ЗИЛ-130, -645).

Для того чтобы клапаны открывались и закрывались при определенном положении поршня в цилиндре, шестерни при сборке должны вводиться в зацепление по установочным меткам (рис. 2.5,а и б).

Распределительный вал изготовляют из стали (у двигателей ЗМЗ-5Э-11 и ЗИЛ-645) или чугуна (у двигателя ЗИЛ-130) с упрочнением рабочих поверхностей кулачков и опорных шеек токами высокой частоты. Вал вращается во втулках, изготавливаемых из стали (у двигателей 3M3-53-11 и ЗИЛ-130) или из сталеалюминиевой ленты (у двигателя ЗИЛ-645) и запрессовываемых в гнезда блока цилиндров. В осевом направлении распределительный вал фиксируется упорным фланцем 25, который крепится болтами к блоку цилиндров. На распределительном валу двигателя ЗИЛ-645, помимо распределительной шестерни, закреплена ведущая шестерня привода топливного насоса высокого давления (ТНВД).

Толкатели клапанов — стальные цилиндрические стаканы, в которые сверху вставляют штанги. Торцы толкателей имеют наплавку из износостойкого чугуна.

При работе толкатели поворачиваются благодаря сферической поверхности торца и скошенной поверхности кулачка распределительного вала.

Штанги толкателей двигателей 3M3-53-11 —дюралюминиевые, трубчатые, со сферическими стальными наконечниками. У двигателей ЗИЛ-130 и -645 штанги стальные, трубчатые, с закаленными сферическими наконечниками.

Коромысла клапанов — стальные, с бронзовыми втулками. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт с контргайкой для регулировки теплового зазора между коромыслом и стержнем клапана.

Клапаны устанавливают в направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров. Для лучшего наполнения цилиндра горючей смесью головку впускного клапана изготовляют большего диаметра, чем выпускного. На конце стержня клапана делают кольцевую выточку, в которую вставляют конусные сухари для крепления опорной тарелки клапанной пружины. Клапаны устанавливают в направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров.

Рис. 4. Выпускной клапан: 1 — стержень клапана; 2 — корпус механизма поворота клапана; 3 — опорная шайба; 4 — замочное кольцо; 5 — пружина клапана; 6 — опорная шайба пружины; 7— сухарь; 8 — натриевое наполнение клапана; 9 — жаро- и износостойкая наплавка; 10— заглушка; 11 — седло клапана; 12 — направляющая втулка

Рис. 5. Механизм поворота выпускного клапана: а — положение деталей механизма при закрытом клапане; б — положение деталей механизма при открытом клапане; в — детали механизма поворота; 1 — замочное кольцо: 2 — опорная шайба; 3 дисковая пружина; 4 — шарики; 5 — возвратные пружины шариков; 6— неподвижный корпус

Для лучшего охлаждения стержень выпускного клапана двигателей ЗИЛ-130 и 3M3-53:11 имеет полость, заполненную натрием, а тарелка клапана — жаропрочную наплавку посадочной фаски. Клапаны двигателей ЗИЛ-645 из жаропрочной стали с наплавкой рабочей фаски сплавом ЭР-616-Б имеют хромированные стержни.

Для повышения срока службы выпускные клапаны двигателей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-645 принудительно поворачиваются механизмом. В неподвижном корпусе механизма располагаются шариков с пружинами и опирающаяся на шарики дисковая пружина. При открытии клапана возрастает давление клапанной пружины, под действием которого дисковая пружина распрямляется и шарики перекатываются по наклонным углублениям корпуса, поворачивая дисковую пружину с опорной шайбой. Вместе с ними поворачиваются клапанная пружина, тарелка клапана и выпускной клапан. Когда клапан закрывается, прогиб дисковой пружины изменяется, шарики освобождаются и под действием возвратных пружин занимают первоначальное положение. Шайба на корпусе фиксируется замочным кольцом.

На двигателе 3M3-53-1 между Опорной шайбой пружины и сухарями устанавливают коническую втулку, у которой наружный конус не полностью совпадает с конусом шайбы и между ними возникает трение, поэтому при сжатии пружины от ее некоторого скручивания обеспечивается поворот клапана.

Между стержнем клапана и регулировочным винтом коромысла устанавливают тепловой зазор для более плотного прилегания тарелки клапана к седлу при удлинении стержня из-за значительного его нагрева при работе двигателя.

Седла клапанов изготовляют из жаропрочного антикоррозийного чугуна и запрессовывают в гнезда головки цилиндров.

Пружины клапанов служат для плотного прижатия клапанов к седлам.

Порядок работы цилиндров. У изучаемых двигателей имеется следующий порядок работы цилиндров 1—5—4—2—6—3—7—8. Перекрытие одноименных тактов происходит через 90е, так как шатунные шейки коленчатого вала располагаются под углом 90°. Например, если в первом цилиндре происходит рабочий ход, то через 90° поворота коленчатого вала рабочий ход начинается в пятом цилиндре, а затем в указанном выше порядке.

—

Газораспределительный механизм управляет своевременным впуском в цилиндр рабочей смеси и выпуском из цилиндра отработавших газов. У автотракторных четырехтактных двигателей применяются клапанные газораспределительные механизмы с нижним, верхним и смешанным расположением клапанов. Верхние клапаны получили преимущественное распространение, так как имеют более совершенную камеру сгорания и получают от двигателя большую мощность при высокой экономичности.

Механизм газораспределения состоит из клапанов с пружинами и направляющими втулками, толкателей и распределительного вала.

Клапаны подвержены действию высоких температур (выпускной— до. 800—900 °С) и динамических нагрузок. Поэтому они должны: сохранять механические свойства при высоких температурах; обеспечивать хорошее уплотнение гнезда; противостоять коррозии и появлению окалины; интенсивно отводить тепло во избежание перегрева.

Клапан состоит из головки с тщательно обработанной фаской и стержня.

Число клапанов на каждый цилиндр бывает равным двум (впускной и выпускной), трем (впускной и два выпускных) и четырем (по два впускных и выпускных). Впускные клапаны имеют больший диаметр.

Рис. 6. Фазы газораспределения двигателя ЗИЛ-130

Место посадки клапана называется седлом. Оно устраивается в теле блока или головки цилиндра или делается вставным. Вставные седла более распространены и изготовляются из хромо-молибденового чугуна и запрессовываются в гнезда упомянутых деталей.

Толкатели передают движение от распределительного вала к клапанам и разгружают последние от боковых усилий, возникающих от вращения кулачков.

Распределительный вал снабжен кулачками, число и характер расположения которых определяются числом цилиндров и порядком работы двигателя, а также тем, сколько клапанов имеет каждый цилиндр.

Важное значение для работы двигателя и надежности газораспределения имеет удачный выбор профиля кулачка. Последний должен обеспечивать максимальную пропускную способность клапана и безударную работу механизма.

Пропускная способность клапана оценивается фактором время — сечение, представляющим произведение площади проходного сечения клапана на время, в течение которого он открыт.

Распределительный вал, в зависимости от числа цилиндров, опирается на два, три или пять опорных подшипников скольжения, для чего имеет соответствующее число шеек. Рабочие поверхности шеек и кулачков цементируются.

Привод распределительного вала чаще бывает шестеренчатым с передаточным отношением 1 : 2 для четырехтактных двигателей и 1 : 1 для двухтактных.

Фазы газораспределения —это моменты начала открытия и закрытия клапанов, фиксируемые углами поворота коленчатого вала. Фазы газораспределения указываются в таблицах характе-ристик двигателей, но более наглядно они изображаются на диаграммах газораспределения.

Впускной клапан у быстроходных двигателей открывается до прихода поршня в положение ВМТ, что к началу впуска обеспечивает открытие отверстия на значительную величину. Для двигателя ЗИЛ-130, например, открытие происходит за 21° до ВМТ. Закрытие впускного клапана начинается после того, как поршень пройдет НМТ. Для ЗИЛ-130 это происходит с запаздыванием на 75° после НМТ. Инерция газового потока используется для лучшего наполнения цилиндра.

Выпускной клапан открывается всегда до прихода поршня в НМТ, т. е. до окончания такта расширения, чтобы ослабилось противодавление газов при последующем движении поршня вверх. Для ЗИЛ-130 утл опережения открытия составляет 57° до НМТ. Закрытие выпускного клапана происходит после прихода поршня в ВМТ (у ЗИЛ-130 на 39°) для обеспечения лучшей очистки цилиндра от газов.

Перекрытием клапанов называется время, в течение которого одновременно открыты впускной и выпускной клапаны.

—

Назначение и схемы действия механизма газораспределения.

Механизм газораспределения открывает и закрывает в определенные моменты впускные и выпускные клапаны для впуска в цилиндры свежего воздуха и выпуска из них отработавших газов. В зависимости от расположения клапанов механизмы различают:
а) с нижним (боковым) расположением клапанов в блоке цилиндров; используется только у карбюраторных двигателей;
б) с верхним подвесным расположением клапанов — в головке цилиндров.

При расположении клапанов в головке цилиндров обеспечиваются компактность камеры сгорания, высокая степень сжатия, лучшее наполнение цилиндров воздухом, меньшие потери тепла через стенки вследствие компактности камеры.

Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов может быть однорядным и двухрядным.

Рис. 7. Типы механизмов газораспределения:
а — с нижним расположением клапанов, однорядный; б — с верхним расположением клапанов, однорядный; в — с верхним расположением клапанов, двухрядный; 1 — распределительный вал; 2 — блок-картер; 3 — пружина клапана; 4 — втулка; 5 — клапан; 6 – шайба пружины; 7 – регулировочный болт; 8 – толкатель; 9 – цепь; 10, 11 — звездочки; 12 — коленчатый вал; 13 — ось коромысла; 14 — коромысло; 15 — штанга; 16, 17 — ведомая и ведущая шестерни; 18 — ось

Механизм газораспределения включает следующие части.

Распределительный вал, преобразующий вращательное движение вала в поступательное движение толкателей.

Механизм привода распределительного вала, включающий набор распределительных шестерен, передающих движение от коленчатого вала на распределительный вал.

Клапанный механизм, открывающий и закрывающий впускные и выпускные клапаны в строго определенный момент и с заданным порядком последовательности. Клапанный механизм включает впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки, возвратные пружины и детали крепления клапанов.

Передающий механизм, осуществляющий передачу возвратно-поступательного движения от распределительного вала на клапаны. Сюда входят толкатели, штанги, коромысла с регулировочными винтами, оси и стойки коромысел.

У механизма с боковым расположением клапанов штанги и коромысла с осями и стойками отсутствуют.

Работа механизма. Вращение от коленчатого вала передается через зубчатую или цепочную передачу на распределительный вал. При повороте распределительного вала его кулачок своим выступом поднимает толкатель и штангу, которая упирается нижним концом в толкатель, а верхним — в регулировочный винт коромысла. При подъеме штанга давит на регулировочный винт и коромысло, поворачиваясь вокруг оси, своим вторым плечом нажимает на стержень клапана и, преодолевая силу пружины, открывает клапан.

При дальнейшем повороте распределительного вала выступ кулачка выходит из-под толкателя и толкатель, штанга и коромысло возвращаются в исходное положение, а клапан под действием пружины закрывается.

Во время работы клапаны нагреваются, а стержень клапана удлиняется, что может привести к открытию клапана и нарушению работы двигателя. Чтобы дать возможность стержню клапана удлиниться, и чтобы клапан в то же время был закрыт, между торцами клапана и бойком коромысла оставляют V зазор, называемый тепловым. У двигателей с боковым расположением клапанов этот зазор делается между клапаном и регулировочным винтом толкателя.

Периоды от момента открытия клапанов до момента закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называются фазами газораспределения.

Фазы газораспределения, выраженные в виде круговой диаграммы, называют диаграммой газораспределения. На рис. 12 представлена диаграмма газораспределения двигателя Д-240. Впускной клапан открывается с некоторым опережением (16°) до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, а закрывается с запаздыванием (в 46°) после того, как поршень уже пройдет нижнюю мертвую точку и пойдет вверх. Это позволяет увеличить продолжительность впуска до 242° и улучшить наполнение цилиндра свежим воздухом, вначале за счет уменьшения сопротивления проходу воздуха и ускорения поступления свежего заряда воздуха (опережение открытия), а затем за счет инерции поступающего в цилиндр воздуха (запаздывание закрытия клапанов).

После сжатия и рабочего хода начинается выпуск отработавших газов. Опережение открытия выпускного клапана (56°) позволяет газам выходить из цилиндра под собственным давлением, что уменьшает затраты мощности на выталкивание газов при движении поршня вверх. Закрываются выпускные клапаны с запаздыванием, что улучшает очистку цилиндра от отработавших газов.

У всех двигателей есть периоды, когда одновременно впускной и выпускной клапаны открыты. Такое положение называют перекрытием клапанов.

Чтобы правильно установить фазы газораспределения двигателя при сборке, необходимо совместить метки на шестернях газораспределения.

В течение одного рабочего цикла у четырехтактного двигателя впускной и выпускной клапаны должны открываться по одному разу. Поэтому распределительный вал вращается в 2 раза медленнее коленчатого вала и делает за цикл один оборот, а коленчатый вал — два.

Рис. 8. Диаграмма фаз газораспределения:
1 — начало открытия впускного клапана;
2 — начало закрытия впускного клапана;
3 — начало открытия выпускного клапана;
4 — конец закрытия выпускного клапана

Устройство механизма газораспределения. Принцип действия механизма газораспределения изучаемых двигателей и взаимное расположение деталей одинаковые, однако устройство отдельных деталей, их размеры и крепления различны.

Распределительный вал. В конструкции распределительного вала различают опорные шейки, в которых вал вращается в блоке, и кулачки (по два на каждый цилиндр).

Распределительный вал штампуют из стали, а его опорные шейки и рабочие поверхности кулачков закалены токами высокой частоты.

Вращается вал в бронзовых или чугунных втулках, запрессованных в гнезда блок-картера.

Осевые перемещения распределительного вала во втулках ограничиваются различными способами. На двигателе СМД-14 осевое перемещение устраняется упорным регулировочным винтом 36. Винт заворачивают до отказа, затем отворачивают на 1/2 оборота и затягивают контргайкой.

У двигателя СМД-60 осевое перемещение распределительного вала ограничивает упорная шайба, а необходимый зазор между упорной шайбой и торцом опорной шейки в пределах 0,16—0,28 мм обеспечивается при сборке двигателя. Упорная шайба ограничивает осевое перемещение распределительного вала и у двигателей АМ-41 и А-01М.

От продольного перемещения распределительный вал двигателей Д-240 и Д-65Н удерживается опорным кольцом, привернутым к блоку двумя винтами.

Клапанный механизм включает впускной и выпускной клапаны, направляющие втулки, клапанные пружины, опорные шайбы (тарелки) и сухарики.

Клапаны подвергаются воздействию высоких давлений и температур, поэтому они изготовляются из особо прочных сталей: впускной — из хромоникелевой, выпускной — из жаростойкой стали.

В клапанах различают тарелку клапана и стержень. В верхней части стержня имеется выточка под выступы сухариков; на некоторых двигателях делаются выточки под стопорное кольцо, которое удерживает клапан от падения в цилиндр при поломке пружины или выпадении сухариков.

Боковые поверхности тарелки и гнезда клапанов в головке выполнены под углом 45°. Чтобы эти поверхности плотно прилегали, их шлифуют и притирают.

Передающий механизм включает толкатели, штанги, коромысла с регулировочными винтами, валики коромысел, стойки коромысел и распорные пружины коромысел.

Толкатель передает движение от кулачков распределительного вала штангам. Толкатели могут быть выполнены в виде стакана или грибовидной формы, представленной на рис. 7, а (Д-240, Д-37Е). На двигателях АМ-41, А-01М, ЯМЗ-240Б применяют качающие роликовые толкатели. На этом рисунке представлен механизм газораспределения двигателя ЯМЗ-240Б. Роликовый толкатель качается относительно оси. При набегании кулачка распределительного вала на ролик толкателя толкатель поворачивается вокруг оси и поднимает штангу.

Штанги передают возвратно-поступательное движение от толкателя к коромыслу. Они могут быть изготовлены из стального прутка или пустотелой трубки.

Коромысло представляет собой стальной двуплечий рычаг. В коротком плече в резьбовое отверстие устанавливается регулировочный винт. Боек коромысла, давящего на клапан, подвергается закалке. В отверстие средней части коромысла запрессовывается бронзовая втулка для установки коромысла на валик.

Валики коромысел, на которых устанавливаются коромысла, закреплены в стойках, размещенных на верхней плоскости головки цилиндров.

Продольное перемещение коромысел по валику предотвращается распорными пружинами.

Валики стальные, пустотелые, внутренняя полость их используется для подвода масла к коромыслам, для чего против каждого коромысла в валике просверлены отверстия.

Декомпрессионный механизм предназначен для облегчения прокручивания коленчатого вала в первый момент запуска двигателя, путем открытия впускных, а у некоторых двигателей и всех клапанов.

При открытых клапанах воздух в цилиндре не сжимается при такте сжатия, чем и облегчается прокручивание коленчатого вала. Когда же коленчатый вал разовьет 250—300 об/мин, декомпрессионный механизм выключают, подают топливо и двигатель заводится. Этим механизмом пользуются и для экстренной остановки двигателя. Декомпрессионный механизм устанавливается на двигателях А-01М, АМ-41, СМД-14, Д-37М, Д-21Д. На двигателях Д-240, ЯМЗ-240Б, СМД-60 его нет.

Декомпрессионный механизм двигателя СМД-14 состоит из валиков, установленных над бойками коромысел в стойках. С нижней стороны под коромыслами валики имеют лыски, и когда механизм выключен, валики декомпрессионного механизма не касаются коромысел и не действуют на клапаны. При включении механизма рычагом валик поворачивается и своей несрезанной частью нажимает на коромысла и открывает клапаны. При выключении механизма валики поворачиваются своими лысками к коромыслам и не воздействуют на них. На двигателях АМ-41 и А-01М в валиках против каждого коромысла ввернуты болты, которые при повороте валика своими головками давят на коромысла и открывают клапаны. Этими же болтами регулируют и величину открытия клапанов.

На двигателях Д-37М, Д-21А декомпрессионный механизм воздействует не на коромысла, а на толкатели.

Обслуживание механизмов газораспределения. Оно сводится к периодическому осмотру наружных деталей, их креплений, проверке и установлению нормальных зазоров и обеспечению плотности прилегания клапанов к гнездам.

Осмотры и регулировку газораспределительного механизма проводят при техническом обслуживании № 2 (ТО-2).

Перед началом регулировки клапанов подтягивают крепления головки цилиндров и стоек валиков коромысел. Затяжку гаек крепления головки цилиндров ведут динамометрическим ключом по определенной для каждого двигателя схеме в следующей последовательности: сначала затягивают гайки, расположенные в центре головки, затем производят поочередную подтяжку гаек, расположенных по обе стороны от центра головки цилиндров.

Для регулировки клапанов выполняют следующие операции:
— ставят поршень первого цилиндра на такт сжатия, в верхнюю мертвую точку. В этом положении поршня, когда клапаны закрыты, проверяют и регулируют зазоры.

Чтобы выполнить это условие, наблюдая за коромыслами клапанов первого цилиндра, вращают коленчатый вал до тех пор, пока оба клапана (сначала выпускной, а затем впускной) откроются и закроются и после впуска начнется сжатие. После этого вывинчивают установочный винт из картера маховика и вставляют его в то же отверстие ненарезанной частью и, нажимая на винт, продолжают вращать коленчатый вал до тех пор, пока винт не войдет в углубление на маховике. При этом поршень будет в ВМТ на такте сжатия. Такая установка применяется на двигателях СМД-14, АМ-41, Д-240, Д-65Н, Д-50. На последних трех двигателях это будет не точно ВМТ, а положение поршня в момент впрыска топлива.

Для регулировки зазора отвертывают контргайку регулировочного винта и, удерживая ее гаечным ключом, заворачивают или отворачивают регулировочный винт отверткой до получения необходимого зазора. Например, при зазоре 0,25—0,30 мм щуп толщиной 0,25 мм должен свободно входить между бойком коромысла и торцом клапана, а толщиной 0,30 мм — с усилием.

Затем регулируют (если он есть и регулируется) механизм декомпрессии в первом цилиндре (АМ-41, А-01М, Д-65Н). Для этого валик декомпрессора устанавливают так, чтобы ось регулировочных винтов была вертикальной. Заворачивают винт до соприкосновения с коромыслом и еще на один оборот и затягивают контргайку.

После регулировки клапанов и декомпрессионного механизма в первом цилиндре приступают к регулировке их в следующем цилиндре в соответствии с порядком работы двигателя (например, в третьем цилиндре при порядке 1—3—4—2), для чего коленчатый вал проворачивают на пол-оборота (для четырехцилиндровых, указанных выше).

У шестицилиндрового V-образного двигателя СМД-60 после установки первого цилиндра в ВМТ описанным выше способом открывают люк на картере маховика и поворачивают коленчатый вал по часовой стрелке еще на 45° так, чтобы метка на маховике с цилиндрами «1» и «4» стала против стрелки. В этом положении регулируют клапаны первого и четвертого цилиндров. Затем поворачивают коленчатый вал в том же направлении на 240°, до совпадения меток «2» и «5», регулируют клапаны второго и пятого цилиндров и, провернув коленчатый вал еще на 240° до совмещения со стрелкой меток «3» и «6», регулируют зазоры клапанов в третьем и шестом цилиндрах. Аналогичные метки имеются на двигателе ЯМЗ-240Б (на шестерне привода топливного насоса), причем одновременно регулируются клапаны в трех цилиндрах в соответствии с порядком работы двигателя.

Газораспределительный механизм: устройство, типы, виды неисправностей

Алина Деева

разобралась, как работает ГРМ

Большинство водителей знают, что ремень ГРМ может порваться, а цепь — растянуться и проскочить.

Чтобы понять, как этого избежать, важно разобраться, что такое газораспределительный механизм и как он работает.

Внутри двигателя внутреннего сгорания — ДВС — горит топливовоздушная смесь: поступает в цилиндры, поршни сжимают смесь, она взрывается. Образуется давление газа, которое толкает поршни. А за наполнение цилиндров рабочей смесью и выпуск отработанных газов отвечает газораспределительный механизм — ГРМ. Он открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны в соответствии с тактами работы двигателя.

Разберемся, что такое ГРМ, почему он так важен и какие с ним могут случиться проблемы кроме порвавшегося ремня или растянутой цепи.

Как устроен ГРМ

Объяснить простыми словами, как устроен и работает ГРМ, будет сложно — проще посмотреть видео. Но мы все же попытаемся.

ГРМ состоит из распредвала или распредвалов, цепного или ременного привода, впускных и выпускных клапанов, толкателей, гидрокомпенсаторов или регулировочных шайб и коромысла. Бывают ГРМ с системами изменения фаз газораспределения — в таких есть фазовращатели.

Распределительный вал вращается, открывает и закрывает клапаны: в одни поступает топливовоздушная смесь, в другие выходят отработавшие газы. Все происходит в определенной последовательности и с определенной частотой. Вал вращается, открывает и закрывает клапаны с помощью кулачков — специальных участков асимметричной формы.

Геометрия и степень износа кулачков влияют на длительность и степень открытия клапанов, а значит, и на работу двигателя в целом. Распредвал фиксируется подшипниками и фланцем.

6 способов сломать двигатель автомобиля

ГРМ может быть с одним или с двумя валами, но в большинстве современных двигателей два распредвала в головке блока цилиндров.

Шестерня распредвала располагается с торца, соединяется ремнем или цепью с шестерней на передней части коленвала — от нее и передается вращение.

Головка блока цилиндров двигателя Фольксваген 1,6 л CFNA с двумя распредвалами. Асимметричные утолщения на валах — кулачки. Их столько же, сколько клапанов. Фото: Алексей Федоров Тот же двигатель, шестерни распредвалов. Фото: Алексей Федоров

Коленвал через шатуны получает механическую энергию от цилиндро-поршневой группы и отдает крутящий момент на трансмиссию и далее на колеса. Одновременно с этим коленвал приводит в движение распредвал. У коленвала сложная изогнутая форма.

Башмак нужен в ГРМ с цепным приводом, чтобы цепь не провисала. Он прилегает к самой цепи, на него давит гидронатяжитель.

Успокоитель прилегает к цепи и гасит остаточные колебания.

Натяжной ролик в ГРМ с ременным приводом отвечает за постоянное и равномерное натяжение ремня.

Передняя часть коленвала — сразу за болтом и звездочкой в центре фото. Оранжевые пластмасски — успокоители. Черная слева сверху — башмак. Мотор — 1,8 TSI, CFNA, в нем три цепи. Первую сняли, она лежит снизу — цепь привода масляного насоса. Вторая — та, что сейчас прижата башмаком и стоит ближе всех, — цепь ГРМ. Под ней третья — цепь привода балансирных валов. Фото: Алексей Федоров Натяжной ролик ремня ГРМ двигателя Фольксваген 1,6 л BSE. Фото: Алексей Федоров

Клапаны, с которыми взаимодействуют кулачки распредвала, бывают впускные и выпускные. Это стержни с плоской тарелкой на конце.

Впускные клапаны цельные и с тарелкой большего диаметра. Когда они открываются, топливная смесь попадает в цилиндры двигателя. У выпускных клапанов внутри полый стержень с натриевым наполнителем. Благодаря такому решению клапан лучше охлаждается, ведь он отвечает за выпуск отработанных газов и работает при более высоких температурах.

В современных двигателях клапаны устанавливают в головке блока цилиндров — ГБЦ. Их обычно по два или четыре на цилиндр. Место контакта клапана и ГБЦ называют седлом.

Клапаны впуска и выпуска: у них есть стержень с фаской в верхней части и тарелка. У впускного клапана тарелка большего диаметра — это обеспечивает максимальное наполнение цилиндра топливной смесью. Фото: Kudrin Ilia / Shutterstock

Кроме самих клапанов в механизме есть:

1. Пружины — возвращают клапаны в исходное положение после открытия.
2. Маслосъемные колпачки — препятствуют попаданию масла в камеру сгорания.
3. Направляющие втулки — установлены в корпусе ГБЦ и определяют направление движения клапанов.
4. «Сухари» и «тарелки» удерживают пружину на стержне клапана.

Распредвал передает усилие на клапаны через толкатели. Они обычно стальные и могут быть механическими, роликовыми, бывают и гидротолкатели. Толкатель двигается линейно — внутри корпуса или по направляющей — и передает усилие на коромысло.

/guide/motor-oil/

Моторное масло: из чего состоит и как его правильно выбирать

Рокер, или коромысло, доводит усилие до самого клапана. Это рычаг с двумя плечами разной длины: более короткое получает усилие от толкателя, длинное давит на стержень клапана.

Клапанный механизм двигателя с двумя распредвалами. Один вал открывает и закрывает впускные клапаны, второй — выпускные. Фото: patruflo / Shutterstock

Детали ГРМ двигателя расширяются и сужаются под воздействием температуры. Чтобы это не влияло на работу ДВС, важно поддерживать тепловой зазор между клапанами и кулачками распредвала. В ГРМ с механическими толкателями зазор выставляют и регулируют вручную.

Гидрокомпенсаторы поддерживают зазор автоматически. Если совсем просто, это стальной корпус с полостью для масла и плунжерной парой внутри. Плунжерная пара состоит из металлического цилиндра — плунжера — и втулки, в которой он двигается. Плунжер ходит вверх-вниз под действием толкателя и компенсирует изменения теплового зазора.

Гидрокомпенсатор можно установить в любую часть привода клапанов — хоть в толкатель, хоть в рокер. В современных ДВС чаще встречаются гидрокомпенсаторы в толкателях — тогда кулачки распредвала давят на него напрямую, без помощи рокера.

Системы изменения фаз газораспределения устанавливают в газораспределительный механизм дополнительно. Они регулируют параметры ГРМ в зависимости от режима работы двигателя. Вот какие параметры ГРМ можно регулировать:

1. Моменты, в которые клапаны открываются и закрываются.
2. Время, на которое клапаны открываются.
3. Высоту, на которую клапаны поднимаются

ГРМ без системы изменения фаз может обеспечить работу ДВС только с одним набором параметров. Но двигателю на холостом ходу и двигателю на высоких оборотах требуются разные уровни очистки от отработанных газов и разная мощность.

/guide/wheel-drive/

Какой привод выбрать: RWD, FWD, 4WD или AWD

Вот что можно сделать, чтобы системы изменения фаз подстраивали параметры ГРМ под разные режимы работы двигателя:

1. Регулировать движение распредвала с помощью гидроуправляемой муфты.
2. Применять кулачки различной формы.
3. Регулировать высоту подъема клапана с помощью эксцентрикового вала и промежуточного рычага.

Как работает ГРМ

Газораспределительный механизм действует синхронно с тактами работы двигателя. У современных автомобилей четырехтактные ДВС, а значит, четыре фазы работы. Опишем процесс на примере бензинового двигателя:

1. На такте впуска распредвал через цепной или ременной привод начинает вращаться от вращения коленвала. Кулачки распредвала набегают на толкатели, которые передают движение коромыслу. Длинное плечо коромысла опускается вниз и надавливает на стержень клапана впуска. Клапан сжимает пружину, открывается и впускает топливную смесь.
2. На такте сжатия кулачок распредвала сходит с толкателя, клапан впуска под действием пружины садится на место. Клапан выпуска остается закрытым. Рабочая смесь сжимается внутри цилиндра.
3. Во время рабочего такта двигателя все клапаны закрыты. Срабатывает свеча зажигания, сгорает топливовоздушная смесь.
4. На такте выпуска кулачки распредвала снова надавливают на толкатели, а те передают движение на коромысло, которое открывает клапаны выпуска. Отработанные газы выходят в выпускной коллектор.

При переходе от такта выпуска к такту впуска впускные и выпускные клапаны открыты одновременно: так цилиндр лучше очищается от отработанных газов. Моменты и продолжительность открытия и закрытия клапанов подбираются для каждого типа двигателя.

/osmotr-avto/

Как осмотреть автомобиль с пробегом

Типы ГРМ в зависимости от управления впуском и выпуском

ГРМ различаются по количеству распредвалов, по их положению, по числу клапанов и так далее.

В зависимости от механизма впуска и выпуска топлива ГРМ могут быть поршневые, золотниковые, гильзовые и клапанные:

1. В поршневых ГРМ впуск и выпуск производит сам поршень, который открывает и закрывает окна в стенке цилиндра. Это двухтактные ДВС, у них нет ГРМ как такового — просто окна в стенках цилиндра.
2. В золотниковых ГРМ открытием окон впуска и выпуска управляет золотниковый клапан. Он вращается вокруг неподвижной оси внутри цилиндрической втулки.
3. У гильзовых ГРМ в цилиндре двигателя две гильзы, одна внутри другой. Они двигаются в противоположных направлениях, а впуск и выпуск происходят, когда совпадают окна цилиндра и гильзы.
4. В клапанных ГРМ за впуск и выпуск отвечают тарельчатые клапаны. Они открываются и закрываются под действием кулачков распредвала.

В ДВС легковых автомобилей используют только клапанное управление газораспределением. Клапанный механизм может различаться по расположению распредвала. Раньше были широко распространены двигатели с нижневальной компоновкой — в блоке цилиндров. Но в современных ДВС вал устанавливают сверху, в головке блока цилиндров.

/guide/china-auto/

Что нужно знать о китайских машинах

Есть два вида верхневальных ГРМ по количеству распредвалов, клапанов на цилиндр и по типу привода.

ГРМ с распредвалом в блоке цилиндров. Нижнеклапанные двигатели с валом в блоке цилиндров компактные и экономичные. Их нет в легковых автомобилях с середины 1990-х.

Верхнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров послужили переходом к верхневальным ДВС, но двигатель V8 до сих пор производят с такой компоновкой. Его ставят на машины «Дженерал-моторс», например на Джип Ранглер 2020 года.

ГРМ с распредвалом в головке блока цилиндров. Клапаны впуска и выпуска приводит в движение один распредвал в головке блока. В одном двигателе могут сочетаться разные механизмы воздействия на клапаны: например, коромысла для клапанов впуска и толкатели для выпуска. Система single overhead camshaft — SOHC — в современных ДВС встречается редко, но один распредвал у двигателей на автомобилях платформы B0: например, Рено Логан, Лада Гранта и Ниссан Альмера.

У ГРМ с двумя распредвалами — double overhead camshaft, или DOHC, — один открывает и закрывает клапаны впуска, другой — клапаны выпуска. У современных автомобилей обычно по четыре клапана на цилиндр, их приводят в движение толкатели. Схема DOHC сегодня самая распространенная в производстве двигателей для легковых авто.

/list/avtonovinki-zima-2022/

6 автомобилей, которые вышли на российский рынок зимой 2022

Типы ГРМ в зависимости от привода

Привод бывает ременной, цепной и зубчатый, или шестеренчатый, — в зависимости от того, что именно связывает коленвал и распредвал. В современных ДВС не бывает зубчатого ГРМ.

В ременном приводе ГРМ вращение от коленвала передает зубчатый ремень, который вынесен за картер ДВС. Он не требует дополнительной смазки и снижает уровень шума. Обслуживать такой привод относительно недорого и несложно.

Ресурс ремня сравнительно невелик — 60 000—70 000 км. Но, например, на Ауди А4 четвертого поколения, которые выпускались в 2007—2013 годах, производитель рекомендует менять ремень каждые 150 000 км пробега. На Ауди А6 с двигателем 2.0 TD CAGB ремень может пройти более 200 000 км — как хорошая массивная цепь.

Обрыв ремня у 16-клапанного ДВС может привести к загибу клапанов и серьезным повреждениям самого двигателя — восстановление обойдется дорого. У одновальных ДВС поршень цилиндра не достает до клапанов даже в самом верхнем положении — если ремень внезапно порвется, велика вероятность, что машина просто заглохнет и больше не запустится. Например, так у большинства 8-клапанных двигателей для Лад.

С ременным приводом можно купить автомобиль любого размера: какую угодно Гранту, Поло 2015 года выпуска и моложе, все поколения Логана, новый Ленд Ровер Дискавери с дизельным двигателем 3.0 и старые авто бизнес-класса. Ремни ГРМ на БМВ и Мерседесах по надежности не уступают массивной долговечной цепи, но встречаются только на старых машинах, которые не выпускают с середины 1990-х.

/audi-80-cheap-restore/

Как я бюджетно привела в порядок 30-летнюю Ауди 80

Цепной привод ГРМ. Механизм приводит в движение цепь, которую устанавливают в корпусе двигателя. Цепному приводу необходима смазка и дополнительные детали вроде башмака и успокоителя.

Обычно срок службы цепи — 150 000—200 000 км, поэтому менять ее нужно реже, чем ремень, но стоит она прилично дороже. У некоторых современных двигателей ресурс цепи почти как у ремня — около 100 000 км. Например, у Тигуана предпоследнего поколения с двигателем 1,4 л или у Октавии с 1,8 л. Необходимость соответствовать жестким экологическим требованиям вынуждает автопроизводителей уменьшать вес авто и узел ГРМ в том числе.

В отличие от ремня, который может внезапно оборваться, цепь со временем растягивается и может перескочить на один, два и более зубьев. Фазы распределения ГРМ сместятся, появятся проблемы в работе двигателя. Это не так страшно и дорого, как если бы загнуло клапаны, хотя бывают и тяжелые случаи.

Например, если на цепных двигателях концерна VAG 1,2 и 1,4 л проскочит цепь, придется ремонтировать головку блока цилиндров и менять клапаны. А если все пойдет совсем плохо и клапан повредит стенки цилиндра, придется менять двигатель целиком.

В основном цепной привод устанавливают в двигатели легковых автомобилей бизнес-класса и внедорожники. У концернов «Мерседес» и БМВ комплектация с цепью ГРМ есть практически у всего модельного ряда. «Тойота» ставит цепной привод на Хайлюкс и Ленд Крузер, «Ниссан» — на Икстрейл и Патфайндер.

/bmw-tune/

Я дооснастил свою БМВ и сэкономил 540 тысяч

Вместе с тем цепи все чаще встречаются у малолитражек и авто эконом-класса. ДВС с цепным приводом есть у Тойоты Ярис, Фольксвагена Поло седан до 2014 года, у Шкоды Октавии и Рапид, у Киа Рио и Форда Фокуса.

Типичные неисправности ГРМ

От работы ГРМ зависит стабильность работы двигателя, поэтому механизм важно своевременно обслуживать. В системе ГРМ много деталей, каждая из которых может выйти из строя. Вот как это может почувствовать водитель:

1. Двигатель стучит на малых оборотах, машина разгоняется медленнее — мощность явно упала. Стоит проверить тепловой зазор и состояние кулачков и подшипников распредвала.
2. Двигатель стучит, пока не прогреется: возможно, неисправны гидрокомпенсаторы.
3. Двигатель шумит в районе распредвала, в выхлопной системе что-то стреляет. Сбились фазы ГРМ.
4. Синий дым из выхлопной трубы, уровень масла в двигателе падает. Стоит проверить состояние маслосъемных колпачков, стержней и направляющих втулок клапанов.
5. Кратковременные перебои в работе двигателя, падает мощность, температура выше стандартной несмотря на то, что с охлаждающей жидкостью все в порядке, — возможно, износились пружины клапанов. Самая тяжелая форма такой неисправности — зависание клапанов. Это когда пружина настолько износилась, что не может вернуть клапан на место, он остается в открытом положении дольше, чем нужно, и может встретиться с поршнем. С современными авто такое бывает очень редко.

Работы по диагностике и ремонту ГРМ

Капитальный ремонт двигателя	От 15 000 Р для ВАЗ, от 30 000 Р для иномарок
Замена клапана со снятием и установкой цепи или ремня и головки блока цилиндров	От 5500 Р + 6000 Р + 4000 Р
Замена гидротолкателей со снятием и установкой цепи или ремня	От 3000 Р + 6000 Р
Замена маслосъемных колпачков со снятием и установкой цепи или ремня	От 2500 Р + 6000 Р
Замена распредвала со снятием и установкой цепи или ремня	От 2000 Р + 6000 Р
Замена цепи ГРМ	От 6000 Р
Снятие и установка ГБЦ	От 4000 Р ременной, от 6500 Р цепной
Замена ремня ГРМ	От 3500 Р
Регулировка клапанов	От 2500 Р
Диагностика двигателя	700—1500 Р

Капитальный ремонт двигателя

От 15 000 Р для ВАЗ, от 30 000 Р для иномарок

Замена клапана со снятием и установкой цепи или ремня и головки блока цилиндров

От 5500 Р + 6000 Р + 4000 Р

Замена гидротолкателей со снятием и установкой цепи или ремня

От 3000 Р + 6000 Р

Замена маслосъемных колпачков со снятием и установкой цепи или ремня

От 2500 Р + 6000 Р

Замена распредвала со снятием и установкой цепи или ремня

От 2000 Р + 6000 Р

Замена цепи ГРМ

От 6000 Р

Снятие и установка ГБЦ

От 4000 Р ременной, от 6500 Р цепной

Замена ремня ГРМ

От 3500 Р

Регулировка клапанов

От 2500 Р

Диагностика двигателя

700—1500 Р

Цены на запчасти для ремонта ГРМ на 21 марта 2022 года

Цепь ГРМ	От 35 000 Р за неоригинальный комплект, от 18 000 Р за одну цепь
Комплект ремня ГРМ с роликами	От 10 000 Р для ВАЗ, от 18 000 Р для иномарок
Распредвал	От 8000 Р на ВАЗ, от 20 000 Р за неоригинальный распредвал на иномарку
Втулки клапанов, комплект из 16 штук	От 3500 Р для ВАЗ, от 6500 Р для иномарок
Гидрокомпенсаторы	От 3000 Р для ВАЗ за комплект из 8 штук, от 700 Р за штуку для иномарок
Клапан	От 200 Р для ВАЗ, от 1500 Р для иномарок
Пружины клапанов	От 100 Р, но бывают и очень дорогие пружины

Цепь ГРМ

От 35 000 Р за неоригинальный комплект, от 18 000 Р за одну цепь

Комплект ремня ГРМ с роликами

От 10 000 Р для ВАЗ, от 18 000 Р для иномарок

Распредвал

От 8000 Р на ВАЗ, от 20 000 Р за неоригинальный распредвал на иномарку

Втулки клапанов, комплект из 16 штук

От 3500 Р для ВАЗ, от 6500 Р для иномарок

Гидрокомпенсаторы

От 3000 Р для ВАЗ за комплект из 8 штук, от 700 Р за штуку для иномарок

Клапан

От 200 Р для ВАЗ, от 1500 Р для иномарок

Пружины клапанов

От 100 Р, но бывают и очень дорогие пружины

Система газораспределения

Для осуществления в двигателях рабочих циклов, непрерывно следующих один за другим, необходимо в определенные моменты подавать в рабочий цилиндр свежий заряд и удалять из него отработавшие газы.

Эти функции выполняют органы газораспределения. В четырехтактных двигателях газораспре­деление состоит из клапанов (впуск­ных и выпускных), клапанных рыча­гов и толкателей, распределительного вала с сидящими на нем кулачковыми шайбами, передаточных зубчатых колес и промежуточных валов. В боль­шинстве двухтактных двигателей органами газораспределения явля­ются окна в цилиндровой втулке (вы­пускные и продувочные), закрытие и открытие которых производится поршнем. Могут применяться вспо­могательные клапаны, расположен­ные по пути воздуха к каким-либо окнам, или же клапаны в крышке цилиндра, заменяющие собой выпуск­ные окна. При наличии клапана в крышке двухтактный двигатель должен быть снабжен и соответствую­щим клапанным приводом.

Общее понятие о работе клапанов было дано выше. Они работают в условиях периодической ударной нагрузки, а также высоких темпера­тур (особенно выпускные клапаны). Поэтому обычно клапаны отковыва­ются из высококачественной жаро­упорной стали (хромоникелевой, вольфрамовой, ванадиевой и др.).

На фиг. 96 представлен впускной клапан в собранном виде, вставленный в цилиндровую крышку. Он состоит из корпуса 11 с направляющей втулкой 4, штока 3 с тарел­кой 1, гнезда 13 и пружины 10. При такой конструкции клапан в соб­ранном виде вставляется в отверстие крышки 12 и крепится к ней при помощи фланца и шпилек.

Клапаны открываются внутрь рабочих цилиндров. Этим дости­гается большая плотность клапанов, прижимаемых рабочими газами. Гнезда для возможности замены в случае коробления иногда выполняют отдельно от корпуса клапана. Съемное гнездо прижи­мается корпусом к кольцевому выступу крышки цилиндра.

Особенностью указанного на фиг. 96 клапана является наличие козырька 2, назначение которого для бескомпрессорного дизеля рассматривалось выше. Козырек может быть установлен в наивыгоднейшее положение даже во время работы двигателя следующим образом: отпускается гайка 9, приподнимается рычажок 8 и шток клапана поворачивается ключом за квадрат на его конце. По дости­жении требуемого положения рычажок 8 опускается и прижимается гайкой 9; клапан более не может повернуться, так как рычажок своим хвостом 7 входит в выточку в рычаге 6, открывающем клапан при работе дизеля.

Для облегчения выемки клапанов иногда применяются отжимные винты 5, которые, будучи ввинчены во фланец со сквозным отвер­стием, упираются в верхнее днище крышки и отжимают клапанный корпус.

Выпускной клапан по своей конструкции мало чем обличается от впускного. Высокая температура отработавших газов, с которыми соприкасается выпускной клапан, вызывает коробление тарелки с плоским основанием. Поэтому нижнее основание выхлопного кла­пана выполняется утолщенным посредине с утонением к краям. В маломощных двигателях тарелка клапанов изготовляется заодно со шпинделем. В больших двигателях тарелки клапанов иногда изго­товляют отдельно от шпинделя. Тарелка может, например, навинчи­ваться на шпиндель, после чего последний расклепывается. Для устранения прогорания выпускных клапанов может быть применено водяное охлаждение корпуса, а в некоторых случаях и самих выпу­скных клапанов (фиг. 97).

Обычно в цилиндре устанавливаются два клапана — впускной и выпускной. У быстроходных двигателей устанавливаются для увеличения суммарного проходного сечения обычно по два впускных и выпускных клапана. В некоторых двигателях клапаны попеременно служат для впуска и выпуска. Это хотя и усложняет конструкцию клапанов и их привод, но облегчает условия работы клапанов вслед­ствие периодического охлаждения их засасываемым воздухом; кроме того, обдуваемое гнездо очищается от нагара.

У некоторых двухтактных двигателей требуется установка кла­пана, регулирующего подачу продувочного воздуха. Это автомати­чески действующий пластинчатый клапан (фиг. 98), состоящий из чугунного корпуса, который крепится шпильками к цилиндру в ресивере 1, чугунных или бронзовых фигурных коробок 2, стянутых двумя крышками 3 и болтами. На фиг. 98 справа показана нижняя часть клапана. Каждая коробка имеет пластинчатый диск 4. Действие клапана основано па разности давлении в цилиндре и ресивере. Когда давление в цилиндре меньше, чем в ресивере, пластинчатые диски приподымаются; когда же давление в цилиндре превзойдет давление продувочного воздуха или когда поршень закроет про­дувочные окна, диски опустятся на свои гнезда фигурных коро­бок и ресивер будет разобщен от цилиндра.

Для нормальной работы дви­гателя моменты открытия и за­крытия клапанов, окон, дей­ствия приборов зажигания или топливо подач и, иначе — фазы газораспределения, устанавливают таким образом, чтобы обеспечить наилучшую очистку цилиндра от продуктов сгорания и наиболее полное за­полнение его свежим зарядом. Взаимосвязь между фазами (мо­ментами) газораспределения обычно для наглядности изображается спирально построенной круговой диаграммой. Она представляет собой графи­ческое изображение пути оси шейки мотыля с показом тех положений радиуса мотыля, ко­торыми характеризуются фазы газораспределения. Отсчет уг­лов поворота мотыля производят от или до ближайшей мертвой точки.

На фиг. 99 дана круговая диаграмма четырехтактного ди­зеля.

а) Открытие впускного кла­пана (О. вп.) устанавливают с опережением, т. е. до прихода поршня в в.м.т. Это делается для того, чтобы к началу хода поршня вниз клапан был уже достаточно открыт и не создавал боль­шого сопротивления проходу всасываемого воздуха. На круговой диаграмме видно, что начало впуска воздуха совпадает с концом выпуска отработавших газов, при котором, как говорилось, эти газы своей инерцией создают некоторое разрежение над поршнем. Поэтому начавший открываться еще до прихода поршня в в. м. т. впускной клапан создает условие для частичного подсоса воздуха, который несколько продувает пространство над поршнем, умень­шая количество остаточных газов, а следовательно, обеспечивая луч­шее наполнение цилиндра свежим воздухом.

Опережение впуска устанавливается от 5 до 30° пово­рота мотыля до в. м. т. (угол а на диаграмме).

б) Закрытие впускного клапана (3. вп.) делается с запаздыванием, т. е. после прохода поршнем н. м. т. Нужно это для того, чтобы к концу всасывающего хода поршня кла­пан был достаточно открыт и не создавал большого сопротивления проходу воздуха в цилиндр. По­мимо этого, к концу хода всасы­вания и в начале хода сжатия дав­ление в цилиндре продолжает быть меньше атмосферного, почему за­полнение цилиндра воздухом про­должается и тогда, когда поршень начнет уже двигаться вверх. Таким образом, при запаздывании закрытия впускного клапана в цилиндр может поступать дополни­тельная порция воздуха, чему также способствует инерция воздуха во всасывающей трубе. Угол запаздывания ? впускного клапана составляет 18—50° после н. м. т.

в)  Подача форсункой распыленного топлива в цилиндр двигателя (О. Ф.) производится с опережением, т.е. до в.м.т., с учетом периода задержки воспламенения. Предварение начала впрыскивания регулируется с таким расчетом, чтобы сгорание развивалось к моменту прохода поршнем в. м.т. Слишком большое предварение впрыска может вызвать начало интенсивного сгорания ранее прихода поршня в в.м.т., что вызовет преждевременное резкое повышение давления, а чрезмерно малое предварение впрыска может вызвать слишком позднее начало сгорания, что снизит эффективность рабочего хода. Угол опережения впрыска ? топлива подбирается опытным путем и находится примерно в пределах 15—30° до в. м. т.

г) Открытие выпускного клапана (О. вып.) назначается до прихода поршня в н. м. т. Это опережение выпуска составляет ? ? = 40 ? 60° поворота мотыля до н.м.т. Делается это для того, чтобы к началу хода выпуска (с н.м.т.) давление в цилиндре успело почти урав­няться с атмосферным и открытие клапана уже было бы полным. Этим предотвращается создание слишком большого противодавления при выталкивающем ходе поршня. В конечном счете, опережение открытия выпускного клапана имеет целью уменьшить работу, затра­чиваемую па выталкивание отработавших газов из цилиндра.

д) Закрытие выпускного клапана (3. вып.) обычно делают с запаздыванием, т. е. после прохождения поршнем в. м. т. Это осуществляют для того, чтобы в конце выпуска открытие клапана было еще достаточным и не создавало большого сопротивления выпуску. Однако запаздывание закрытия является не столь важным, как опережение открытия выпускного клапана. Объясняется это тем, что к моменту прихода поршня в в. м. т. скорость его быстро замедляется, а газы в выхлопной трубе продолжают по инерции двигаться со столь большой скоростью, что в пространстве над поршнем может полу­читься даже разрежение; таким образом создаются благоприятные условия для очистки цилиндра от отработавших газов.

Угол запаздывания ? берется 0—25° после в.м.т. Закрывать выхлопной клапан ранее прихода поршня в в.м.т. нельзя, так как при этом получится сжатие остатках отработавших газов и они устре­мятся в открывающийся в это время впускной клапан.

Все фазы газораспределения не могут быть одинаковыми для всех типов двигателей. Они подбираются опытным путем и зависят главным образом от быстроходности двигателей, величины проход­ного сечения клапанов и объема рабочего цилиндра. Все углы опе­режения и запаздывания, открытия и закрытия клапанов, вообще говоря, берутся тем больше, чем быстроходнее двигатель и чем меньше сечение клапанов.

Круговая диаграмма газовых и карбюраторных двигателей (а следовательно, и фазы их газораспределения) в основном сходна с только что рассмотренной. Однако момент начала открытия впу­скного окна может здесь происходить с запаздыванием (за в.м.т.). Объясняется это тем, что при наличии опережения открытия впуск­ного клапана начало его открытия совпадает с движением поршня к в.м.т. В случае ненормального состава смеси, или если двигатель быстроходный, процесс догорания иногда продолжается и в период выпуска; пламя догорания через начавшийся открываться с опере­жением впускной клапан попадает в трубопровод горючего газа, или смесительный клапан, или в кар­бюратор и вызывает взрыв, мо­гущий произвести разрушения.

Кроме этого отличия, в круго­вой диаграмме указанных двига­телей вместо момента начала дей­ствия форсунки будет указан мо­мент зажигания смеси.

Фазы газораспределения двух­тактных двигателей могут также быть изображены на круговой диа­грамме. Они зависят от принятого типа продувки и расположения окон.

На фиг. 100 дана примерная круговая диаграмма двухтактного дизеля без наддува. Здесь начало подачи топлива осуществлено с опережением на 17° поворота мо­тыля до прихода поршня в в. м. т.. За 68° до н. м. т. поршень, дви­гаясь вниз, открывает выпускные окна, и расширившийся отработавший газ начинает выпускаться; продолжающий опускаться поршень на 52° до п. м. т. открывает впускные (продувочные) окна, и происходит продувка с заполне­нием цилиндра свежим воздухом. При движении поршня вверх впускные окна закрываются через 52° после п. м. т., выпускные — через 68° после и. м. т.

Клапаны газораспределения получают движение от привода. Основной частью приводного механизма является распределительный вал, на котором закреплены шайбы с выступами — кулаки. Работа распределительного вала основана на периоди­ческом воздействии на клапаны посредством качающихся рычагов или толкающих штанг.

На фиг. 101 дан один из вариантов взаимосвязи распределитель­ного вала с клапаном. При вращении распределительного вала 1 сидящий жестко па нем кулак 2 своим выступом 3 набегает на ролик 4 двуплечего рычага 5; вследствие этого ролик приподнимается, а другой конец рычага опускается на шток клапана и, преодолевая натяжение пружины 6, открывает клапан. При дальнейшем повороте распределительного вала ролик сходит с выступа кулака, правый конец рычага опустится, а левый поднимается, и под действием пру­жины клапан закроется. Ось рычага крепится в кронштейнах крышки цилиндра и смазывается через специальное отверстие.

Число оборотов всякого распределительного вала четырехтакт­ных двигателей должно быть вдвое меньше, чем коленчатого, так как цикл осуществляется за два оборота коленчатого вала. У двухтакт­ных двигателей, имеющих выпускные клапаны в крышках цилин­дров, число оборотов распределительного вала должно быть равно числу оборотов коленчатого вала, так как цикл соответствует одному обороту этого вала.

В дизелях распределительный вал приводит также топливные насосы, что значительно увеличивает нагрузку на вал. Для удобства монтажа распределительный вал часто изготовляют разъемным. Материалом обычно служит сталь, идущая на изготовление колен­чатого вала.

Кулачки на распределительном валу должны устанавливаться соответственно расположению клапанов. Количество их для четырехтактных двигателей должно быть равным числу клапанов: впускных, выпускных, форсуночных (у компрессорных дизелей) и числу при­водов топливных насосов (у бескомпрессорных дизелей). Кулаки
(фиг. 102, а) на распределительный вал насаживаются на шпонках, а для предотвращения осевого смещения имеют установочные болты. Кулачки отковывают из малоуглеродистой стали и после механиче­ской обработки подвергают поверхностной закалке для повышения износоустойчивости.

В крупных тихоходных двигателях кулаки изготовляют из отбеленного чугуна. Иногда (у быстроходных дви­гателей) кулаки отковываются вместе с распределительным ва­лом, составляя с ним одно целое.

Профиль выступающей части кулака зависит от необходимых фаз газораспределения, передаточного числа клапанного привода и делается по специальному расчету. Высота выступа кулака должна соответствовать величине хода клапана с учетом соотношения плеч рычага. Чаще всего выступы делаются как одно целое с цилиндри­ческой частью кулака, но иногда, например, для привода форсунки компрессорного дизеля или топливного насоса некоторых бескомпрессорных дизелей, выступы делаются съемными (фиг. 102, б).

В зависимости от расположения распределительного вала и конструкции двигателя передача движения к клапанам может осуществляться от рычагов или, при низком расположении распределитель­ного вала, от рычагов с толкателями (фиг. 103). Рычаги изготовляются из стали или чугуна и в сечении чаще всего имеют двутавровую форму.

В некоторых двигателях с клапанами, открывающимися вверх, толкателями служат штоки, являющиеся продолжением стержня клапана и опирающиеся на кулаки распределительного вала (фиг. 104).

Сам распределительный вал при­водится в движение от коленчатого вала различными способами в зави­симости от конструкции двигателя, его мощности, числа оборотов, места расположения распредели­тельного вала и пр. Чаще всего привод распределительного вала осуществляется посредством ше­стеренчатой передачи, размещен­ной в торцовой части двигателя. Высокая техника обработки зубчатых колес в последнее время позво­лила значительно повысить коэффициент полезного действия зубчатых передач. На фиг. 105 показано расположение приводных шестерен распределительного вала у четырехтактного дизеля. На коленчатом валу жестко сидит шестерня 1, соединенная с большой передаточной шестерней 3, вращающейся на оси 2, закрепленной при помощи фланца к цилиндровому блоку. К этой шестерене бол­тами 4 крепится малая передаточная ше­стерня (на фигуре ее не видно), приводящая в движение шестерню 5 распределительного вала 6 и шестерню 7; последняя соединена болтами с конической шестерней 8, служащей для передачи вращения центробежному регу­лятору. Вся эта передача закрыта общим кожухом.

Недостатком шестеренчатой передачи яв­ляется значительный шум при работе. В крупных тихоходных двигателях при вы­соком расположении распределительного вала иногда применяется бесшумная передача движения роликовыми цепями; при этом для увеличения угла охвата звездочек цепью и натяжения ее при вытяжке требуется на­тяжное устройство.

На фиг. 106 дана схема передачи от ко­ленчатого вала к распределительному с по­мощью промежуточного, часто называемого регуляторным, вала. Число его оборотов обычно равно числу оборотов коленчатого вала, что позволяет его использовать для установки регулятора.

Что такое система VTEC двигателя автомобиля и её разновидности

VTEC расшифровывается как — электронная система изменения фаз газораспределения и высоты подъема клапанов двигателя машины. Расскажем о системе VTEC для авто, рассмотрим принцип работы и разновидности.

Основные принципы работы

Если сравнить характеристики различных двигателей авто, нетрудно заметить, что у одних максимум крутящего момента достигается на низких оборотах (1800-3000 об/мин), у других — на более высоких (3000 — 4500 об/мин).

Объясняется тем, что эффективное наполнение цилиндров топливо-воздушной смесью и получение высокого крутящего момента, возможно только при определенных оборотах и зависит от конструкции впускного тракта и настройки газораспределительного механизма. Иными словами, темперамент двигателя полностью определяется фазами газораспределения, которые задаются профилем кулачков распредвала.

Представим двигатель, который работал бы на оборотах 20 об/мин, соответственно впускные и выпускные клапана действовали бы 10 раз в минуту, т. е. редко. Для снятия максимального момента на данных оборотах, впускной клапан должен открываться в самом начале такта всасывания, когда поршень начинает двигаться от ВМТ (верхняя мертвая точка), и закрываться в момент прихода поршня в НМТ (нижняя мертвая точка). Аналогично должен работать и выпускной клапан, т. е. никаких задержек или опережений в работе клапанного механизма не допустимо, иначе крутящий момент упадет.

В этом случае наполнение цилиндров свежим зарядом будет эффективным.

Если увеличить частоту вращения двигателя до 4000 об/мин, впускной и выпускной клапана в этом случае будут открываться и закрываться уже 2000 раз в минуту или 33 раза в секунду, т. е. часто.

В таком режиме времени на всасывание поршнем свежей порции заряда остается мало. Только к моменту когда поршень достигнет НМТ ее скорость, а значит и расход через проходное сечение впускных клапанов достигнут максимума, но в этот момент впускной клапан закроется и основная порция свежего заряда не попадет в цилиндры, наткнувшись на преждевременно закрытый клапан — двигатель начнет «задыхаться».

В результате мощность будет незначительна, а максимальные обороты невелики. Это заслуга существующих фаз газораспределения.

Можно настроить по иному, например, для улучшения наполнения цилиндров рабочей смесью на высоких оборотах впускной клапан заставить открываться немного раньше до прихода поршня в ВМТ, а закрываться немного позже после прохода поршнем НМТ. Для улучшения очистки цилиндров от отработавших газов на высоких оборотах выпускной клапан заставить открываться немного раньше до прихода поршня в НМТ, а закрываться немного позже после прохождения им ВМТ.

В этом случае пик крутящего момента будет достигаться на высоких оборотах и возрастет мощность.

В реальных условиях конструкторы силовых агрегатов вынуждены усреднять регулировку фаз газораспределения «на все случаи жизни», выбирая при этом определенный профиль кулачков распредвала. Такой подход не оптимален.

Чтобы мотор автомобиля работал в условиях максимально приближенных к идеальным на любых оборотах — создана система VTEC. Двигатели с VTEC имеют специальный газораспределительный механизм, распредвал которого имеет различные кулачки для низких и высоких оборотов коленчатого вала двигателя, чем достигается различный момент открытия/закрытия и высота подъема клапанов.

Таким образом, обеспечивается стабильность работы на низких и средних оборотах и высокая мощность на высоких.

Двигатели семейства DOHC VTEC

Основой для конструирования DOHC VTEC стал применяемый 4-клапанный газораспределительный механизм. Для каждого ряда клапанов (впускных и выпускных) предусмотрено устройство отдельного распредвала.

На каждые два клапана приходиться три кулачка на распределительном валу. Боковые два предназначены для работы двигателя на низких и средних оборотах, центральный — на высоких.

Кулачки воздействуют на клапана через рокера, которых тоже три на два клапана. Все три рокера оборудованы гидравлически управляемыми поршеньками, которые при наличии управляющего воздействия сдвигаются и соединяют их в единое целое. Средний рокер оборудован специальной пружиной, которая обеспечивает постоянный контакт кулачка с рокером на низких и средних оборотах.

При работе двигателя на малых оборотах рокера не заблокированы и каждый из них совершает независимое движение по закону описываемому соответствующим кулачком. При этом средний кулачок хотя и вращается вместе с остальными, но в работе газораспределительного механизма участия не принимает.

Как только двигатель перейдет на режим высоких оборотов, электронный «мозг» отдаст команду на исполняющее устройство, в результате давление масла заставит поршеньки в рокерах начать перемещаться, что приведет к блокировке последних. Таким образом, все элементы этой группы станут подконтрольными одному центральному кулачку, который теперь самостоятельно станет управлять работой обоих клапанов.

Двигатели семейства SOHC VTEC

SOHC VTEC имеет один распредвал и используется только для впускных клапанов. Эффективность работы несколько ниже чем у DOHC VTEC, но она конструктивно проще и обеспечивает двигателю меньшие габариты и массу.

Основная задача SOHC VTEC-E — максимально снизить расход топлива и улучшить экологические показатели. На малых оборотах двигатель работает на обедненной топливо-воздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Попав туда рабочая смесь интенсивно завихряется, благодаря чему обеспечивается устойчивое ее сгорание. При увеличении оборотов срабатывает система VTEC и тогда оба клапана начинают совместную работу.

Газораспределительный механизм 3-stage SOHC VTEC. Она имеет не два режима работы, а три. В зоне низких оборотов система обеспечивает экономичный режим работы двигателя на обедненной топливо-воздушной смеси. В этом случае используется только один из впускных клапанов.

На средних оборотах в работу включается второй клапан, но фазы газораспределения и высота подъема клапанов не изменяются. Двигатель в этом случае реализует высокий крутящий момент. На режиме высоких оборотов оба клапана управляются одним центральным кулачком, отвечающим за снятие с двигателя максимальной мощности.

Двигатели семейства i-VTEC

Конструкция i-VTEC предполагает использование дополнительную систему VTC, непрерывно регулирующую момент начала открытия впускных клапанов. Фазы открытия впускных клапанов задаются в зависимости от нагрузки двигателя и регулируются посредством изменения угла установки впускного распределительного вала относительно выпускного.

Применение системы VTC позволяет эффективнее наполнять цилиндры двигателя топливо-воздушной смесью, что выражается в увеличении мощности двигателя на 20%, крутящего момента на 10%, снижении расхода топлива и уменьшении вредных выбросов на 10-20%.

Автомобильный двигатель без распределительного вала

В схеме газораспределительного механизма Архангельского имеется центробежный регулятор, сдвигающий моменты открытия и закрытия клапанов в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

Клапан Архангельского открывается при срабатывании электромагнита и закрывается возвратной пружиной.

Использование для перемещения клапана двух электромагнитов позволяет избавиться от возвратных пружин.

В новой конструкции газораспределительного механизма привод расположен сбоку от блока цилиндров. Применение длинных соленоидов увеличивает ход клапанов, позволяет его регулировать в широких пределах.

‹

›

Открыть в полном размере

Исторически сложилось так, что отечественное автомобилестроение развивалось в попытках догнать западных коллег. По-настоящему оригинальные модели (к ним относится, скажем, “Победа”) можно пересчитать по пальцам. И все же интересные разработки, внедрение которых позволило бы нашим автомобилестроителям успешно конкурировать с зарубежными, появляются. Предлагаем вниманию читателей рассказ о необычном механизме, предложенном доцентом кафедры “Электротехника и электрооборудование” Московского автомобильно-дорожного института (Государственного технического университета) Д. А. Сосниным. Устройство позволяет отказаться от применения в двигателе привычного распределительного вала и в то же время гибко управлять фазами газораспределения и величиной хода клапанов.

ТАМ, ГДЕ ЭЛЕКТРОНИКА ПАСУЕТ

Любой автомобилестроитель стремится к тому, чтобы двигатели внутреннего сгорания (ДВС) на его машинах работали в оптимальном режиме: обеспечивали максимальную мощность, равномерность крутящего момента, минимальный расход топлива, наименьшую токсичность выхлопных газов. Однако пока этого никому не удалось добиться в полной мере, поскольку улучшение одних характеристик приводит к ухудшению других. В последнее время, правда, достигнут существенный прогресс благодаря применению автоматизированного управления работой двигателя с широким использованием электроники.

При составлении программы для системы управления двигатель на специальном испытательном стенде вводят в устойчивый режим работы и последовательно корректируют все параметры так, чтобы для данного режима они обеспечивали наилучшие выходные характеристики. То же проделывают при других режимах. Результаты записывают в постоянную память электронного блока в виде многомерной диаграммы, с помощью которой в дальнейшем формируются управляющие сигналы по каждому из параметров.

Например, в комплексной электронной системе “Motronic” (ФРГ), которая управляет впрыском топлива и зажиганием, пять таких диаграмм: для корректировки угла опережения зажигания, времени впрыска топлива, положения клапана рециркуляции (устройства, возвращающего часть выхлопных газов в цилиндр для лучшего дожигания топлива), времени накопления энергии в катушке зажигания и положения дроссельной заслонки. В качестве входных параметров в этой системе используются частота вращения коленчатого вала, крутящий момент и температура двигателя, а также напряжение аккумуляторной батареи. На выходе контролируют соответствие оборотов двигателя крутящему моменту и содержание окиси углерода в выхлопных газах.

К сожалению, в автомобиле есть система, которая не поддается регулированию даже самой изощренной автомобильной электроникой. Это газораспределительный механизм с жесткой кинематической связью между коленчатым и распределительным валами.

Специалисты считают, что классический двигатель достаточно совершенен и если иногда плохо работает, то лишь потому, что “задыхается от собственного выхлопа”; стоит дать двигателю побольше кислорода, позволить “дышать полной грудью”, и ему не будет альтернативы.

Помочь двигателю можно, если бы удалось сдвигать моменты открытия и закрытия клапанов, в первую очередь впускных. Вспоминается, как еще в начале 70-х годов прошлого века автогонщики прибалтийских

республик выигрывали состязания, добиваясь частоты вращения коленчатого вала до 3000 об/мин на холостом ходу и до 8000 об/мин на полном газу. Впоследствии выяснилось, что они раздобыли шаблон распределительного вала, наплавляли кулачки и затем вручную доводили их форму. С такими распредвалами двигатели выдавали высокие характеристики (мощность и крутящий момент), но только на больших оборотах. Для спортивных машин это хорошо, но для “частных” — неприемлемо. Тем не менее такой факт говорит о заметной роли запаздывания или опережения фазы клапанов.

Как же заставить клапан открываться и закрываться в тот момент, который соответствует оптимальной работе двигателя? Ясно, что нужно управлять фазами газораспределения в зависимости от частоты вращения, положения и нагрузки коленчатого вала. Традиционный кулачковый распредвал не позволяет решить эту задачу.

В небольших пределах соотношение фаз газораспределения можно регулировать с помощью механических, электромеханических, гидравлических, пневматических приводов клапанов. Но наиболее перспективным считается электромагнитный привод, управляемый электроникой. С его помощью можно не только оптимизировать работу двигателя, но и расширить его функциональные возможности. Так, четырехцилиндровый двигатель при изменении порядка срабатывания клапанов можно заставить действовать как двух- или трехцилиндровый; он более равномерно работает при переменных нагрузках, потребляет меньше топлива на максимальных оборотах при заданной мощности. Не будет у такого двигателя проблем с изменением направления вращения коленчатого вала.

На первый взгляд все выглядит очень просто, но почему-то на автомобилях электромагнитные клапана пока встречаются только в экспериментальных разработках.

КЛАПАН АРХАНГЕЛЬСКОГО

Попытку реализовать идею электромагнитного клапана с гибким управлением предпринял в середине XX века профессор МАДИ В. М. Архангельский. Включение и выключение электромагнитов происходило при замыкании и размыкании контактов, связанных с кулачками распределительного вала. На место клапан возвращался пружиной.

В схеме Архангельского был предусмотрен центробежный регулятор на распределительном валу. При изменении частоты вращения он смещал положение кулачков и вызывал опережение открывания и закрывания клапанов. Таким образом, регулятор играл роль обратной связи. Это позволяло обходиться без программного управления, которого, кстати, тогда и не могло быть.

К сожалению, несмотря на изящество схемы, работоспособную конструкцию создать не удалось. Дело в том, что клапан должен быстро срабатывать и надежно закрываться, а поэтому требуется возвратная пружина с большой жесткостью. Соответственно нужен мощный электромагнит, который потребляет значительный ток из бортовой сети автомобиля. В те времена не было мощных полупроводниковых вентилей и металлические контакты при коммутации больших токов быстро выгорали. Наконец, при закрытии клапана возвратной пружиной происходил сильный удар головки клапана о гнездо, что вызывало шум при работе газораспределительного механизма и вело к частым поломкам клапанов.

ОДИН ХОРОШО, А ДВА ЛУЧШЕ

Избавиться от многих недостатков, присущих клапану Архангельского, можно, если вместо одного электромагнита поставить два — открывающий и закрывающий. Подобная схема была разработана одним из студентов Тольяттинского государственного университета в дипломном проекте под руководством доктора технических наук профессора В. В. Ивашина.

В данном варианте конструкции пружины не нужны, и поэтому электромагниты могут быть меньших размеров и мощности — ведь большой ток потребляется лишь при закрывании и открывании клапанов, а для их удержания достаточна сила тока в десять раз меньше.

Но главное, теперь можно обойтись совсем без распределительного вала, поскольку задавать время срабатывания и силу тока через обмотку электромагнита может программируемый контроллер — электронное устройство, обычно на микропроцессоре, управляющее работой двигателя и других систем автомобиля.

В НАМИ под руководством кандидата технических наук А. Н. Терехина начали проводить исследовательские и конструкторские разработки газораспределительного механизма с электромагнитным приводом клапанов на базе двигателя М-412. В результате был создан действующий макет газораспределительного механизма с двухсторонними электромагнитами на восьми клапанах. Но с начала 1990-х годов финансирование прекратилось, и перспективная разработка затерялась в архивах.

Несколько лет назад работы над новым газораспределительным механизмом были возобновлены на Волжском автозаводе под руководством главного конструктора АвтоВАЗа П. М. Прусова. Так, среди тем Всероссийского конкурса “Русский автомобиль” (см. “Наука и жизнь” № 12, 2002 г.) была объявлена “Разработка системы электромагнитного привода газораспределительных клапанов для 16-клапанного двигателя ВАЗ”. На конкурс были представлены два проекта, но оба совсем “не по делу”, и их даже не стали рассматривать.

Тем временем над усовершенствованием электромагнитного привода клапанов начали работать японские, американские и (с наибольшим успехом) немецкие автомобилестроители. Уже в 2002 году компания БМВ приступила к испытаниям на реальном 16-клапанном двигателе газораспределительного механизма с электромагнитным приводом всех клапанов.

КОНКУРЕНТОСПОСОБНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Тогда же к разработке электромагнитных газораспределительных клапанов приступили на кафедре “Электротехника и электрооборудование” МАДИ (ГТУ).

Хотя на Западе нас не признавали конкурентами: мол, “отстали на 10 миль” (на жаргоне автогонщиков так говорят об отставших на два круга, что означает — слабаки), однако автором запатентована конструкция, которая решает большинство проблем, присущих электромагнитным приводам.

В ней вместо громоздких электромагнитов, установленных над клапанами, применены длинные соленоиды. Торможение сердечника в длинном соленоиде реализуется не жесткими упорами, а краевыми магнитными полями, и работа привода становится бесшумной. Кроме того, ход клапана может быть сколь угодно большим и регулируемым. Возвратно-поступательное движение от электромагнита к клапану передается через штангу и качающееся коромысло. Благодаря этому привод можно устанавливать не над блоком цилиндров, а на его боковой поверхности. В результате значительно уменьшается высота двигателя, а для охлаждения и смазки деталей привода используются штатные системы автомобиля.

Теперь дело за моторостроителями. Если удастся воплотить идею в металле, в России появится приемистый и экономичный автомобиль, который к тому же будет удовлетворять самым жестким требованиям по чистоте выхлопа.

Плюсы и минусы синхронизации двигателя и что происходит, когда она выходит из строя

Взаимосвязь между движущимися частями двигателя спроектирована с чрезвычайно высокими допусками, которые контролируются очень точной синхронизацией двигателя. Вот как это все работает

Напомнить позже

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

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

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

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

5 МБ

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

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

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

6 МБ

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

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

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

Метка ГРМ на звездочке распредвала правильно совмещена с соответствующей меткой на крышке клапана

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

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

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

Последствия обрыва ремня ГРМ…

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

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

Alfa Romeo GTV поставлялась с особенно тусклыми ремнями, которые требовали частой замены, и этому не способствовало их неудобное расположение в моторном отсеке 9.0002 После того, как ремень ГРМ выполнил свою работу, вступают в действие фазы газораспределения и зажигания. Каждая из этих областей фаз газораспределения легко может иметь собственное полное объяснение, но сейчас я кратко расскажу, как они могут влиять на синхронизацию двигателя.

В простейшей форме синхронизация клапанов регулируется профилями лепестков на распределительных валах с целью открытия клапанов в двигателе на точное время, чтобы получить как можно больше топливно-воздушной смеси, а затем выпустить выхлопные газы для каждого цикла двигателя, максимизируя эффективность двигателя. Лепестки управляют подъемом (насколько клапан открывается) и продолжительностью (время, в течение которого он остается открытым), с технологией двигателя в 90s делает переход к системе изменения фаз газораспределения, чтобы сделать распределительный вал максимально универсальным.

Honda V-TEC является наиболее известной формой изменения фаз газораспределения

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

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

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

Система синхронизации двигателя

+ Только текстовый сайт + Версия без Flash + Связаться с Гленном В течение сорока лет после первый полет братьев Райт, самолеты использовались двигатель внутреннего сгорания повернуть пропеллеры генерировать толкать. Сегодня большинство самолетов авиации общего назначения или частных самолетов по-прежнему приводимый в движение пропеллерами и двигателями внутреннего сгорания, как и ваш автомобильный двигатель. Мы обсудим основы двигатель внутреннего сгорания, использующий Братья Райт 1903, показанный на рисунке в качестве примера. Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший двигатель для студентов, чтобы учиться и изучать основы двигателей и их операция. На этой странице мы представляем компьютерный чертеж системы синхронизации Райта Авиадвигатель братьев 1903 года. Механическая операция На верхнем рисунке показаны основные компоненты системы синхронизации . на Райт 19двигатель 03. В любом двигателе внутреннего сгорания топливо и кислород соединяются в процесс горения чтобы произвести мощность, чтобы повернуть коленчатый вал двигателя. Чтобы совершить полезную работу, должно произойти сгорание в конце такт сжатия двигателя цикл. После рабочий ход выпускной клапан должен быть открыт, чтобы очистить цилиндр от отработанного выхлопные газы. Работа системы синхронизации состоит в том, чтобы вызывать различные операции цикл двигателя должен происходить в правильной последовательности в нужное время. Система синхронизации состоит из нескольких механических компонентов. Главный ведущая звездочка крепится к коленчатому валу двигателя снаружи картер на передней части двигателя. Ведущая звездочка имеет шесть зубьев, которые входят в зацепление отверстия на цепи ГРМ . Цепь проходит вокруг ведущей звездочки и большую звездочку распределительного вала . Аранжировка точно как цепь на велосипеде от педалей до заднего колеса. Большая звездочка распределительного вала имеет двенадцать зубьев, поэтому два оборота коленчатого вала производят один оборот кулачкового вала клапана. Это необходимое соотношение для четырехтактный двигатель, в котором поршень (прикрепленный к коленчатому валу) совершает два прохода через цилиндр во время каждого цикла. Чтобы сохранить правильное натяжение цепи, есть небольшая регулировка напряжение колесо снаружи цепи. Цепь ГРМ вращает вал распредвала клапана , который расположен на днище двигателя. На рисунке вверху этой страницы и в этом компьютерная анимация, мы видим двигатель снизу. К валу кулачка клапана прикреплены четыре кулачка клапана . Кулачки вращаются вместе с валом и поверхность каждого кулачка опирается на коромысло выхлопной клапан каждого цилиндра. Из-за дизайна поверхности или кулачок, коромысло опускается, а клапан открывается, в определенные моменты времени и через определенные промежутки времени во время вращения вала. Это движение гарантирует, что клапан открывается только во время такта выпуска. цилиндра. Обратите внимание на анимацию, что четыре коромысла двигаться в разное время. Это движение поддерживает порядок работы цилиндров. На кулачковом валу клапана ближе к передней части расположена небольшая шестерня. вала справа на рисунке. Эта шестерня входит в зацепление с другой шестерней на валу кулачка зажигания . Вращение этих шестерен вала зажигания вызывает кулачок зажигания вал вращаться в направлении, противоположном валу кулачка клапана, но чтобы вращаться с той же скоростью. На валу кулачка зажигания расположены четыре кулачки зажигания , которые входят в зацепление с пружинными переключателями электрическая система. На анимации зажигание кулачки и вал окрашены в зеленый цвет. Комбинация кулачков клапанов и зажигания кулачки обеспечивают открытие и закрытие клапанов в нужное время в двигателе цикла и что воспламенение происходит, когда клапаны закрыты и объем цилиндра наименьший. Как это работает? Чтобы лучше понять действие кулачков, вот схема, описывающая как работают камеры: Кулачок представляет собой металлический диск, для которого расстояние от центра вращения диска к краевой поверхности изменяется при перемещении по кромочной поверхности. Кулачок вращается на валу, а поверхность кулачка движется по объект называется последователем . (Для нашего двигателя коромысло является последователь). Когда кулачок поворачивается из положения 1 в положение 2, точка на поверхности, которая касается толкателя, изменяется. Поскольку расстояние от центра вращения изменяется между точками на поверхности кулачка, последователь движется. В зависимости от того, как сконфигурирован толкатель, он может вращаться или перевести, или замкнуть переключатель, или выполнить множество задач. камера в конечном итоге возвращается в положение 1, и задача повторяется. Поскольку фактическое сгорание занимает конечное время, зажигание система зажигания обычно не происходит точно в верхней части поршня движение. Чтобы внести некоторые вариации, на ножке есть небольшая ручка. двигатель, который соединяется с шестерней вала зажигания. Перемещение этой ручки вызывает чтобы шестерня немного сместилась на валу, чтобы кулачок зацепил переключатель в немного другое время относительно движения клапанов (и поршня). Это называется опережение зажигания и используется даже на современных автомобильные двигатели. Для самолета Райта опережение было установлено до полета и не мог быть изменен пилотом в полете. Виды деятельности: Экскурсии с гидом Навигация.. Домашняя страница руководства для начинающих   + Горячая линия генерального инспектора + Данные о равных возможностях трудоустройства публикуются в соответствии с Законом об отсутствии страха + Бюджеты, стратегические планы и отчеты о подотчетности + Закон о свободе информации + Повестка дня президентского руководства + Заявление НАСА о конфиденциальности, отказ от ответственности, и сертификация доступности       Редактор: Нэнси Холл Официальный представитель НАСА: Нэнси Холл Последнее обновление: 13 мая 2021 г. + Свяжитесь с Гленном

Компоненты синхронизации — журнал Engine Builder

Чтобы металлические детали вращались, двигались, поднимались, изгибались, раскачивались и, надеюсь, не касались несколько раз в секунду, каждая минута каждого часа работы двигателя требует больше, чем просто достаточно – требуется точность, которой могли бы позавидовать швейцарские железнодорожные кондукторы.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

Хотя все в двигателе должно точно подходить друг к другу, и точность является ключевым моментом, нигде точность не является более важной, чем в тайминге.

«Открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов в точной синхронизации с ходом поршня вверх и вниз требует очень точного расчета времени», — объясняет Engine Builder Технический редактор Ларри Карли. «На холостом ходу интервал времени между открытиями клапанов для каждого цилиндра составляет примерно пятую долю секунды. При 5000 об/мин это около двух сотых секунды. В четырехтактном двигателе впускной и выпускной клапаны открываются и закрываются при каждом втором обороте коленчатого вала, поэтому кулачок поворачивается только на половине оборотов двигателя. Вот почему кулачки имеют большие шестерни на конце, а коленчатые валы — маленькие шестерни. Передаточное число составляет 2:1, поэтому при 3000 об/мин кулачок вращается со скоростью 1500 об/мин».

При обрыве ремня ГРМ или цепи, либо отказа шестерен привода распредвала, распредвал перестает вращаться, двигатель теряет компрессию и двигатель перестает работать. Отказ кулачкового привода также может привести к дорогостоящему повреждению клапанов в «интерференционных» двигателях, у которых недостаточно зазора, чтобы предотвратить удары клапанов о поршни, если кулачок перестает вращаться или прыгает несвоевременно.

Ремни или цепи? Как вы выбираете?

Как ремни, так и цепи имеют свои преимущества и недостатки в каждом применении. По словам поставщика компонентов двигателя на вторичном рынке, ремни имеют меньший вес, меньшую стоимость и меньший уровень шума. Однако они шире цепей, что увеличивает общую длину двигателя. Двигатели с ременным приводом требуют больше места под капотом. Они также требуют замены, как правило, через 50 000–

миль, в зависимости от конструкции ремня.

Однако, по словам другого ведущего поставщика компонентов привода ГРМ, за последние 20 лет применение ремней стало исчезать. «Ахиллесовой пятой ремней всегда был рекомендуемый интервал замены, который, по большей части, составляет около 60 000 миль. Ремень ГРМ считается внутренним компонентом двигателя, критически важным, и большинство производителей предлагают гарантию на трансмиссию в 100 000 миль, и им не нужен критически важный компонент, который не может выдержать гарантийный период. Замена ремня ГРМ не дешевая. Работа может стоить более 300 долларов, примерно в той же сфере, что и цепь ГРМ».

Цепи ГРМ надежны и могут использоваться в двигателях с толкателем или в двигателях с верхним расположением распредвала. Цепь обычно тише, чем прямозубая шестерня, но не такая тихая, как ремень.

Цепи обычно дешевле шестерен, но дороже ремней. Их недостатком является то, что они растягиваются, что обычно происходит после многих миль эксплуатации, но может произойти довольно рано в жизни цепи в высокопроизводительном двигателе с высоким давлением пружины клапана. Растяжение цепи нехорошо, потому что оно создает люфт, шум и замедляет синхронизацию клапанов и опережение зажигания. Хруст цепи является распространенной жалобой в двигателях с толкателями с большим пробегом, когда цепь растягивается и трется о крышку ГРМ. Цепной грохот также может возникать в двигателях с верхним расположением распредвала в результате растяжения, но часто это вызвано изношенными или поврежденными направляющими цепи или плохим натяжителем цепи.

Расстояние между центрами (или CD) — это расстояние от центра распределительного вала до центра коленчатого вала. Точное соответствие вашего набора ГРМ центральному расстоянию вашего двигателя будет определять производительность и долговечность вашего набора ГРМ.
CD = MOS-(Диаметр кривошипа/2 + Диаметр кулачка/2)
Иллюстрация предоставлена ​​Cloyes.

Зубчатые ремни на протяжении многих лет использовались на самых разных двигателях с верхним распредвалом. Ремни ГРМ бесшумны и создают меньше трения, чем цепь ГРМ или зубчатая передача, что снижает паразитные потери мощности внутри двигателя и улучшает экономию топлива и мощность. Ремни ГРМ могут быть изготовлены из синтетического каучука, такого как неопрен, высоконасыщенный нитрил (HSN) или EPDM, и усилены прочными волокнистыми кордами (часто из кевлара). Натяжные корды внутри ремня ГРМ предотвращают его растяжение, что позволяет ремню поддерживать точную синхронизацию клапанов в течение более длительного периода времени, чем обычно это делает цепь. Но срок службы ремня ограничен материалом, из которого он изготовлен. В старых приложениях (1990-х годов и ранее), рекомендуемый интервал замены ремней ГРМ OHC обычно составлял 60 000 миль. Сегодня он составляет от 100 000 до 120 000 миль благодаря ремням, изготовленным из более прочных и долговечных материалов.

Ремни ГРМ часто служат гораздо дольше рекомендуемого интервала замены, но они не вечны. В конце концов, ремень выйдет из строя — обычно практически без предупреждения — и когда это произойдет, он может погнуть клапаны и вызвать большой дорогостоящий ущерб, если применяется двигатель с помехами.

Чтобы пройти дистанцию, ремень ГРМ должен быть правильно натянут и защищен от внешних загрязнений (отсутствие отсутствующих пылезащитных чехлов и отсутствие загрязнения маслом или смазкой из-за утечек моторного масла). Если натяжение ремня не отрегулировано должным образом, когда ремень установлен, или ремень ослабевает, это может привести к скачку времени. Он также может перескочить время, если шестерни на нижней стороне ремня изношены или повреждены.

Другой поставщик послепродажного обслуживания говорит, что для современных автомобильных двигателей среднего и малого размера ремни по-прежнему являются приемлемым вариантом. Частью инженерного уравнения здесь является расстояние между кулачком и кривошипом — чем больше это расстояние, тем больше вероятность того, что OE решит использовать цепь. Поскольку размеры двигателей продолжают уменьшаться, многие производители считают ремни более экономичным выбором. Мы рекомендуем проверять ремни, начиная с пробега 50 000 миль, а затем с интервалами в 10 000 миль. С цепями вы получаете большую долговечность, если двигатель в хорошем состоянии. Следите за растяжением цепи и убедитесь, что провисшая сторона цепи не может сместиться более чем на полдюйма.

Комплекты цепей ГРМ намного дороже, как на уровне оригинального оборудования, так и на вторичном рынке. Кроме того, в ситуации замены вы обычно заменяете только ремень, тогда как при настройке цепи вам необходимо заменить цепь и звездочки. Однако, независимо от стиля, все наши эксперты согласны с тем, что абсолютно необходимо, чтобы послепродажная часть следовала примеру производителя оригинального оборудования. Уникальная физическая конструкция каждого двигателя и требования к производительности определяют используемую технологию синхронизации.

Цепи ГРМ с меньшей шириной уменьшают общую длину двигателя и более долговечны, не требуют планового обслуживания. Они производят больше шума, имеют больший вес и более высокую стоимость. Комплекты сменных цепей могут стоить на сотни дороже, чем сменные ремни, особенно на двигателях с верхним расположением распредвала. Это делает ремонт двигателей с верхним расположением распредвала очень дорогим.

С проверкой цепи ГРМ особо нечего делать. Современные приложения должны работать далеко за пределами 100 000 миль. Но если по какой-либо причине двигатель необходимо разобрать, необходимо проверить поверхности износа направляющей цепи. Дикие формы износа указывают на проблему в цепной системе. Большинство систем спроектированы таким образом, чтобы держать цепь под контролем, пока она изнашивается, но если эти ограничения будут превышены, проявятся проблемы, и поверхности износа являются хорошим индикатором. Что касается ремней, то они тоже обычно скрыты. Лучше никогда не выходить за рамки рекомендованного производителем интервала замены.

Зубчатые передачи

Другим вариантом являются зубчатые передачи, которые часто используются в дизельных двигателях. Самый надежный тип кулачкового привода, не беспокойтесь о растяжении цепи или обрыве ремня.

Шестерни долговечны, но, как и все компоненты двигателя, не бессмертны. Шестерни должны иметь надлежащий люфт и получать достаточную смазку. Начальная точность синхронизации зубчатой ​​передачи ничем не отличается от точности новой цепной или ременной передачи. Единственное отличие состоит в том, что шестерни должны сохранять точность синхронизации в течение более длительного периода времени, чем цепь.

Недостатком зубчатых передач является то, что они дороже, чем большинство цепных или ременных передач, и тяжелее. Прямозубые шестерни могут быть довольно шумными (даже так называемые «бесшумные» версии), издавая громкий визг, когда зубья зацепляются друг за друга. Большинство зубчатых передач OEM имеют более дорогие косозубые шестерни, которые обрабатываются под углом для уменьшения трения и шума.

Поскольку зубчатая передача имеет меньшую «податливость», чем цепь или ремень ГРМ, шестерни также имеют тенденцию передавать больше вибрации и гармоник на клапанный механизм. В двигателях с низкими оборотами (таких как дизели) это обычно не проблема.

Но в форсированном двигателе с зубчатой ​​передачей это может создавать гармоники, влияющие на фазы газораспределения и посадку клапанов. Некоторые производители высокопроизводительных зубчатых передач вторичного рынка, которые используют плавающую шестерню типа «собачья кость» между кулачковой и кривошипной шестернями, не рекомендуют использовать их продукты на двигателях с частотой вращения выше 7000 об/мин.

Современные компоненты синхронизации

Эксперты говорят, что важно следовать оригинальному дизайну. Кроме того, убедитесь, что у вас есть руководство по эксплуатации от производителя двигателя, и внимательно следуйте инструкциям производителя по установке ГРМ. Сегодня на уровне оригинальных комплектующих выходит все меньше и меньше наборов из трех частей; например, сейчас мы видим до 15 штук в наборе для приложения DOHC.

В некоторых из этих комплектов окна на втулке звездочки распределительного вала играют роль в приведении в действие клапанного механизма. Поскольку требования к каждому двигателю теперь настолько специфичны, говорит этот представитель отрасли, ремонтники должны быть уверены, что они заменяют оригинальный комплект технологией, отражающей конструкцию оригинального оборудования, и это также относится к натяжителям, направляющим, рельсам и другим компонентам. .

По словам другого технического эксперта, самым большим изменением в зубчатых колесах ГРМ стал переход от обработанного чугуна к металлокерамике (порошковому металлу). Большинство металлокерамических звездочек не требуют механической обработки, что устраняет дополнительные производственные этапы, а также обеспечивает более строгие допуски от одной детали к другой.

Как работает синхронизация двигателя | YourMechanic Advice

Как работает синхронизация двигателя | Совет вашего механика

Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!

☰

×

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

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

Различные типы синхронизации

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

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

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

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

Никогда не следует игнорировать проблемы с синхронизацией двигателя, так как их нарушение может привести к серьезным проблемам с двигателем. Если в вашем автомобиле проявляются какие-либо симптомы плохой синхронизации двигателя, обратитесь к профессиональному механику.

---

ремни

двигатели

ремни ГРМ

система зажигания

Заявления, приведенные выше, предназначены только для информационных целей и требуют независимой проверки. Пожалуйста, смотрите наш условия обслуживания для более подробной информации

Отличные оценки авторемонта.

4.2 Средняя оценка

Часы работы

7:00–21:00

7 дней в неделю

Номер телефона

1 (855) 347-2779

Часы работы телефона

с понедельника по пятницу / с 6:00 до 17:00 по тихоокеанскому стандартному времени

Сб — Вс / 7:00 — 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени

Адрес

Мы приедем к вам без дополнительной оплаты

Гарантия

Гарантия 12 месяцев/12 000 миль

Наши сертифицированные выездные механики выполняют более 600 услуг, включая диагностику, тормоза, замену масла, плановые ТО, и приедут к вам со всеми необходимыми запчастями и инструментами.

Получите честное и прозрачное предложение прямо перед бронированием.

Механик со стажем?

$70/час

Подать заявку

Нужна помощь с вашим автомобилем?

Наши сертифицированные мобильные механики выезжают на дом в более чем 2000 городов США. Быстрые, бесплатные онлайн-расценки на ремонт вашего автомобиля.

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Статьи по Теме

Как долго служит ремень нагнетателя?

Оба Как нагнетатели, так и турбокомпрессоры используются в современных автомобилях для обеспечения дополнительной мощности и производительности. Хотя они делают по сути одно и то же (нагнетают дополнительный воздух во впуск), работают они по-разному. Турбокомпрессоры работают на основе выхлопа, который…

Как заменить гармонический балансир

Гармонические балансиры выходят из строя, когда двигатель вызывает чрезмерную вибрацию и установочные метки смещены.

Как заменить вентиляционный маслоотделитель

В двигателе автомобиля есть вентиляционный маслоотделитель, который выходит из строя, когда пары засоряют сепаратор, из выхлопной трубы идет дым или загорается индикатор Check Engine.

Похожие вопросы

Что делают разные положения ключа зажигания?

В вашем автомобиле предусмотрено несколько различных положений зажигания. Каждый из них предлагает немного разные функции. Понимание того, что делает каждый из них, важно для правильного использования вашего автомобиля. Вот что вам следует знать: Не горит: в этом положении двигатель выключен,…

Зажигание не работает

Привет, если вам пришлось выпрыгнуть из машины, скорее всего, батарея разряжена, чтобы запустить двигатель. Генератор может поддерживать питание аккумулятора во время движения автомобиля, но как только…

Двигатель внезапно перестал работать

У BMW есть TSB (бюллетень технического обслуживания) по этому вопросу. Это может быть вызвано неисправным датчиком уровня масла, так как питание этого датчика делится с переключателем выбора диапазона коробки передач. Если переключатель выбора диапазона передачи теряет питание,. ..

Просмотрите другой контент

Услуги

Смета

Техническое обслуживание

Наша команда обслуживания доступна 7 дней в неделю, с понедельника по пятницу с 6:00 до 17:00 по тихоокеанскому времени, с субботы по воскресенье с 7:00 до 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени.

1 (855) 347-2779 · [email protected]

Читать часто задаваемые вопросы

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

---

Цепи ГРМ двигателя

Эта статья любезно предоставлена ​​Engine Builder.

Связь между кулачком(ами) и коленчатым валом подобна браку. Можно сказать, что их выживание сильно зависит друг от друга, потому что любой промах и их союз могут закончиться катастрофой.

Если вы собираете последние модели двигателей с двумя верхними распредвалами (DOHC), вы, вероятно, заметили, что распределительный вал приводится в действие цепью, а не ремнем. Но почему это так, когда производство цепей обходится дороже?

Кейл Райзингер из Melling Engine Parts считает, что это связано со сложностью новых двигателей, в первую очередь V-образных. «Большинство из них имеют DOHC, и у многих есть промежуточная звездочка, которая передает вращение коленчатого вала на две цепи, приводящие в движение кулачки. Я не могу себе представить, сколько места требуется для упаковки с ремнями. Я не уверен, что углеродный след также может играть роль либо в производстве ремней, либо в отходах от выбрасывания ремня каждые 50 тысяч. Я также думаю, что автомобиль, который не требует дорогостоящего обслуживания, такого как замена ремня ГРМ каждые 50 тысяч, будет более привлекательным для клиентов».

В то время как ремни ГРМ неуклонно уступают место цепям из-за их более длительного срока службы, производители ремней добились успехов в увеличении срока службы своих ремней до более чем 100 000 миль, в некоторых случаях. Несмотря на то, что ремни не служат так же долго, как цепи, они тише, создают меньше трения и часто их легче выровнять, когда кулачок и кривошип заблокированы.

«В большинстве случаев, если двигатель правильно обслуживается, интервалы обслуживания будут главным преимуществом цепи перед ремнем», — говорит Райзингер. «Цепь также, за неимением лучшего слова, более прочная. Вспоминая времена ремней ГРМ, если бы переднее уплотнение коленчатого вала протекло на двигателе до точки покрытия ремня, вы, скорее всего, обнаружили бы, что ремень почти разорван при его осмотре из-за насыщения маслом. В ГРМ с цепным приводом вы просто меняете уплотнение кривошипа, убираете грязь из-за утечки масла и двигаетесь дальше».

Поскольку в современных автомобилях используется так много электроники для управления двигателем с датчиками синхронизации коленчатого вала и распределительного вала, производители двигателей и техники должны убедиться, что выравнивание цепи привода ГРМ выполняется «в упор» или, как некоторые говорят, «в упор». ». Кулачковая шестерня не может быть смещена даже на зуб, иначе двигатель может сбросить код двигателя или что-то похуже. Кулачок и кривошип должны соответствовать определенному числу градусов, установленному ЭБУ, которое может быть меньше 8 градусов в некоторых автомобилях. Если двигатель также имеет регулируемые фазы газораспределения, немного сложнее убедиться, что кулачок находится там, где он должен быть, поскольку шестерня может двигаться вокруг своей оси и сбрасывать вещи.

В то время как оригинальные компоненты ГРМ можно приобрести у дилеров и по другим каналам, поставщики послепродажного обслуживания, такие как Cloyes и Melling, предлагают улучшенные продукты для конкретных применений с известными проблемами цепи ГРМ.

В компании Risinger говорят, что одним из примеров могут служить натяжители цепи ГРМ для модульных двигателей Ford V8 объемом 5,4 л. «Оригинальные натяжители изготовлены из пластика и имеют встроенное уплотнение. Со временем пластик разрушается и трескается, что приводит к выходу из строя уплотнения и, в конечном итоге, к сбою синхронизации. Для этих двигателей мы разработали чугунные натяжители, не требующие прокладки. Мы также включили храповой механизм, который исключает возможность провисания натяжителя при запуске из-за утечки масла».

Провисание в системе может привести к тому, что цепь сместится вверх по звездочке и растянется или порвется. В системах газораспределения используются гидравлические натяжители цепи, которые приводятся в действие с помощью моторного масла и давления масла. Из-за этого определенные конструкции натяжителя цепи привода ГРМ могут вызывать проблемы. Натяжитель цепи ГРМ, по сути, является сердцем системы ГРМ, и его часто упускают из виду. Если надлежащее натяжение не поддерживается, система выйдет из строя.

Другой проблемой цепей ГРМ является растяжение, которое обычно возникает из-за пренебрежения обслуживанием масла. «Похоже, что наиболее распространенной причиной отказа является растяжение цепи», — говорит Райзингер. «Я считаю, что это растяжение в конечном итоге является результатом отсутствия надлежащей смазки цепи. Отсутствие смазки напрямую связано с надлежащим обслуживанием автомобиля.

Старое масло не смазывает цепь и приводит к износу роликов и звеньев друг относительно друга. Поскольку цепь вращается вокруг шестерен на распределительных и коленчатых валах, движение между роликами и звеньями также вызывает износ и удлинение.

Увеличенные интервалы замены масла неблагоприятны для компонентов ГРМ, говорит Райзингер. «Я думаю, что большинство водителей, включая меня, очень привыкли менять масло каждые 3-5 тысяч миль. Но большинство исправных двигателей почти не потребляют масла в течение этого интервала пробега, что, в свою очередь, избавило нас от привычки регулярно проверять уровень масла».

Поскольку системы контроля срока службы масла увеличили интервалы обслуживания до 7-10 тысяч миль в сочетании с очень низкой вязкостью масла, Райзингер говорит, что двигатели потребляют больше масла в течение этого интервала, а водители по-прежнему не проверяют уровень масла. «Несколько лет назад у меня был клиент, который пригнал автомобиль и пожаловался на дребезжащий звук при поворотах с резким маневрированием на левой парковке. Во время тест-драйва я заметил, что этот звук похож на шум цепи ГРМ. Мы обнаружили, что в масляной системе емкостью 6 литров было около полутора литров масла. Когда они совершали маневр на парковке, масло вытекало из пикапа, в результате чего давление масла падало, что позволяло натяжителям терять натяжение. Затем цепи ослабли, что вызвало стук. Печально было то, что этот двигатель проехал всего около 40 тысяч миль, а монитор срока службы масла по-прежнему показывал 20% срока службы моторного масла».

Большинство OEM-производителей не указывают интервал замены для своих цепей ГРМ, поэтому уход за маслом так важен. Однако при восстановлении двигателя DOHC с цепью вам потребуется заменить большинство компонентов привода ГРМ, независимо от того, изношены они или нет. В большинстве случаев комплекты послепродажного обслуживания от качественных поставщиков предлагают наибольший охват и решения для проблемных приложений.

Масло с длительным сроком службы не обязательно является хорошей идеей для двигателей с верхним расположением распредвала и приводами с регулируемыми фазами газораспределения, поскольку для их работы требуется хорошее чистое масло. Райзер говорит, что техническое обслуживание масла имеет решающее значение для систем VVT, потому что масло подается через распределительный вал к приводу. «Отсутствие технического обслуживания может привести к износу двигателя, что может привести к увеличению зазоров между кулачком и шейкой. Этот износ, в свою очередь, может уменьшить объем масла, подаваемого на привод».

Во многих новых двигателях с непосредственным впрыском, который, как мы знаем, вызывает повышенное образование сажи, или с турбонаддувом, который нагревает масло, более частая замена масла является обязательной. «Пути смазки к приводам и в самих приводах довольно малы», — объясняет Райзингер. «Это грязное, испорченное масло может привести к закупорке этих каналов, а также может привести к внутреннему повреждению привода».

Некоторые двигатели лучше других, а некоторые склонны к расходу масла, что может вызвать проблемы с системой газораспределения. «Двигатели, которые склонны к проблемам с расходом масла, могут легко работать на низком уровне масла, что приведет к отсутствию смазки в цепи и натяжителях», — говорит Райзингер. «Возьмите, к примеру, двигатель GM V6, 3,6 л DOHC. Подобно какой-то причудливой математической задаче, этот двигатель DOHC с четырьмя распределительными валами использует две промежуточные звездочки, требующие трех отдельных цепей газораспределения для работы системы газораспределения.

«Есть четыре датчика распределительного вала и датчик коленчатого вала, используемые для работы системы VVT и т. д. Передняя часть двигателя показана ниже и включает 15 деталей, необходимых для обслуживания этой системы синхронизации, которая не включает ни одного из VVT. составные части.»

Как отметил Райзингер, в последних моделях используются несколько распределительных валов и уравновешивающих валов, которым требуется больше входных данных от датчиков для повышения производительности и снижения выбросов. Датчики контролируют работу VVT, но масло — это источник жизненной силы, который ускоряет или замедляет синхронизацию. Индикатор проверки двигателя загорается, если новые компоненты ГРМ установлены неправильно. Каждый двигатель немного отличается, поэтому перед заменой обязательно посмотрите, как все ориентировано.

В целом, системы отсчета времени стали намного сложнее. Поскольку во многих двигателях последних моделей мы заменили комплекты из трех частей на верхнеклапанные распредвалы, теперь существует множество конфигураций комплектов газораспределения, включающих VVT или даже два VVT на головку.

Эта дополнительная вращающаяся масса более требовательна к цепям. Изменение фаз газораспределения динамически нагружает систему при изменении клапанного механизма. Само относительное движение напрягает систему при работе ВВТ.

Все системы цепей ГРМ в значительной степени зависят от хорошего, чистого масла, которое действует как гидравлическая система для поддержания стабильности системы. Это предъявляет повышенные требования к системе смазки, поскольку вы зависите от системы синхронизации, чтобы поддерживать ее стабильность. И когда это не удается, это похоже на идеальный шторм.

Как правило, двигатели с верхним расположением распредвала сложнее ремонтировать. Действительно, новые конструкции двигателей потребуют специальных знаний о времени. Но OEM-производители продолжают стремиться к инновациям. С двигателями с непосредственным впрыском и большим количеством двигателей с турбонаддувом потребность в стабильных и надежных системах газораспределения становится еще более значительной. EB

Цепь ГРМ двигателя Kia/Hyundai

За последние 20 лет Hyundai и Kia использовали буквы греческого алфавита для обозначения своих двигателей. На сегодняшний день они охватили 11 букв алфавита. Эти двигатели варьируются от 1,4 л с четырьмя цилиндрами до 5,0 л V8.

Некоторые из этих двигателей перекрывают годы выпуска одной модели с несколькими вариантами для клиентов.

Hyundai использует буквы в восьмой позиции VIN для кода двигателя, но эта буква не соответствует семейству двигателей. Kia, с другой стороны, использует цифры. Вот почему очень важно убедиться, что у вас есть полный VIN и дата производства, прежде чем заказывать запчасти и копаться в работе, связанной с двигателем.

В настоящее время Kia и Hyundai не производят автомобили с ремнем ГРМ. Но техническое обслуживание ремня ГРМ на их автомобилях последних моделей было заменено заменой цепи ГРМ и компонентов системы изменения фаз газораспределения.

четырехцилиндровые двигатели

Альфа-двигатель (ремень)
2001-’06 Hyundai Elantra
2006-10 Hyundai Accent
2006-11 Kia Rio

. : Приводится в действие поликлиновым ремнем
В двигателе Alpha используется ремень для вращения выпускного распределительного вала и цепь для привода впускного распределительного вала. При замене этого ремня важно поменять натяжитель и верхний натяжной ролик. Нередки случаи, когда подшипники выходят из строя, что приводит к скачку времени.

Бета Двигатель 1,6 л, 1,8 л и 2,0 л (ремень)
1999-2006 Hyundai Tiburon
2004-’08 Kia Spectra
2004-’09 Hyundai Tucson
2005-’10 Kia Sport3age 2005-’10 10 Kia Sport3age 90 Soul

Интервал замены: 60 000 миль
Водяной насос: Приводится в действие поликлиновым ремнем
В двигателе Beta используется ремень для вращения выпускного распределительного вала и цепь для использования впускного распределительного вала. При замене этого ремня важно поменять натяжитель и верхний натяжной ролик. Нередки случаи, когда подшипники выходят из строя, что приводит к скачку времени.

Двигатель Gamma 1,6 л (цепь)
2009-18 Kia Forte
2010- Hyundai Accent
2011- Hyundai Veloster
2011-13 Hyundai Elantra
2012 – двигатель Kia Gamma 9 с ароматами

3. Более поздние версии поставляются с непосредственным впрыском, а модели Veloster — с турбокомпрессором. Этот небольшой двигатель может быть жестким по отношению к маслу. В Veloster с турбонаддувом интервал замены масла и фильтров составляет 5000 миль при нормальной эксплуатации и 3000 миль при тяжелых условиях эксплуатации.

Nu Двигатель 1,8 л + 2,0 л (цепь)
2011-’16 Hyundai Elantra
2013- Kia Soul
2013-’16 Kia Forte LX
2014-’15 Hyundai Elantra 900 Tucson 900 Tucson 9 00 Tucson 9 00 Tucson 2015 2015 Двигатель «Nu» или «N» имеет регулируемые фазы газораспределения как на впускном, так и на выпускном распределительных валах, которые вращаются цепью. Он сильно напоминает двигатель Gamma.

Двигатель Theta I и II (цепь)
Двигатель Theta I устанавливается на Hyundai Sonata, Kia Rondo и другие модели 2006–2010 годов. В двигателе Theta II используется цепь, и он был создан в сотрудничестве с Chrysler и Mitsubishi в рамках Global Engine Alliance. Его можно найти во многих автомобилях и внедорожниках Kia и Hyundai в стандартной или дополнительной комплектации после 2011 года.

Существует множество вариантов этого двигателя, включая версии с турбонаддувом и непосредственным впрыском. Двигатель может быть как 2,0 л, так и 2,4 л.

В сентябре 2015 года Hyundai отозвала около 470 000 автомобилей Sonata 2011–2012 годов выпуска, оснащенных двигателями Theta II. В то время Hyundai сообщил NHTSA, что производственные проблемы оставили металлический мусор вокруг коленчатого вала двигателя, что вызвало проблемы с потоком масла. Кусочки металла мешают потоку масла через шатунные вкладыши и повреждают шатуны.

Компания Hyundai обвинила проблему в механическом процессе «удаления заусенцев», используемом для удаления металлических частиц механической обработки с коленчатого вала. К середине 2017 года Hyundai расширила отзыв, включив в него еще 572 000 автомобилей с двигателями Theta II.

Kia также сообщила NHTSA об отзыве более 618 000 автомобилей Kia Optima 2011-14 годов, Sorento 2012-14 годов и Sportage 2011-13 годов, поскольку подшипники двигателя Theta изнашивались слишком рано и приводили к заклиниванию двигателей.

ДВИГАТЕЛИ V6

Delta+Mu (ремень)
1999-2005 Hyundai Sonata
2000-’06 Kia Optima
2000-’06 Hyundai Santa Fe
2003-’08 Hyundai Tiburon
2004-’06 1060 Hyundai Tucson Kia Sportage

Интервал замены: 60 000 миль
Водяной насос: Ремень ГРМ приводит водяной насос в действие, и для установки нового насоса его необходимо снять.

Двигатель Delta V6 подобен 1,4-литровому двигателю с ремнем в передней части двигателя, который вращает впускные распределительные валы. Цепи под передней крышкой поворачивают распредвал выпускных клапанов с распредвалом впускных клапанов. Ремень ГРМ легко заменить после снятия опоры двигателя. Версия двигателя Mu имеет регулируемые фазы газораспределения.

Двигатель Lambda-3,0 л/3,3 л/3,5 л/3,8 л (цепь)
2005 Kia Sorento
2006 Azera
2006 Hyundai Sonata
2006 Hyundai Azera
2006-10 Kia Sedona 9003 2007 Hyundai Azera
2006-11 Двигатель Lambda является основным двигателем V6, используемым после 2006 года. Хотя это двигатель с цепью ГРМ, цепь может растянуться, если владелец пренебрегает заменой масла.

Sigma Engine 3.0L-3.5L
1999-2005 Hyundai XG350
2003-’06 Hyundai Santa Fe
2004-’06 Kia Amanti

Интервал замены: 60 000 миль
Водяной насос: Ремень ГРМ приводит в действие водяной насос и ремень. При обслуживании ремня ГРМ рекомендуется заменить помпу.
Двигатель Sigma представляет собой DOHC V6 рабочим объемом 3,0 л и 3,5 л. Наиболее распространенным применением был Santa Fe, время работы которого составляет около шести часов только для ремня (добавьте 0,75 часа, если водяной насос заменен).

ДВИГАТЕЛИ V8


Omega & Tau (цепь)
2009-16 Hyundai Equus
2012-16 Hyundai Genesis
2012-14 Kia ​​K900
2016-н.в. Genesis G90
2016-н.в. Genesis G80

Hyundai использует цепь. Наиболее распространенные проблемы с синхронизацией двигателя связаны с приводами изменения фаз газораспределения, масляными регулирующими клапанами и натяжителями с масляным приводом. Эти компоненты могут быстро выйти из строя, если владелец не следит за заменой масла или использует неподходящее масло. Симптомами этих состояний являются коды и стук и постукивание в течение первой минуты запуска.

Уравновешивающие валы
На некоторых двигателях Hyundai используются уравновешивающие валы и валы масляного насоса, приводимые в движение ремнем ГРМ.