Грм двигателя: типы, устройство и принцип работы

Содержание

ГРМ двигателя автомобиля

Главная / Учебник по устройству автомобиля / Глава 4. Двигатель » Подраздел 4.5 Газораспределительный механизм (ГРМ)

Механизм газораспределения служит для осуществления своевременного впуска в цилиндр горючей смеси (например, бензина и воздуха) и выпуска отработавших газов. В головке блока цилиндров помещаются минимум два клапана – впускной и выпускной. Клапаны приводятся в движение деталями механизма газораспределения. Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь или воздух; через выпускной клапан выходят отработавшие газы в атмосферный воздух через систему выпуска.

Устройство и принцип действия механизма газораспределения

В бензиновых и дизельных двигателях применяется механизм газораспределения клапанного типа, сейчас уже, в основном, с верхним расположением клапанов. Это значит, что клапаны находятся сверху, в головке блока цилиндров, как показано на рисунке 4.8.

Так, при верхнем расположении клапаны с пружинами и деталями их крепления установлены в направляющих втулках в головке блока цилиндров, в которой также отлиты впускные и выпускные каналы.

Рисунок 4.8 Головка блока цилиндров с газораспределительным механизмом.

Усилие от кулачков распределительного вала, расположенного здесь же – в головке блока, к клапанам передается с помощью толкателей и/или коромысел. Коромысла установлены шарнирно на оси, закрепленной на головке блока. Клапаны на головке закрыты крышкой.

О тепловом зазоре

Между стержнем клапана, толкателем или концом коромысла газораспределительного механизма должен быть зазор (так называемый тепловой зазор), который необходим для компенсации удлинения стержня клапана при его нагревании без нарушения плотности посадки клапана в гнезде. Другими словами, если бы не было зазора, грубо говоря, между кулачком распредвала и клапаном, то от нагрева до высокой температуры, клапан увеличился бы в длину и перестал бы плотно прилегать к седлу в головке блока цилиндров.

Величина зазора для двигателей разных марок устанавливается для впускных клапанов в холодном состоянии в пределах 0,15—0,30 мм, а для выпускных клапанов, подвергающихся большему нагреву, — в пределах 0,20—0,40 мм. Однако же, у некоторых производителей зазор может быть таков, что не попадет в указанные диапазоны.

Для регулировки величины этого зазора в механизме предусмотрены регулировочные устройства. Хотя слово «устройство» слишком громкое для регулировочного болта и стопорной гайки (Рисунок 4.9) или шайб различной толщины (Рисунок 4.10).

Рисунок 4.9 Регулировка теплового зазора с помощью болта.

Рисунок 4.10 Регулировка теплового зазора с помощью шайб
(А – головка блока цилиндров без распределительного вала;
Б – головка блока цилиндров с распределительным валом).

Сейчас очень распространена конструкция с гидравлическими компенсаторами, которые под давлением масла подводят коромысло или толкатель к кулачку распределительного вала, убирая тем самым негативное последствие теплового зазора, а именно — удар кулачка о толкатель во время работы. Но стоит упомянуть, что установка гидрокомпенсаторов удорожает конструкцию головки блока цилиндров и повышает свои требования к качеству используемого моторного масла и к частоте его замены, поскольку масляные каналы компенсатора могут забиваться продуктами износа.

Примечание
Более подробно о гидрокомпенсаторах приведено ниже.

Предварительно о распределительном вале

Примечание
Почему предварительно? Потому что для целостности восприятия данного раздела о распределительном вале необходимо сказать несколько слов, а более подробное описание данной детали будет дано ниже.

Правильность чередования различных тактов в цилиндрах двигателя достигается соответствующим расположением кулачков на распределительном валу, а также правильностью установки зацепления распределительных шестерен/шкивов с приводной шестерней/шкивом коленчатого вала.

В четырехтактном двигателе рабочий цикл во всех цилиндрах завершается за два оборота коленчатого вала. За это время в каждом цилиндре должны по одному разу открыться и закрыться впускной и выпускной клапаны, что происходит за каждый оборот распределительного вала. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Для этого шестерня распределительного вала имеет вдвое большее число зубьев, чем шестерня коленчатого вала, либо же шкив по диаметру должен быть в два раза больше шкива коленчатого вала.

Фазы газораспределения четырехтактного двигателя

Для лучшего наполнения цилиндров свежим зарядом и наиболее полной очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях не совпадают с положениями поршней в ВМТ и НМТ, а происходят с определенным опережением или запаздыванием. Иначе говоря, впускной клапан может закрываться после того, как поршень пройдет НМТ, а выпускной — закрываться после ВМТ.

Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах, соответствующих величинам углов поворотов кривошипа коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения. Фазы газораспределения могут быть нанесены на круговую диаграмму, называемую диаграммой газораспределения, как показано на рисунке 4.11.

Пожалуй, будет проще показать это на примере. Так, если говорят, что клапан открывается за 5 градусов до ВМТ, значит клапан начал открываться в то время, когда кривошип коленчатого вала, к которому присоединен шатун поршня, находился за 5 градусов до верхней мертвой точки.

Рисунок 4.11 Диаграмма газораспределения четырехтактного двигателя.

Впускной клапан начинает открываться немного раньше, чем поршень придет в ВМТ. При этом к началу хода поршня вниз при такте впуска клапан уже немного откроется. Опережение открытия впускного клапана для двигателей разных моделей колеблется в разных диапазонах. Зачастую закрытие впускного клапана происходит с определенным запаздыванием, когда поршень перейдет НМТ и начнет двигаться вверх. При этом некоторое время после перехода НМТ, несмотря на начавшееся незначительное движение поршня вверх, заполнение цилиндра зарядом будет продолжаться вследствие некоторого разрежения, еще имеющегося в цилиндре, а также вследствие инерции заряда, движущегося во впускном трубопроводе.

Примечание
Однако стоит отметить, что существует как минимум два цикла, именуемых циклами Миллера и Аткинсона, при которых впускной клапан закрывается не так, как на обычных ДВС.

Таким образом, время открытия впускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала; продолжительность впуска при этом увеличивается, и цилиндр более полно заполняется свежим зарядом.

Выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ.

При этом газы, находясь в цилиндре под большим давлением, быстро начинают выходить наружу, несмотря на то, что поршень еще движется вниз. Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к ВМТ, будет выталкивать оставшиеся в цилиндре газы. Выпускной клапан закрывается тогда, когда поршень перейдет ВМТ. Несмотря на то, что поршень начнет уже немного опускаться вниз, газы будут продолжать выходить из цилиндра по инерции и вследствие отсасывающего действия потока газов, движущихся в выпускном трубопроводе. Таким образом, время открытия выпускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала, и цилиндр лучше очищается от отработавших газов.

Примечание
Угол поворота кривошипа, соответствующий положению, при котором впускной и выпускной клапаны одновременно открыты, называется углом перекрытия клапанов. Вследствие незначительности этого угла и ничтожной величины зазора между клапанами и гнездами, возможность утечки горючей смеси исключена. Перекрытие клапанов необходимо для дополнительной продувки цилиндра с целью лучшей наполняемости свежим зарядом.

Некоторое уменьшение давления газов на поршень, происходящее при рабочем ходе вследствие раннего открытия выпускного клапана, и потеря части работы газов при этом восполняются тем, что поршень, движущийся при такте выпуска вверх, не испытывает большого сопротивления от газов, оставшихся в небольшом количестве в цилиндре.

Изменение фаз газораспределения

С развитием технологий перед конструкторами и инженерами открылись серьезные перспективы в повышении эффективности работы двигателя – увеличение мощности с одновременным снижением расхода топлива стало новым трендом в автомобильной промышленности. Для того, чтобы оптимизировать работу двигателя внутреннего сгорания, необходимо подстраивать фазы газораспределения под все режимы нагрузки – от холостого хода до полной нагрузки.

Примечание
Обороты холостого хода — это минимальные обороты, при которых двигатель может работать устойчиво без нагрузки. Вы запустили двигатель, при этом никакого движения и воздействия на педаль газа не происходит.

А как изменять фазы газораспределения? — Проворачивать распределительный вал относительно коленчатого вала, изменяя тем самым моменты открытия клапанов. Прибавим к этому управление опережением зажигания* и это даст возможность управлять началом и концом тактов двигателя и позволило настолько оптимизировать работу ДВС, что показатели мощности и расхода топлива улучшились многократно.

Примечание
* Опережение зажигания. Для того чтобы топливовоздушная смесь успела сгореть, пока поршень движется от верхней мертвой точки к нижней, ее необходимо поджигать немного раньше. Основным показателем является угол опережения зажигания, который говорит нам о том, за сколько градусов до ВМТ на такте сжатия возникнет пробой между электродами свечи. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель угол опережения зажигания должен изменяться, что реализуется с помощью распределителя зажигания или электронного блока управления двигателя (подробнее об этом рассмотрено в главе 10 «Электрооборудование и электросистемы», раздел 10. 4 «Система зажигания»).

Суть системы проста. На распределительный вал (или валы) устанавливается специальный механизм, на внешней части которого есть звездочка для приводной цепи от коленчатого вала. Механизм этот устанавливается так, что может проворачивать распределительный вал в сторону опережения или запаздывания, в зависимости от режима работы двигателя.

Если говорить более подробно, то работа механизма изменения фаз газораспределения (фазовращателя) происходит, как описано ниже.

Коленчатый вал через приводную цепь вращает фазовращатель, который установлен на распределительном валу. В момент, когда необходимо сместить время открытия клапанов в сторону запаздывания или опережения, фазовращатель проворачивает распредвал в соответствующую сторону.

Рисунок 4.12 Внешний вид фазовращателя.

Фазовращатели, в основном, устанавливают на впускной распределительный вал (вал, который открывает только впускные клапаны), но сейчас все чаще данные механизмы монтируют на оба распредвала – впускной и выпускной.

Изменяемая высота клапана

В современных бензиновых двигателях количество топливной смеси регулируется с помощью дроссельной заслонки – заслонка открывается, поступает больше воздуха, в соответствии с этим впрыскивается больше топлива. Воздух, необходимый для приготовления топливовоздушной смеси, пока доберется до цилиндра, преодолеет несколько весьма неприятных препятствий: воздушный фильтр, дроссельную заслонку, клапаны, а это все потери, которые напрямую влияют на мощность ДВС. Попробуйте сами подышать в противогазе не с угольным а с бумажным фильтром… Вот так и двигателю «тяжело дышать». Одно из препятствий на пути воздуха, от которого мечтали избавиться конструкторы, это дроссельная заслонка. Однако как регулировать количество впускаемого воздуха? Решение снова было связано с клапанами. Пришли к тому, что необходимо регулировать высоту клапана. Были системы со ступенчатым регулированием высоты клапана, а именно: клапан открывался только на три разные высоты. Затем придумали систему бесступенчатого открытия клапанов с диапазоном открытия от 1 мм до 10 мм. Это позволило избавиться от дроссельной заслонки – двигателю стало легче «дышать». Однако избавление от дроссельной заслонки изменением высоты открытия клапанов не является самоцелью. Контроль над работой клапанов позволяет еще больше отточить работу четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Детали клапанной группы

К клапанной группе относятся клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и деталями крепления (они же — «сухари»). Все описанное приведено на рисунке 4.13.

Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в головке блока цилиндров. Основными элементами клапана являются тарелка и стержень.

Тарелка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), которой клапан плотно притерт к седлу.

Стержень клапана отшлифован и проходит через направляющую втулку. На конце стержня клапана имеется канавка или отверстие для крепления опорной шайбы пружины. Разноименные клапаны имеют тарелки различных диаметров (зачастую, больший — у впускного клапана) или отличаются специальными метками.

Рисунок 4.13 Клапанный механизм.

Седло клапана (на рисунке 4.13) представляет собой металлическое кольцо цилиндрической формы с обработанной под углом 45 градусов рабочей поверхностью (той самой, к которой прилегает тарелка клапана). Седла клапанов запрессованы в головку блока цилиндров. Существуют конструкции с заменяемыми седлами и с седлами, запрессованными наглухо.

Направляющая втулка, в которой клапан устанавливается стержнем, обеспечивает точную посадку клапана в седло. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.

Рисунок 4.14 Клапан.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в гнезде, а также создает постоянное прижатие толкателя к поверхности кулачка распределительного вала. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы с коническими разрезными сухарями, которые входят в выточку на стержне клапана. Иногда на клапан устанавливают две пружины: пружину меньшего диаметра — внутрь пружины большего диаметра. Это делается для того, чтобы избежать резонанса пружины на определенных частотах работы двигателя, а также для подстраховки на случай поломки пружины. Часто применяются пружины с переменным шагом витков. Это исключает вероятность возникновения вибрации пружины и ее поломки при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя. При установке двух пружин их подбирают таким образом, чтобы направление навивки их витков было выполнено в разные стороны, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.

Для ограничения количества масла, поступающего в направляющую втулку, и устранения подсоса масла в цилиндр через зазоры во втулке на верхних впускных клапанах под опорной шайбой ставят маслосъемные колпачки.

Толкатель служит для передачи осевого усилия от кулачка распределительного вала на стержень клапана или на штангу. Дело в том, что передавать усилие от кулачка распредвала лучше именное через промежуточное звено – толкатель. Поскольку при длительной работе элементы клапанного механизма изнашиваются и, когда приходит время замены чрезмерно износившихся деталей, проще заменять небольшой толкатель, нежели целый распредвал или клапаны.

Рисунок 4.15 Головка блока цилиндров с элементами газораспределительного механизма.

Как было отмечено выше, сейчас получили широкое распространение так называемые гидрокомпенсаторы. «Гидро», потому что работают за счет давления моторного масла, а «компенсаторы», так как компенсируют или, проще говоря, сводят на нет зазор между кулачком распределительного вала и толкателем во время работы.

Толкатели в большинстве двигателей устанавливают без втулок непосредственно в отверстия приливов головки блока цилиндров. В некоторых двигателях для толкателей имеются направляющие втулки, отлитые секцией на несколько цилиндров.

Коромысло. Изменяет направление передаваемого движения. Устанавливают зачастую, когда распределительный вал один, а клапанов на цилиндр два или четыре, но расположены они особым образом (смотрите рисунок 4.16). Коромысла устанавливают на бронзовых втулках или без втулок на осях, которые при помощи стоек закреплены на головке блока. Одно плечо коромысла располагается над стержнем клапана, а другое — под или над кулачком распределительного вала. Для регулировки зазора между стержнем клапана и коромыслом в конец коромысла вкручен регулировочный винт с контргайкой.

Рисунок 4.16 Привод клапанов через коромысло.

Распределительный вал и его привод

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные и выпускные кулачки (смотрите рисунок 4.17) и опорные шейки*.

Рисунок 4.17 Газораспределительный механизм в сборе.

Примечание
* На рисунке 4.17 опорные шейки не показаны, так как изображение схематическое и приведено для предварительного ознакомления. Получить представление о внешнем виде распределительных валов можно из рисунка 4.18.

Кулачки изготавливают как одно целое с валом. Однако существуют сборные конструкции, когда кулачки напрессовывают на вал.

Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей в зависимости от количества клапанов имеются два и более кулачков: впускных и выпускных. Форма кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки для каждого цилиндра (например, впускные) располагают в четырехцилиндровых двигателях под углом 90°, в шестицилиндровых — под углом 60° и в восьмицилиндровых — под углом 45°. Разноименные кулачки (впускные и выпускные) устанавливают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала.

Рисунок 4.18 Головка блока цилиндров с распределительными валами.

Как распредвал приводится во вращение?

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала разными способами. Самыми распространенными являются: цепной и ременной привод, реже используется шестеренный.

Цепной привод. На конце коленчатого и распределительного валов устанавливают звездочки (как на велосипеде) и надевают приводную цепь. Для того чтобы исключить биение цепи, дополнительно устанавливают успокоитель, который представляет собой длинную планку, по которой перемещается цепь. Обычно с другой стороны устанавливают направляющую натяжителя цепи. Цепной привод можно изучить так же на рисунках 4.19 и 4.20.

Рисунок 4.19 Схема цепного привода газораспределительного механизма.

Рисунок 4.20 Пример цепного привода газораспределительного механизма.

Ременной привод. На коленчатый и распределительный валы устанавливаются зубчатые шкивы, чем-то напоминающие звездочки, однако намного шире их. На эти зубчатые шкивы надевается зубчатый ремень. Для удобства снятия и установки приводного ремня устанавливают натяжитель ремня (часто автоматический). Пример привода распределительного вала (или валов) с помощью зубчатого ремня приведен на рисунках 4.21 и 4.22.

Рисунок 4.21 Схема ременного привода газораспределительного механизма.

Рисунок 4.22 Пример ременного привода газораспределительного механизма.

Шестеренный привод. Привод распределительного вала осуществляется от шестерни на коленчатом валу через ряд промежуточных шестерен или напрямую, как показано на рисунке 4.23.

Рисунок 4.23 Шестеренный привод газораспределительного механизма.

Отключаемые клапаны

В погоне за экономичностью конструкторы решали одну из беспокоящих их проблем: что делать, когда двигатель, работая, использует всего 15–20 % своей мощности. Такое бывает, когда мы стоим, например, в пробке или едем по трассе на крейсерской скорости.

Примечание
Крейсерская скорость – скорость, при которой достигаются оптимальные показатели топливной экономичности. Термин, конечно, более подходящий для авиационной промышленности, однако, если мы едем по магистрали на пятой, а то и шестой передаче, то он вполне применим и в этой отрасли.

А если мощность используется не вся, то зачем работать всем цилиндрам двигателя? Что, если взять и отключить, например, на стоящем в пробке автомобиле, два из четырех цилиндров.

Ведь пары цилиндров вполне хватит для того, чтобы двигатель работал на холостых оборотах. В оставшиеся два цилиндра перестают подавать топливо и, чтобы они попросту не перекачивали воздух по впускному и выпускному коллектору, закрывают впускные и выпускные клапаны. Для выполнения такой незамысловатой операции придумали относительно простое решение: на распределительном вале рядом с обычными кулачками расположили кулачки с «нулевой высотой», то есть они никак не воздействуют на толкатель клапана.

Так при нормальной работе распределительный вал вращается и все клапаны выполняют свое назначение, а когда возникает необходимость в отключении клапанов, открывается специальный клапан, через который моторное масло под давлением, воздействуя на распределительный вал, смещает его в направлении продольной оси; кулачки с обычным профилем как открывали, так и открывают клапаны, а там где кулачки имеют «нулевую высоту», они просто-напросто не достают до клапанов, и те, в свою очередь, стоят неподвижно.

Примечание
Различные фирмы в разные времена предложили несколько схем реализации описанной выше операции по отключению части клапанов. Выше приведен лишь один из способов.

Подраздел 4.4 Основные технические характеристики двигателя

Колеса и шины. Устройство, назначение и маркировка
Углы установки колес

Подраздел 4.6 Головка блока цилиндров

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. comments powered by Disqus

ГРМ и его детали: цепь, ремень, распредвал, ролик

Газораспределительный механизм (аббревиатура — ГРМ) — набор элементов, гарантирующих правильную работу клапанов впуска / выпуска силового агрегата.

Работа узла синхронизируется с кривошипно-шатунным устройством во избежание контакта поршневых и клапанных механизмов после пуска мотора. Ниже подробно рассмотрим, для чего нужен ГРМ, как он работает, какие бывают виды, и в чем их особенности.

Оглавление

Назначение газораспределительного механизма
Принцип работы
Классификация ГРМ
- По расположению распредвала
- По числу распредвалов: DOHS и SOHS
- По числу клапанов
- По типу привода
Заключение

Назначение газораспределительного механизма

Простыми словами, ГРМ необходим для подачи в мотор готовой топливной смеси, а также выпуска в полости цилиндров сгоревшего горючего. Эта функция активна, благодаря клапанам, открывающимся / закрывающимся в конкретный момент времени. На большинстве ДВС используется 4-тактный принцип, обеспечивающий преобразование энергии тепловой в механическую.

Весь процесс проходит в цилиндровой группе, где клапаны и поршни синхронно перемещаются в определенной последовательности с соблюдением фаз. При этом в функции ГРМ входит перемещение клапанов во взаимодействии с коленвалом. В зависимости от ситуации происходит открытие / закрытие впускных / выпускных клапанов.

Условно в назначение ГРМ входит обеспечение работы следующих четырех фаз:

Подача горючего. Поршень перемещается от максимально верхней точки вниз, после чего открывается топливный клапан, и в цилиндр подается подготовленное горючее. Форсунка во взаимодействии с ЭБУ выпрыскивает нужный объем воздушно топливной смеси, а клапан перекрывает доступ. При этом коленвал разворачивается на 1800 по отношению к первоначальной позиции.
Сжатие. После максимального снижения поршень начинает перемещаться вверх. Параллельно происходит создание нужной компрессии в цилиндре. При достижении максимального уровня процесс сжатия считается оконченным. При этом коленвал полностью разворачивается вокруг оси.
Рабочий ход. Как только поршень достигает верхнего уровня, срабатывает свеча, а горючее загорается. Возникает давление, которое толкает поршень к нижней позиции. В результате происходит рабочий ход, а сам процесс движения коленвала считается завершенным. В этот момент узел развернулся на 5400.
Вывод отработавших газов. Вместе с вращением коленвала происходи подъем поршня к верхней позиции. При этом газы выдавливаются через своевременно открытый выхлопной клапан. Дальше отработавшие газы выходят через выхлопную трубу. При этом коленвал совершил 720-градусный (двойной) разворот.

Газораспределительный механизм двигателя гаратирует точное и своевременное открытие клапанных узлов впуска / выпуска. При этом ГРМ взаимодействует с коленвалом, а вращение распредвалу передается с помощью цепи, ремня или шестерней. На этом вопросе мы еще остановимся ниже.

Принцип работы

Читайте также: Ремень ГРМ — последствия обрыва

Для понимания принципов работы ГРМ важно знать его структуру, конструктивные особенности и назначение разных элементов. В составе системы клапаны и распредвал с приводами. Каждый из элементов выполняет определенную функцию.

Клапаны

Важно
Ключевой элемент ГРМ, обеспечивающий подачу горючего в цилиндр и вывод отработавших газов. Конструктивно представляет собой стержень, расплющенный к концу.

На новых моторах находятся на ГБЦ, а место контакта является «седлом». Рассматриваемый элемент может предназначаться для впуска и выпуска. Диаметр клапана впуска немного больше.

При изготовлении применяется металлический сплав, обеспечивающий устойчивость к высокой температуре и давлению. Стержневая часть клапана впуска цельная, а выпуска — пустая внутри. В последнем случае внутри используется натриевый состав для более качественного отвода тепла.

Современные моторы, как правило, комплектуются парами клапанов впуска / выпуска. Иными словами, на каждом цилиндре установлено по 4-ре штуки, а всего 16 клапанов. Но бывают и другие варианты — с 2-мя, 3-мя и 5-ю клапанами (об этом ниже). Движение клапанов обеспечивает привод, построенный на гидротолкателях или рычаге роликового типа.

Пружина

Элемент, обеспечивающий фиксацию клапана в закрытом виде. Пружинка установлена на стержне с применением сухарей и тарелки. Жесткости изделия достаточно для плотного закрытия и колебаний в процессе работы.

Роликовый рычаг

Такой узел применяется в большинстве случаев, и именно он играет роль приводного механизма для клапанной системы. Конструктивно рычаг одной частью «стоит» на стержне клапана, а второй — на гидравлических компенсаторах или шаровой. Для уменьшения потерь место контакта кулачка и рычага распредвала делается в роликовой форме.

Гидрокомпенсатор

Применение этого элемента обеспечивает 0-й зазор в любой позиции, что уменьшает шумность и делает работу мотора более мягкой. Гидравлический компенсатор — это специальный цилиндр с подпружиненным поршнем. Устройство ставится прямо на клапанном толкателе.

Распредвал

В функции распредвала двигателя входит обеспечение работы ГРМ с учетом требуемого порядка функционирования цилиндров и фаз. Конструктивно устройство представляет собой вал, где есть кулачки. Именно они воздействуют на клапана и способствуют их открытию-закрытию. При этом форма кулачков обеспечивает необходимое время в открытой или закрытой позиции.

Дополнительные узлы

В современных моторах часто устанавливаются вспомогательные устройства, обеспечивающие корректное функционирование газораспределительного механизма. В эту группу входит датчик положения распредвала (Холла), определяющий угол расположения и отправляющий сигналы в ЭБУ двигателя. В некоторых авто монтируются системы, регулирующие клапанные зазоры (гидрокомпенсаторы, о которых упоминалось выше).
С учетом сказанного можно рассмотреть алгоритм работы ГРМ в общем виде:

Стартер вращает коленвал.
Механическое вращение с помощью ремня, цепочки или звездочек передается на распредвал (может быть два и более).
Кулачки на валу распределения бьют по клапанам впуска / выпуска, заставляя их открываться и закрываться в нужный момент.
В поршневой системе реализуется четыре фазы, о которых упоминалось в разделе выше.

На практике существуют образцы моторов без привода ГРМ и распредвала. Минус в том, что такие конструкции имеют низкую степень надежности.

Классификация ГРМ

При рассмотрении особенностей газораспределительной системы необходимо учитывать, что она может различаться по позиции и числу распредвалов, количеству клапанов и типу приводного механизма (цепь, ремень, шестеренка, комбинированный). Рассмотрим разные варианты подробнее.

По расположению распредвала

Конструктивно распределительный вал может быть расположены в одном из двух мест двигателя:

Внизу. Механизм закреплен в блоке цилиндрами возле коленвала. Кулачки воздействуют на толкатели, а далее импульс передается к коромыслам. Для передачи механического момента используются так называемые стержни, объединяющие толкатели в нижней части и коромысла вверху. Нахождение распредвала внизу является редким случаем, но у него есть преимущество в большей надежности соединения. В новых ДВС такой вариант не используется.
Вверху. Наиболее распространенное решение, при котором распредвал расположен в ГБЦ на клапанной частью. В такой позиции можно реализовать разные способы воздействия на клапанную часть: с применением рычажного механизма, с использованием коромысел или толкателей. Верхнее расположение отличается простотой, надежностью и небольшими размерами.

По числу распредвалов: DOHS и SOHS

На современных моторах может устанавливаться один или два распредвала. В первом случае система называется SOHC (одиночный верхний распредвал) или DOHS (двойной верхний распредвал). Как видно, в обоих случаях механизм имеет верхнее расположение.

При использовании двойного варианта каждый из валов имеет индивидуальную функцию. Первый несет ответственность за открытие, а второй — за закрытие клапанного механизма. В V-образных моторах может применяется целых четыре распределительных вала. Они работают попарно на обе группы цилиндров.

По числу клапанов

Ключевым фактором является количество применяемых клапанов, ведь от этого зависит вид распредвала и число кулачков. По количеству клапанов на один цилиндр может быть от двух до пяти.
Кратко рассмотрим основные варианты по количеству клапанов:

Два: впуск, выпуск.
Три: 2 впуск, 1 выпуск.
Четыре: по 2 на впуск / выпуск.
Пять: 3 впуск, 2 выпуск.

Чем выше число клапанов на впускной системе, тем больше объем горючего поступает в мотор.

Как результат, увеличивается мощность и динамика мотора. Сразу отметим, что больше пяти клапанов установить невозможно из-за особенностей распределительного вала и других механизмов мотора. Чаще всего система ограничивается четырьмя элементами.

По типу привода

При анализе газораспределительного механизма необходимо учитывать и типы привода. Здесь возможно четыре варианта.

Цепной

Наиболее надежным вариантом является цепь ГРМ. В таком случае на распределительном и коленчатом валах монтируются звездочки (шестерни с зубцами). Они объединяются с помощью специальной цепочки, а сверху система закрывается специальным корпусом. При вращении коленвала звездочка тянет цепь, которая, в свою очередь, вращается шестеренку распредвала.

Конструктивно цепи отличаются по типу или числу рядов. В первом случае они делятся на зубчатые, роликовые и втулочные, а втором бывают от двух-четырех рядными. При наличии нескольких распредвалов может применяться соответствующее количество цепей.

Средний ресурс такого механизма — 170-200 тыс. километров. Чаще всего повреждаются шестерни или дополнительные узлы (натяжители, успокоители). В результате цепочка перескакивает на другие участки, что приводит к нарушению работы ГРМ и повреждению клапанов. В случае поломки может потребоваться замена цепи и вспомогательных механизмов.

Ременной

Второй по популярности —ремень ГРМ. В отличие от рассмотренного выше варианта здесь на валах установлены шкивы или зубчатые шестеренки. Сверху этих узлов натягивается ременной соединитель, обеспечивающий передачу вращения. Ремень может быть клиновым (зубчатым) и поликлиновым. В первом случае на валах монтируются шестерни с зубцами.

Дополнительно в ременном приводе предусмотрено несколько видов роликов (натягивающие, опорные). Первые обеспечивают нужное натяжение ремня, а вторые играют роль опоры и защищают от соскальзывания.

Повреждение ремня или дополнительных элементов ведет к неправильной работе ГРМ и чаще всего к повреждению мотора. Хуже всего, если происходит разрыв ременной передачи. Результатом является удар клапанов и поршней с повреждением механизма.

Шестеренчатый

Такой вариант привода применяется в редких случаях. Конструктивно он подразумевает наличие шестеренок на коленвал и распредвал, которые объединяются друг с другом не с помощью ремня / цепи, а с применением других шестеренок. По сути, повторяется принцип работы часов, когда момент передается с помощью зацепления зубцов разных звездочек.

Редкость применения такого привода объясняется тем, что распределительный и коленчатые валы находятся сверху и снизу соответственно на большом расстоянии. Вот почему приходится использовать ремень или цепь. Если же оба механизма находятся внизу, применение шестеренчатого принципа вполне реально. При этом он надежен, но имеет большую сложность. Встречается у Ниссанов на моторах AXD, AXE или BLJ. Наиболее слабым местом являются зубцы звездочек, которые могут поломаться.

Смешанный

Некоторые производители применяют смешанный вариант, когда используются шестеренчатый и цепной приводы.

Таких схем много, но применяются они в редких случаях. Иногда даже используется цепь и ремень одновременно. Вариантов десятки, поэтому при покупке машины необходимо поинтересоваться, какой именно предусмотрен в вашем случае. Чаще всего сложные моторы встречаются в японских или корейских ДВС.

Заключение

Важность системы ГРМ трудно переоценить, ведь именно от ее правильной работы зависит способность двигателя нормально функционировать. Повреждение любого из узлов или нарушение синхронизации может стать причиной повреждения внутренних элементов мотора и, как следствие, необходимости его капитального ремонта.

Принцип работы газораспределительного механизма

Поиск запроса «газораспределительный механизм (грм)» по информационным материалам и форуму

Устройство, Принцип Работы и Назначении, Основные Неисправности, Способы Диагностики и Ремонта

Содержание

1 Устройство газораспределительного механизма
2 Работа газораспределительного механизма
3 Неисправности ГРМ
4 Диагностика ГРМ
- 4.1 Измерение фаз газораспределения
- 4.2 Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом
- 4.3 Определение промежутка между клапаном и седлом
5 Процесс ремонта ГРМ

Основой любых силовых агрегатов и главной составляющей двигателей внутреннего сгорания является сложный газораспределительный механизм (ГРМ). Назначение газораспределительного механизма состоит в управлении впускными и выпускными клапанами двигателя. На такте впуска он открывает впускной клапан, смесь, состоящая из воздуха и топлива или воздуха (для дизельных двигателей), попадает в камеру сгорания. На такте выпуска — открытием выпускного клапана из камеры сгорания ГРМ удаляет отработанные газы.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из следующих элементов:

Распределительный вал — изготовляется из чугуна или стали — в задачу которого входит открывание/закрывание клапанов газораспределительного механизма при работе цилиндров. Он монтируется в картере, который перекрывает крышка газораспределительного механизма, или в головке блока цилиндра. При вращении вала на цилиндрических шейках происходит воздействие на клапан. На него воздействуют кулачки, расположенные на распределительном валу. На каждый клапан воздействует свой кулачек.
Толкатели, изготовленные также из чугуна или стали. В их задачу входит передача усилия от кулачков на клапаны.
Клапаны впускные и выпускные. В их задачу входит подача топливно-воздушное смеси в камеру сгорания и удаления отработочных газов. Клапан представляет из себя стержень с плоской головкой. Основным отличием впускных и выпускных клапанов является диаметр головки. Впускной состоит из стали с хромированным покрытием, а выпускной — из жаропрочной стали. Клапанный стержень изготавливается в виде цилиндра с канавкой, необходимой для фиксирования пружины. Клапана двигаются только по направлению ко втулкам. Чтоб масло не попадало в камеру сгорания цилиндра, производят установку уплотнительного колпачка. Его изготавливают из маслостойкой резины. На каждый клапан крепятся внутренняя и наружная пружина, для крепления используют шайбы, тарелки.
Штанги. Они необходимы для передачи усилия от толкателей к коромыслу.
Привод газораспределительного механизма. Он передает вращение коленвала на распредвал и тем самым приводит его в движения, причем движется он со скоростью в 2 раза меньше, чем скорость коленвала. На 2 вращения коленвала распредвал делает 1 вращение — это и называется рабочим циклом, при котором происходит 1 открытие клапанов.

Схема устройства ГРМ

Таково устройство ГРМ и общая схема газораспределительного механизма. Теперь следует разобраться, каков принцип работы газораспределительного механизма.

Работа газораспределительного механизма

Работа системы газораспределения поделена на четыре фазы:

Впрыск топлива в камеру сгорания цилиндра.
Сжатие.
Рабочий ход.
Удаления газов из камеры сгорания цилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.

Подача топлива в камеру сгорания цилиндра происходит за счет движения коленвала, который передает свое усилие на поршень и он начинает движения из так называемой ВМТ (это точка, выше которой поршень не поднимается) в НМТ (это точка, соответственно, ниже которой поршень не опускается). При этом движении поршня одновременно открывается впускной клапан и топливно-воздушная смесь заполняет камеру сгорания цилиндра. Впрыснув положенное количество топливно-воздушной смеси клапан закрывается. При этом коленвал поворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
Сжатие. Дойдя до НМТ поршень продолжает свое движение. Меняя свое направление в ВМТ, в этот момент в цилиндре и происходит сжатие топливно-воздушной смеси. При подходе поршня к высшей точке фаза сжатия заканчивается. Коленчатый вал продолжает свое движения и поворачивается на 360 градусов. И на этом фаза сжатия закончена.
Рабочий ход. Воздушно-топливная смесь воспламеняется свечей зажигания, когда поршень находится в высшей точке цилиндра. При этом достигается максимальный момент сжатия. Затем поршень начинает двигаться к нижней точке цилиндра, так как на поршень оказывают огромное давление газы, образовавшиеся при горении воздушно-топливной смеси. Это движение и есть рабочий ход. При опускании поршня до НМТ фаза рабочего хода считается завершенной.
Удаления газов из камеры сгорания цилиндра. Поршень движется к высшей точке цилиндра, все это происходит при усилии, которое оказывает коленчатый вал газораспределительного механизма двигателя. При этом открывается выпускной клапан и поршень начинает избавлять камеру сгорания цилиндра от газов, которые образовались после сгорания топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. После достижения высшей точки и освобождения ее от газов. Поршень начинает свое движение в низ. Когда поршень доходит да НМТ, то рабочая фаза удаления газов из камеры сгорания цилиндра считается законченной, а коленчатый вал совершает оборот на 720 градусов от своего начального положения.

Для точной работы клапанов газораспределительной системы происходит синхронизация с работой коленчатого вала двигателя.

Неисправности ГРМ

Основные неисправности газораспределительного механизма:

Уменьшение компрессии и хлопки в трубопроводах. Как правило, происходит после появления нагара, раковин на поверхности клапана, их прогорания, причиной чего является не плотное прилегания впускных и выпускных клапанов к седлам. Также оказывают влияние такие факторы, как деформации ГБЦ, поломка или износ пружин, заедание клапанного стержня во втулке, полное отсутствие промежутка между коромыслом и клапанами.
Уменьшение мощности, троение мотора, а также металлические стуки. Появляются эти признаки, потому что впускные и выпускные клапана не полностью открываются, и часть воздушно-топливной смеси не попадает в камеру сгорания цилиндра. Следствием этого является большой тепловой зазор или поломка гидрокомпенсатора, что и становится причиной неполадки и не штатной работы клапанов.
Механический износ деталей, таких как: направляющих втулок коленвала, шестерни распредвала, а также смещение распредвала. Механический износ деталей, как правило, происходи при достаточном сроке работы мотора и работы двигателя в критических пределах.
Так же происходит выход из строя двигателя по причине износа зубчатого ремня, который имеет свой гарантийный срок службы, цепи, которая при длительном сроке работы и постоянном на нее воздействии становится менее работоспособной, успокоителя цепи и натяжителя зубчатого ремня.

В данных случаях не редко заменяют газораспределительный механизм, однако возможен и ремонт поврежденной детали газораспределительного механизма.

Диагностика ГРМ

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

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

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

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

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

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

Измерение фаз газораспределения

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

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

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

Данный метод не может дать результата при диагностировании ГРМ, когда неравномерен износ торца штока и бойка коромысла, а трудоемкость этого метода весьма значительная. Увеличить точность замеров позволяет особое устройство, которое состоит из корпуса и индикатора по типу часов. Подпружиненная подвижная рама содержит персональное соединение с ножкой этого индикатора. Раму фиксируют между коромыслом и клапанной пружиной. Когда открывается клапан, в период поворота коленвала, на индикаторе ставят 0. Распознает тепловой зазор последующее показание прибора, снимаемое в период поворота коленвала.

Определение промежутка между клапаном и седлом

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

Процесс ремонта ГРМ

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

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

Для определения точного зазора требуется знать диаметр шейки распредвала, это позволит произвести установку соответствующего ей подшипника. Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.

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

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Поделиться с друзьями:

Грм какие бывают виды — Altarena.ru — технологии и ответы на вопросы

Содержание

Типы ГРМ: плюсы и минусы
Типы привода ГРМ
Что такое распредвал?
Типы ГРМ
Газораспределительный механизм SOHC
Система газораспределения DOHC
Система газораспределения OHV
Заключение
Устройство газораспределительного механизма
По какому принципу осуществляется работа ГРМ
Какие бывают ГРМ и как они устроены
Тип ременной
Тип цепной
Тип шестеренчатый
Подведем итоги
Классификация, устройство и принцип работы ГРМ двигателя
Устройство газораспределительного механизма
Принцип работы
Классификация или типы ГРМ
По расположению распределительного вала
По количеству распределительных валов
По количеству клапанов
По типу привода
Газораспределительный механизм двигателя, конструкция и принцип действия
Как устроен ГРМ
Описание работы ГРМ
Виды газораспределительного механизма
По положению распредвала
По количеству распредвалов
По количеству клапанов
По типу привода
Видео

Типы ГРМ: плюсы и минусы

В нашей сегодняшней статье речь пойдет о том, какие бывают типы ГРМ. Такие основы полезно знать каждому автовладельцу, потому что они прилично помогают при самостоятельном ремонте автомобиля.

Типы привода ГРМ

Что такое распредвал?

Этот вал нужен для того, чтобы в определенный момент клапана открывали, после чего в цилиндр поступала рабочая смесь, выходили выхлопные газы. Это делается благодаря эксцентрикам, которые имеются на валу. Он жестко связан с коленчатым валом, поэтому, например, впускной клапан открывается только перед началом такта впуска, когда цилиндр находится в нижней мертвой точке.

Распределительный вал может находиться в головке блока, такие двигатели называются верхенвальные, неважно, сколько валов здесь установлено. Так же он может быть в блоке цилиндров, как упоминалось выше. Это называется нижневальный двигатель. В таком случае привод на клапан передается через штанги, которые проходят через весь двигатель в головку блока. Основным минусом такого механизма является медлительность и большая инерционность. Нижневальные двигатели довольно тяжело крутятся, у них высокий расход масла, в отличие от верхневальных, где практически нет недостатков.

Типы ГРМ

Сразу надо уточнить, что выше мы рассматривали типы привода газораспределительного механизма, а не сами механизмы. Так вот, сейчас посмотрим, например на отличие DOHC от SOHC. Итак, начнем.

Газораспределительный механизм SOHC

Данное название получено не случайно. Изначально такой тип назывался просто OHC. Это значит Overhead Camshaft, что переводится как «верхний распределительный вал». Позже он был переименован в SOHC, после того, как был спроектирован первый двигатель с DOHC, о нем поговорим позже.

На видео Показан принцип работы SOHC:

Так вот, такой двигатель отличается установкой одного распределительного вала в головке блока цилиндров. Система газораспределения SOHC, вопреки общим убеждениям, может комплектоваться как двумя, так и четырьмя клапанами на цилиндр.

Посмотрим, какие здесь положительные моменты, а какие отрицательные, их не так много:

Система газораспределения DOHC

Такой механизм выглядит почти так, как и вышерассмотренный, однако, отличается от него наличием второго распределительного вала. Таким образом, один вал приводит в движение только впускные клапана, а второй – только выпускные. У такой системы тоже есть свои недостатки и преимущества, не будем останавливаться на них более подробно. Такая система была изобретена в 80-х годах прошлого столетия и за это время практически не изменилась. Так вот, наличие второго распредвала значительно удорожает, а так же усложняет конструкцию.

На видео показано, как работает ГРМ DOHC:

С другой стороны, газораспределительный механизм DOHC отличается меньшим расходом топлива, поскольку цилиндры лучше наполняются, а затем из них выходят практически все картерные газы. Таким образом, КПД силового агрегата вышел на новый уровень с появлением DOHC.

Система газораспределения OHV

Такой механизм газораспределения был спроектирован еще в 20-х годах прошлого века. В самом начале статьи мы уже немного его затронули. Здесь распредвал в блоке цилиндров, а клапана приводятся я в движение через коромысла и рокера (коромысла). Основным преимуществом данной системы перед верхневальными является отсутствие нагромождений в головке, таких как распредвал и его постели. Особенно это актуально для V-образных двигателей, поскольку значительно уменьшается их ширина. Минусы уже были оговорены – ограниченные обороты, высокая инерционность, низкий крутящий момент и мощность. Кроме того, такая система практически исключает использование 4-х клапанов в одном цилиндре, кроме как в очень дорогих решениях. Конечно, в болидах Nascar это реализовано, но никак не в серийном автомобиле.

Работа двигателя OHV показана на видео:

Заключение

Стоит помнить, что это далеко не все типы газораспределительных механизмов. Например, в двигателях, обороты которых превышают 9000 оборотов в минуту практически невозможно использование пружин под тарелками клапанов, поскольку они должны быть очень жесткими, а это потери. Так вот, в таких двигателях один распределительный вал открывает клапан, а второй его закрывает. Такая система позволяет работать без «зависаний клапанов» на оборотах, превышающих 14000 оборотов коленчатого вала в минуту. В основном, сфера применения такой технологии ограничена мотоциклами, мощность которых переваливает за 120 лошадиных сил.

Источник

Устройство газораспределительного механизма

В легковом автомобиле одной из главных частей силового агрегата является так называемая система газораспределения. Это своеобразная конструкция, присутствующая на каждом авто, в котором установлен ДВС. Любая автомашина нуждается в регулярном техническом обслуживании, и как раз устройство газораспределительного механизма регулярно должно подвергаться диагностике и замене по регламенту. В современных машинах можно встретить отличающиеся друг от друга конструкции ГРМ, они имеют совершенно разные устройства привода – это может быть шестеренчатый, встречается еще цепной, и гораздо чаще ременной. В данном материале ответим на интересующих многих вопрос: ГРМ что это такое? Плюс расскажем, какие отличия имеет каждая из систем.

По какому принципу осуществляется работа ГРМ

Начнем, пожалуй, с самого главного, как работает устройство ГРМ независимо от своего типа.

Если опираться на то, что в основном двигатели на современных автомобилях работают в 4-е такта: впуск/сжатие/рабочий ход/выпуск. Дабы полноценно работала система двигателя, требуется работу коленчатого и распределительного валов каким-то образом синхронизировать. Как раз для этой цели и необходим ГРМ.

Распределительный вал, если, кто мало разбирается в устройстве механизмов авто, имеет свое положение относительно шатуна или поршня, и его положение никоим образом не зависит от положения коленвала. Клапаны во время впуска естественно открываются, происходит приток очередной порции смеси из воздуха и горючего. Когда клапана закрываются, воздушно-топливная смесь воспламеняется, и уже тогда поршень начинает ходить и осуществляется выход отработанных газов. Как вы понимаете, принцип работы рассматриваемого нами устройства очень простой, необходимо контролировать синхронизацию 2-ух валов.

Когда появляется какое-либо повреждение ГРМ из-за так называемой рассинхронизации меток влияет на поломку силового агрегата.

Какие бывают ГРМ и как они устроены

Абсолютно любое устройство ГРМ не может работать без системы привода. Предлагаем вам детально рассмотреть, как устроено каждое из 3-ех типов ГРМ.

Тип ременной

Чаще всего в авто встречается как ГРМ с ременным типом привода. Данный привод оснащен несколькими зубчатыми шкивами, в свою очередь которые располагаются на валу ГРМ, и на коленвале. Также интересно, что зубчатый вид оснащен шкивом водяного насоса.

В устройстве применяются так называемые промежуточные блоки/ролики, необходимые для наиболее плотного прилегания к поверхностям шкивов ремня. Как раз за счет этих роликов ремень всегда находится на своем месте, а это не позволяет перекоситься зубчатому соединению во время работы силовой установки.

Ремень мог бы проскакивать и не прилегать плотно, если в конструкции не присутствовала система напряжения, регулирующая степень натяжки ремня непосредственно на различных режимах работы мотора. Благодаря такому уникальному взаимодействию система в целом имеет достаточно продолжительный эксплуатационный срок.

При износе или по регламенту в устройстве ГРМ замене подлежат промежуточные ролики, непосредственно сам ремень и плюс натяжительный механизм. Эти детали способны отработать порядка 150 тыс. км пробега, однако, изготовитель советует владельцам авто производить замену ремня ГРМ через каждые 90 тыс. км пробега.

Самое важно, что следует помнить во время замены ГРМ, так это соблюдение меток, в противном случае можно серьезный урон нанести «движку», произойдет загибание клапанов, а также направляющих головки блока цилиндров.

Тип цепной

Самым надежным среди имеющихся приводов в системе ГРМ является как раз цепной. В таком виде применяются такие шестеренки, которые по своему внешнему виду чем-то напоминают звездочки велосипеда, но все же значительно отличаются от них.

В основном в автомобилях, в которых используется именно цепь, присутствует технология 2-рядной цепи. Данная схема нужна, чтобы конструкция в целом была более долговечной и надежной. Но, как и любая другая система, данная не лишена недостатков, цепь может растянуться, а это приведет к рассинхронизации меток.

Когда метки сбиты, двигатель непременно теряет свою мощность, плюс происходит его последующий износ.

При обслуживании автомобиля, а именно ГРМ цепного типа, специалисты рекомендуют менять полностью комплект, а в него собственно входят: успокоитель, цепь, плюс натяжитель, и, конечно же, звездочки.

Помните, что своими руками практически невозможно выполнить работу по замене такого устройства ГРМ, в особенности, если в этом деле нет навыков и опыта. Лучшим вариантом будет обращение в сервис, где качественно и быстро выполнят замену.

Принято считать, что цепной тип ГРМ в автомобиле подлежит замене через каждые 250 тыс. км пробега.

Тип шестеренчатый

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

В такой системе вы не встретите ни систему успокоения, ни натяжные устройства, ни ролики. Такой тип чем-то может напоминать устройство коробки передач, а исключением является то, что другая форма зубьев привода у шестеренок ГРМ. Наиболее часто подобный ГРМ можно встретить на моделях автомобилестроительной компании Volkswagen, преимущественно на дизельных моторах объемом 2. 5л. Данные моторы зачастую устанавливаются на автобусы.

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

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

Подведем итоги

Из этого материала стало ясно, ГРМ что это такое. Независимо от того, какой тип привода у ГРМ, он выполняет одну и ту же функцию всегда. Зачастую обслуживать ГРМ требуется в условиях автосервиса. Не забывайте, что механизм газораспределения очень важен, и к нему надо относиться серьезно.

Источник

Классификация, устройство и принцип работы ГРМ двигателя

Газораспределительный механизм (ГРМ) представляет собой совокупность деталей и узлов, обеспечивающих открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя в определенный момент времени. Основная задача ГРМ заключается в своевременной подаче топливовоздушной смеси или топлива (это зависит от типа мотора) в камеру сгорания и выпуск отработавших газов. Для реализации этой задачи слажено работает целый комплекс механизмов, часть из которых управляется при помощи электроники.

Устройство газораспределительного механизма

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

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

Принцип работы

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

Технически это происходит следующим образом:

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

Классификация или типы ГРМ

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

По расположению распределительного вала

Существуют два типа положения распредвала:

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

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

По количеству распределительных валов

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

По количеству клапанов

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

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

По типу привода

Различают три типа привода распределительного вала:

Ресурса цепи хватает в среднем на 150-200 тысяч километров пробега.

Главной проблемой цепного привода считается поломка натяжителей, успокоителей или разрыв самой цепи. При плохом натяжении цепь может перескакивать между зубьев в ходе работы, что приводит к нарушению фаз газораспределения.

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

Самые большие неприятности может принести разрыв цепи.

Ресурс ремня также ограничен и в среднем он равен 60-80 тысячам километров пробега.

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

От правильной работы всего газораспределительного механизма зависит работа двигателя, его динамика и мощность. Чем больше количество и объем цилиндров, тем сложнее будет устройство ГРМ. Каждому водителю важно понимать устройство механизма, чтобы вовремя заметить неисправность.

Источник

Газораспределительный механизм двигателя, конструкция и принцип действия

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это совокупность деталей и узлов, которые открывают и закрывают впускные и выпускные клапана двигателя в заданный момент времени. Основная задача газораспределительного механизма — своевременная подача топливовоздушной или топлива (в зависимости от типа двигателя) в камеру сгорания и выпуск выхлопных газов. Для решения этой задачи слаженно работает целый комплекс механизмов, некоторые из которых управляются электронным способом.

Как устроен ГРМ

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

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

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

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

Описание работы ГРМ

Работу газораспределительного механизма сложно рассматривать отдельно от рабочего цикла двигателя. Его основная задача — вовремя открывать и закрывать клапаны на определенный промежуток времени. Следовательно, на такте впуска — открываются впускные, а на такте выпуска — выпускные. То есть фактически механизм должен реализовывать рассчитанные фазы газораспределения.

Технически это происходит следующим образом:

Также следует отметить, что за полный рабочий цикл распредвал делает 2 оборота, поочередно открывая клапаны на каждом цилиндре в зависимости от порядка их работы. То есть, например, при схеме работы 1-3-4-2 одновременно будут открываться впускные клапаны на первом цилиндре и выпускные клапаны на четвертом. Во втором и третьем клапаны будут закрыты.

Виды газораспределительного механизма

Двигатели могут иметь разные схемы ГРМ. Рассмотрим следующую классификацию.

По положению распредвала

Есть два типа положения распределительного вала:

В нижнем положении распределительный вал расположен на блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Воздействие от кулачков через толкатели передается на коромысла, при этом используются специальные штанги. Это длинные стержни, которые соединяют толкатели внизу с коромыслами наверху. Нижнее расположение не считается самым удачным, но имеет свои преимущества. В частности, более надежное соединение распредвала с коленчатым валом. В современных двигателях такой тип устройства не используется.

В верхнем положении распределительный вал находится в головке блока цилиндров, чуть выше клапанов. В этом положении можно реализовать несколько вариантов воздействия на клапаны: с помощью толкателей коромысла или рычагов. Такая конструкция проще, надежнее и компактнее. Более распространенным стало именно верхнее положение распредвала.

По количеству распредвалов

Рядные двигатели могут комплектоваться одним или двумя распредвалами. Двигатели с одним распредвалом обозначаются аббревиатурой SOHC(Single Overhead Camshaft), а с двумя — DOHC(Double Overhead Camshaft). Один вал отвечает за открытие впускных клапанов, а другой — за выпускные. V-образные двигатели используют четыре распредвала, по два на каждый ряд цилиндров.

По количеству клапанов

Форма распределительного вала и количество кулачков будут зависеть от количества клапанов на цилиндр. Может быть два, три, четыре или пять клапанов.

Самый простой вариант с двумя клапанами: один работает на впуск, другой — на выпуск. В трехклапанном двигателе два впускных и один выпускной клапаны. В варианте с четырьмя клапанами: два впускных и два выпускных. Пять клапанов: три для впуска и два для выпуска. Чем больше клапанов на впуске, тем больший объем топливовоздушной смеси поступает в камеру сгорания. Соответственно увеличена мощность и динамика двигателя. Сделать больше пяти не позволит размер камеры сгорания и форма распределительного вала. Чаще всего используется четыре клапана на цилиндр.

По типу привода

Существует три типа приводов распределительных валов:

Ресурса цепи хватает в среднем на 150-200 тысяч километров.

Основной проблемой цепного привода считается неисправность натяжителей, успокоителей или обрыв самой цепи. При недостаточном натяжении цепь при работе может проскальзывать между зубьями, что приводит к нарушению фаз газораспределения.

Помогает автоматически регулировать натяжение цепи гидронатяжители. Это поршни, которые давят на так называемый башмак. Башмак прилегает непосредственно к цепи. Это деталь со специальным покрытием, изогнутая по дуге. Внутри гидронатяжителя находятся плунжер, пружина и рабочая полость для масла. Масло поступает в натяжитель и толкает цилиндр до нужного уровня. Клапан закрывает масляный канал и поршень постоянно поддерживает правильное натяжение цепи Гидравлические компенсаторы в ГРМ работают по аналогичному принципу. Успокоитель цепи поглощает остаточные колебания, которые не были погашены башмаком. Это гарантирует идеальную и точную работу цепного привода.

Самая большая проблема может возникнуть из-за разрыва цепи.

Ресурс ремня тоже ограничен и составляет в среднем 60-80 тысяч километров пробега.

Ремни зубчатой формы используются для лучшего сцепления и надежности. Этот более простой. Разрыв ремня при работающем двигателе будет иметь те же последствия, что и разрыв цепи. Основные преимущества ременной передачи — простота эксплуатации и замены, невысокая стоимость и бесшумная работа.

От правильного функционирования всего газораспределительного механизма зависит работа двигателя, его динамика и мощность. Чем больше количество и объем цилиндров, тем сложнее будет устройство синхронизации. Каждому водителю важно понимать устройство механизма, чтобы вовремя заметить неисправность.

Источник

Видео

Принцип работы газораспределительного механизма

Честный отзыв Ремни грм Какие фирмы выбрать? Как часто менять? Как избежать обрыв ремня грм? Ролики!

КАКИЕ БЫВАЮТ РЕМНИ В МАШИНЕ? | МАРКИРОВКА РЕМНЕЙ | ГРМ, КЛИНОВИДНЫЙ, РУЧЕЙКОВЫЙ |

Как правильно выбрать ремень ГРМ

Какие бывают виды впрыска в бензиновом и дизельном двигателе, чем отличаются и какой впрыск лучше

РЕМЕНЬ ГРМ. ЧТО БУДЕТ ЕСЛИ ПОРВЕТСЯ?

Коротко о ремнях ГРМ и помпах на ВАЗ / отличия 8v от 16v / какие гнут клапана?

Ремни ГРМ автомобилей ваз -абсолютно все

Выбираем правильный комплект ГРМ! Как не попасть на деньги? Разберём на что обратить внимание!

самонатяжной ролик грм вместо простого на ВАЗ 8 клапанов

какой привод ГРМ лучше? — журнал За рулем

В среде автолюбителей никогда не утихнут споры, какой привод газораспределительного механизма предпочтительнее: ременный или цепной? Еще раз разбираемся в проблеме и собираем воедино все аргументы за и против.

Вначале были шестерни

Начнем с истории вопроса. На заре создания двигателей внутреннего сгорания самым простым и логичным был привод распределительного вала с помощью шестерен. Нужно, чтобы распредвал вращался вдвое медленнее коленчатого вала, а потому две шестерни с числом зубьев, относящимся как 1:2, представлялись идеальным решением. Схема с шестеренным приводом обладает самой высокой надежностью. Недаром на знаменитом танке Т-34 устанавливался двигатель В-2, у которого не только привод клапанов, но и всех вспомогательных агрегатов осуществлялся шестернями. Предвоенные, да и некоторые послевоенные легковые автомобили отечественного производства также имели шестеренный привод ГРМ с нижним расположением распредвала.

На цепь его!

Конструкторы автомобильных двигателей довольно быстро пришли к выводу, что распределительному валу место рядом с клапанами. Это решение упрощает привод клапанов и снижает инерционность, что особенно важно для высокооборотных моторов. И расстояние между распределительным и коленчатым валами стало достаточно велико, особенно на длинноходных двигателях. Такими называют моторы, у которых ход поршня больше, чем диаметр цилиндра. К тому времени уже были освоены в производстве втулочно-роликовые цепи, которые и стали применять для привода распредвалов. Передаточное отношение обеспечивала двукратная разница в числе зубьев ведущей и ведомой шестерен. А цепи применяли двухрядные, для надежности.

Шестеренный привод ГРМ сохранился на современных V-образных многоклапанных моторах. Это стало возможным потому, что распредвалы, расположенные в развале V-образного блока цилиндров, находятся относительно близко к коленчатому валу.

Материалы по теме

Главные неисправности в дороге (и как устранить их своими руками)

Впервые на массовом отечественном двигателе цепной привод появился на москвичовском двигателе УЗАМ-412, разработанном в первой половине 60-х годов прошлого столетия. А вскоре началось триумфальное шествие Жигулей, на которых вплоть до начала восьмидесятых безраздельно господствовал цепной привод распредвала.

Отмечу, что при использовании цепного привода всегда возникают сложные колебания системы, вызванные неравномерностью работы цепи. Для гашения этих колебаний мотористам приходится устанавливать успокоители в виде пластмассовых (иногда стальных обрезиненных) пластин. При этом цепь необходимо натягивать. Делать это приходится и сразу после сборки мотора, и в процессе эксплуатации в связи с удлинением (вытяжкой) цепи.

Откуда берется «вытяжка»? Интересный вопрос. Конечно, не может быть и речи об удлинении под нагрузкой каждой отдельной пластинки, составляющей цепь. Рассчитать на прочность эти элементы проще простого. Удлинение цепи происходит при износе, увеличении зазора в каждом шарнире, а их, как правило, больше сотни. Соответственно, и суммарная длина цепи может расти на несколько миллиметров по мере износа.

Ранние импортные и описанные выше отечественные двигатели имели механические натяжители с пружиной, обслуживаемые при каждом ТО. При этом цепи на наших моторах (напомню, двухрядные) ходили при должном обслуживании немногим больше 100 000 км. Далее тольяттинские моторостроители на много лет прекратили разрабатывать новые конструкции с цепным приводом, и только при модернизации старого доброго двигателя рабочим объемом 1,7 л для Chevrolet Niva и Lada 4×4 немного изменили конструкцию. Вместо двухрядной применили однорядную цепь, снабдив ее гидравлическим натяжителем. Замечу, что при равном качестве материалов ресурс однорядной цепи меньше: ведь в двухрядной цепи поверхностей пластин, взаимодействующих с валиками, минимум три, а в однорядной — только две.

Вот такой узкой стала цепь на нынешних вазовских полноприводниках.

Мировое моторостроение меж тем перешло на зубчатые цепи, что позволило снизить шум и износ. Достигнут такой эффект благодаря тому, что количество пластин, работающих в паре с валиками цепи, увеличено до четырех даже в самых простых конструкциях. Вторым фактором, продлившим срок службы цепей и сделавших их необслуживаемыми, стало применение гидравлических натяжителей. Такие устройства обеспечивают постоянное необходимое натяжение цепи, особенно если снабжены храповым механизмом, который уже не отдаст обратно отвоеванную у цепи слабину.

Так выглядит цепной привод распредвалов в двигателе корейских автомобилей Kia Rio или Hyundai Solaris прошлого поколения.

В современных многоцилиндровых V-образных двигателях цепей может быть несколько, включая и небольшую цепочку привода масляного насоса.

На оппозитных двигателях конструкторы тоже применяют цепной привод.

Да, кстати, вы в курсе, что на народном любимце Логане стоит цепь? «Нет, неправда, автор сошел с ума! Там ремень!» — скажете вы. А вот и нет. Масляный насос на этом достойном двигателе действительно приводит небольшая цепь.

Явление ремня народу

Материалы по теме

Регламентные работы, которые все игнорируют (а зря!)

До поры до времени неметаллические материалы использовались в двигателе только в виде прокладок или сальников. Как вдруг в середине пятидесятых годов прошлого века американцы впервые наладили привод распредвала резиновым ремнем. Конечно, это был не такой ремень, который крутит генераторы и компрессоры кондиционера. Во-первых, требовалось синхронное вращение валов, то есть должно быть исключено проскальзывание ремня, а во-вторых, прочность ремня и его зубьев должны обеспечивать работоспособность двигателя в течение длительного срока.

На просторах нашей Родины ремень появился впервые на двигателе ВАЗ-2105. Заводчане изменили конструкцию двух базовых деталей — блока цилиндров и его головки, чтобы не отставать от мирового прогресса автомобилестроения. Ремни ходили не очень долго, являлись приличной головной болью для хозяев, но их обрыв не был фатален для мотора. Конструкция предусматривала, что при любых взаимных положениях коленчатого и распределительного валов встречи клапанов с поршнями не происходило. Иными словами, даже в дороге — заменил ремень и езжай дальше. Правда, такой мотор выпускали не очень долго.

С появлением переднеприводного семейства ВАЗ ремень стал основным типом привода ГРМ. Были в линейке новых моторов и «втыковые», и «невтыковые» модели и их модификации. Но постепенно требования к мощности и экологии привели к необходимости даже восьмиклапанный двигатель сделать по конструкции втыковым. А у шестнадцатиклапанников подобная конструкция была изначально.

Натяжной ролик и поверхность зубчатого ремня двигателя Приоры. Объявленный ресурс ремня — 200 000 км. Посмотрим…

Но русского умельца так просто современными евронормами не возьмешь. Сейчас в продаже есть поршни, предотвращающие встречу клапанов при обрыве ремня — и к восьми-, и к шестнадцатиклапанникам. О чем это говорит? О том, что ремни-то, похоже, рвутся, как и прежде, ну а спрос рождает предложение. К слову, для импортных двигателей я таких поршней в продаже не встречал.

Ременный привод в двигателе Chevrolet Cruze. Современная схема привода ГРМ с двумя фазовращателями требует применения широкого (1 дюйм) ремня.

Плюсы ременного привода	Минусы ременного привода
Меньший шум Ремень позволяет избежать резонансных колебаний, т.к. число зубьев нечетное и некратное количеству зубьев шестерен.. Например, 111 зубьев было у двигателя некогда популярной вазовской «восьмерки». Таких моторных цепей не бывает в природе: число звеньев всегда четное. Ремень благодаря своей эластичности хорошо гасит крутильные колебания. Не требует гидравлического натяжителя: ремню достаточно недорогого пружинного натяжителя. Нечувствителен к качеству залитого в двигатель масла, его количеству и величине давления. На части моторов его довольно легко осмотреть. Но, к сожалению, на некоторых моторах бывает нужно демонтировать опору силового агрегата. Заменить ремень проще. Это можно сделать даже своими силами. Масса двигателя с ременным приводом несколько ниже.	Двигатель с ременным приводом имеет большое число валов, выходящих из масляной полости наружу. Это — большее число сальниковых уплотнений, причем течь из них и будет выводить ремень из строя. Очень низкие температуры, как и попадание воды, представляют для ремня серьезную угрозу. Ресурс ремня ограничен не только пробегом, но и временем. Резина склонна к старению. На сохранность ремня влияет состояние натяжных и обводящих роликов, а также помпы, которая часто приводится тем же ремнем. Смазка в роликах пересыхает от времени и жары, а помпу выводит из строя применение некачественных охлаждающих жидкостей. Требует периодических замен в соответствии с таблицей регламентных работ. Ремень рвется мгновенно, зачастую без всяких предупреждающих звуков.
Плюсы цепного привода	Минусы цепного привода
Для первого владельца цепь дешевле в эксплуатации. Регламентных работ по замене цепи ни в одной сервисной книжке, которые очень многие производители ведут до 100 тыс. км. не видел ни разу. Высокий ресурс, особенно для знаменитых двигателей 80–90 годов с цепями, имеющими два и более ряда. Цепь защищена от внешних неблагоприятных факторов, всегда смазана и при исправном натяжителе — натянута. Цепь благодаря продуманной системе успокоителей и натяжителей испытывает даже меньшие колебания, чем ремень. Цепь — находка для тех, кто ездит мало. Она не нуждается в замене «по возрасту». Цепь перед «кончиной» начнет «проситься» на замену повышенным шумом, и у владельца есть шанс не упустить этот момент.	Двигатели с цепным приводом несколько тяжелее. Гидронатяжитель цепи без храпового механизма может плохо работать при недостаточном давлении масла. Такое возможно при использовании систем «старт-стоп». Возможно перескакивание цепи при вращении мотора в обратную сторону, что случается при парковке с включенной передачей на крутом склоне. Насос охлаждающей жидкости практически всегда у таких моторов вращает ремень вспомогательных агрегатов. Его по регламенту зачастую не меняют — мол, он не самый важный. А при обрыве далеко не уедешь из-за перегрева двигателя. Встречались в истории двигатели с ресурсом цепи, не превышающим 50 тыс. км. Ну, тут по поговорке — «В семье не без урода».

Выводы

Материалы по теме

Так ли сильно изменился автомобиль за 130 лет?

Способ привода газораспределительного механизма — ремнем или цепью — редко становится определяющим фактором при выборе автомобиля. Но задуматься все-таки заставляет. Ведь он порой может изменить судьбу автомобиля. Характерен пример с нашей редакционной Грантой.

Если данная модель двигателя не славится малым ресурсом цепи (отзывы на профильных форумах вам в помощь), то цепной привод лучше ременного. Ременный привод выдерживает только пробег до регламентной замены, а цепь может ходить дольше. Недаром же существует совет: покупаете бэушный автомобиль — сразу замените все ремни, включая ГРМ.

Не хочу никого обидеть, но владельцы автомобилей, где привод ГРМ осуществляется цепью, несколько снисходительно взирают на тех, кто периодически задумывается: «А как там поживает мой ремень?..».

Расскажите в комментариях, какой тип привода ГРМ нравится вам и почему.

Цепь или ремень: какой привод ГРМ лучше?

В среде автолюбителей никогда не утихнут споры, какой привод газораспределительного механизма предпочтительнее: ременный или цепной? Еще раз разбираемся в проблеме и собираем воедино все аргументы за и против.

Цепь или ремень: какой привод ГРМ лучше?

Как работает двигатель автомобиля без ГРМ

В 2018 году именитый изобретатель Кристиан фон Кёнигсегг сумел доказать всему автомобильному миру, что газораспределительный механизм, основа основ двигателя внутреннего сгорания, – не более чем лишняя дорогая деталь.

Сергей Апресов

Будучи простым шведским мальчишкой, Кёнигсегг разбирал бытовые приборы, надеясь найти способ улучшить их. Говорят, что он первым придумал аудиоплееры с памятью на микросхемах, но в мире, увлеченном компакт-дисками, к нему никто не прислушался. Ему же приписывают идею защелкивающегося замка для напольного ламината. И вновь спустя несколько лет изобретение запатентовал кто-то другой. Правда это или нет, судить не возьмемся. Но сегодня к Кристиану прислушиваются очень внимательно, да и патентное право он выучил назубок.

В 2005 году автомобиль, названный именем Кристиана фон Кёнигсегга, официально стал самым быстрым серийным авто на планете: эксперты Книги рекордов Гиннеcса зафиксировали скорость 388,87 км/ч. Koenigsegg CCXR стал лучшим в мире спорткаром по соотношению массы и мощности. Koenigsegg One:1 лидирует в номинации «лучший разгон», достигая скорости 300 км/ч всего за 11,92 с.

Пока самые эффективные на свете спорткары бьют рекорд за рекордом, их создатель разъезжает на стареньком Saab 9−5, хитро улыбаясь. Под капотом у «старичка» единственный в мире двигатель, у которого нет ни распределительного вала, ни кулачков, ни толкателей клапанов, ни пресловутого ремня ГРМ. И, в отличие от бешеных Koenigsegg, предназначающихся лишь богатым и знаменитым, моторы с индивидуальными приводами клапанов обещают стать первым по-настоящему массовым творением шведского изобретателя.

Меж двух стихий

В головке блока цилиндров испытательного «Сааба», как и положено, трудятся 16 клапанов. Каждый из них приводится отдельным актуатором, и каждый получает команду на открытие или закрытие от компьютера управления двигателем независимо от других.

Актуатор — главное ноу-хау Freevalve, дочерней компании Koenigsegg. Снабдить каждый клапан индивидуальным приводом и управлять ими независимо друг от друга пробовали многие разработчики, среди которых немало автопроизводителей с мировым именем. Наиболее очевидное решение в виде линейных электродвигателей (соленоидов) не приводит к желаемому результату: небольшим моторам не хватает мощности, чтобы разогнать клапаны до нужных скоростей (20 000 открытий и закрытий в минуту), возникают проблемы с охлаждением и надежностью.

Кристиан фон Кёнигсегг не вдается в детали принципа работы своего привода, но с удовольствием объясняет общую концепцию «пневмогидравлоэлектрического актуатора». Открывает клапаны пневматика, а закрывает — гидравлика. И пневматическая, и гидравлическая системы постоянно находятся под давлением и готовы сообщить клапану максимум энергии. Задача электрического привода — лишь вовремя подавать к клапану воздух или масло. Проблема охлаждения и смазки при этом решается сама собой: наиболее нагруженные детали привода обслуживаются соответствующими системами самого ДВС.

Прелесть актуатора Freevalve в том, что он подходит практически для любого автомобильного или мотоциклетного двигателя. Будь то высокооборотный мотор гоночного мотоцикла, раскручивающийся до 16 000 об/мин, или грузовой дизель, тарахтящий на 3500 об/мин, один и тот же привод будет полностью соответствовать их нуждам. Клапан гоночного мотоцикла сделан из легкого сплава, поэтому энергия актуатора с легкостью разгоняет его до больших скоростей. Клапан грузовика крупный и тяжелый, однако и высокие скорости ему не нужны.

На фортепиано коромыслом

«Использовать традиционный распредвал вместо Freevalve — это все равно что играть на фортепиано коромыслом вместо пальцев», — утверждает фон Кёнигсегг. Что за проблемы хочет решить изобретатель, программируя поведение каждого клапана в отдельности? Перечислим их в порядке нарастания интересности.

Самое очевидное: для разных режимов работы двигателя (прежде всего скорости вращения коленвала) существует свой оптимальный состав топливовоздушной смеси, свои правильные моменты открытия и закрытия клапанов. Традиционно эта проблема решается с помощью механизма изменения фаз газораспределения (например, VTEC): весь распределительный вал слегка поворачивается относительно шестерни привода газораспределительного механизма (ГРМ), и все моменты открытия и закрытия клапанов смещаются вперед или назад.

Проблема VTEC заключается в ограниченном количестве режимов, в то время как индивидуально управляемые клапаны позволяют пересматривать оптимальный набор параметров при любом, даже самом малом изменении оборотов. Но главное то, что Freevalve позволяет изменять не только момент, но и продолжительность открытия клапанов.

А что, если нам захочется гибко управлять мощностью двигателя, отключая часть цилиндров? В современных двигателях задача решается с помощью весьма сложного механизма: для каждого клапана предусматривается два кулачка, которые сменяют друг друга, сдвигаясь вдоль распредвала. Один кулачок обеспечивает штатную работу клапана, второй отвечает за работу цилиндра в «режиме ожидания». Клапаны Freevalve позволяют в любой момент включать любую программу для любого цилиндра без каких-либо механических ухищрений.

И все же главная проблема традиционного ГРМ кроется в эллиптической форме кулачка, благодаря которой клапан практически никогда не бывает открыт или закрыт полностью. Вместо этого он всегда или плавно открывается, или плавно закрывается, что снижает его пропускную способность. Мало того, эта особенность приводит к тому, что в определенные моменты впускные и выпускные клапаны оказываются открытыми одновременно, и это отрицательно сказывается на экологических характеристиках двигателя.

Кристиан фон Кёнигсегг демонстрирует кривую открытия клапанов на мониторе специального прибора. Она напоминает прямоугольник: клапан резко открывается, удерживается в открытом состоянии, а затем резко закрывается. Это вам не вечный грустный эллипс традиционного клапана. Особенно интересно, что кривая сохраняет свою угловатость даже на высоких оборотах (до 10 000 об/мин) — актуатору хватает мощности, чтобы открывать и закрывать клапан действительно быстро.

Пожалуй, именно последнее свойство в наибольшей степени поспособствовало тому, что тестовый двигатель со свободными клапанами показал впечатляющие результаты на испытаниях: он выдает на 30% больше крутящего момента, потребляет на 30% меньше топлива и дает 50%-ное сокращение вредных выбросов.

Долой каноны!

Freevalve — это больше, чем кажется. Во-первых, система может в значительной мере изменить облик автомобиля. Распределительный вал и толкатели клапанов занимают много места в головке блока цилиндров, да и весят немало. Четырехцилиндровый двигатель с Freevalve размерами и весом напоминает трехцилиндровый. Если же учесть, что независимые клапаны дают значительный прирост крутящего момента, то можно и вовсе обойтись двумя цилиндрами. И тогда крохотный моторчик можно будет спрятать хоть под сиденьем.

Система позволяет в любой момент перевести двигатель на экзотический цикл работы, хоть Миллера, как на Mazda, хоть Аткинсона, как на Prius. Чего уж скромничать: при желании мотор может в мгновение ока стать двухтактным, почти двукратно нарастив мощность! Фон Кёнигсегг мечтает об автомобилях с двумя топливными баками и системами питания: для бензина и дизеля. Для перехода на биотопливо гибкость настроек также актуальна.

Но самая интересная фантазия изобретателя — это пневматический гибрид. Используя специальную конфигурацию клапанов, можно превратить ДВС в компрессор, который при торможении будет закачивать воздух в баллон, аккумулируя давление. Затем сжатый воздух можно нагнетать в цилиндры, разгоняя автомобиль, или использовать в качестве мощного аналога турбонаддува, кратковременно увеличивая мощность двигателя.

Пожалуй, самое неожиданное свойство двигателя с независимыми клапанами — надежность. Каждый водитель боится обрыва ремня ГРМ: если поршень «догонит» клапаны, то же самое произойдет и во всех остальных цилиндрах. Дорогостоящая головка блока цилиндров, а вместе с ней и поршни, и, возможно, шатуны с коленчатым валом окажутся серьезно повреждены.

А с Freevalve все просто: нет ГРМ — нет и проблем! Если же один цилиндр вдруг «стуканет» — все остальные останутся целы и невредимы.

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!

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 движение 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

Как работает синхронизация двигателя | YourMechanic Advice

Как работает синхронизация двигателя | Ваш механик Совет

Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!

☰

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

Сэкономьте на ремонте автомобилей

Получить предложение

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?

Зарабатывайте до

$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

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

Просмотрите другой контент

Смета

Услуги

Города

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

Что происходит, когда синхронизация двигателя выключена?

Когда синхронизация двигателя выключена

Время решает все, особенно когда речь идет о том, насколько хорошо работает ваша машина. Когда синхронизация двигателя не соответствует требованиям автомобиля, это может повлиять на его работу, вождение, расход бензина и многое другое. Это особенно верно для автомобилей немецкого производства, таких как BMW.

Автомобильный двигатель состоит из множества компонентов и деталей, многие из которых быстро перемещаются, поддерживая работу автомобиля. Каждая из этих частей важна для синхронизации двигателя, например, распределительный вал, коленчатый вал, ремень ГРМ двигателя, клапаны двигателя, поршни, шкивы и шток, которые обеспечивают правильную работу вашего BMW.

Клапаны двигателя соответствуют поршням, когда они двигаются вверх и вниз. Когда коленчатый вал вращается, шатуны тянут и толкают. Каждая из этих вещей должна работать в идеальной координации, чтобы время работы двигателя было синхронизировано и работало правильно и плавно. Существует два типа синхронизации двигателя: синхронизация кулачка и опережение зажигания. Поршни и клапаны регулируются синхронизацией кулачка, который управляется ремнем ГРМ двигателя.

Что может произойти, если синхронизация отключена?

Двигатель вашего BMW может быть поврежден из-за неправильного газораспределения. Существуют «интерференционные двигатели», такие как в BMW, и последствия неправильного выбора времени могут быть особенно плохими. Поскольку поршни и клапаны двигателя заполняют одно и то же пространство в цилиндре двигателя, но с разной синхронизацией, интервалы между синхронизацией двух поршней, занимающих это пространство, меньше одной секунды, иначе говоря, синхронизация двигателя.

Итак, если эта часть синхронизации двигателя отключена, они могут столкнуться друг с другом, что, вероятно, приведет к необходимости ремонта двигателя, если вам повезет. Другой сценарий, более дорогой результат – замена двигателя. Если синхронизация двигателя на кулачке отключена, ваша машина либо будет работать неровно, либо не будет работать вообще. Если проблема заключается в моменте зажигания, это не так просто заметить, потому что он имеет четыре цикла:

Впускной клапан всасывает воздух при подаче топлива форсунками.
Топливная смесь редуцирована.
Свеча зажигания и топливная смесь сгорают и толкают поршень вниз.
Выпускной клапан открывается, выпуская выхлоп.

Если искра не подается вовремя, автомобиль будет работать с перебоями на холостом ходу, он может потерять мощность и двигатель перестанет работать.

Каковы симптомы неудачного выбора времени?

Ремень ГРМ обычно располагается перед двигателями меньшего объема под крышкой, характерной для ремня ГРМ. Он вращает кулачок и коленчатый вал, чтобы обеспечить точное срабатывание каждого цилиндра. Если ремень ГРМ играет ключевую роль в синхронизации двигателя, потому что, если он не прав, машина не заведется.

Однако ремень ГРМ есть не на всех двигателях. Более крупные двигатели с большим диаметром цилиндра и ходом поршня оснащены цепью ГРМ. По словам профессиональных механиков, цепи ГРМ имеют более длительный срок службы, чем ремень ГРМ. Есть несколько общих признаков, которые указывают на то, что срок службы ремня ГРМ подошел к концу:

Двигатель издает тикающий шум: Ряд шкивов прикрепляет ремень ГРМ двигателя к распределительному валу и кривошипу, позволяя коленчатому валу приводить в действие соединительную муфту. шатуны, которые крепятся к поршням. Клапаны головки блока цилиндров и узел коромысла приводятся в действие распределительным валом и направляют топливо через камеру сгорания, где сгоревшие газы выбрасываются через выпускной коллектор. Когда ремень ГРМ начинает изнашиваться, внутри мотора иногда начинает слышен тикающий звук. Этот тикающий звук говорит либо о низком давлении масла, либо о неправильной смазке двигателя. Как только вы услышите этот тикающий звук, немедленно отвезите свою машину к механику.
Двигатель не запускается : Если ремень ГРМ порвался, двигатель не запустится. Вы можете услышать, как он «включается», когда он пытается запуститься, когда вы поворачиваете ключ, но поскольку ремень ГРМ двигателя — это то, что приводит в действие распределительный вал и кривошип, который вращает двигатель, он не может запуститься. Порванный ремень привода ГРМ также может привести к внутренним повреждениям. Иногда ремень ГРМ рвется при работающем двигателе. Типичным повреждением двигателя с обрывом ремня ГРМ может быть головка блока цилиндров, включая подшипники кривошипа, масляный насос, толкатели, коромысла или клапаны. Если ремень ГРМ двигателя нуждается в замене, это может определить опытный механик.
Пропуски зажигания в двигателе : Изношенный ремень газораспределительного механизма двигателя может повлиять на производительность двигателя. Иногда ремень ГРМ двигателя соскальзывает с распределительного вала. Это приведет к тому, что один из цилиндров откроется и закроется раньше, чем должен, то есть пропуски зажигания. Если ремень газораспределительного механизма двигателя не заменить в ближайшее время, это может привести к катастрофическим повреждениям.
Утечка масла : Если имеется утечка масла из передней части крышки ремня привода ГРМ двигателя, болты и гайки удерживают ее на месте, значит, под крышкой находится прокладка. Болты и гайки со временем ослабевают, прокладка высыхает или может быть неправильно установлена. Из-за утечки масла из-под крышки ремня ГРМ двигателя синхронизация двигателя и перегрев могут привести к необходимости замены ремня ГРМ.

Что приводит к сбою опережения зажигания?

При внесении каких-либо изменений в двигатель автомобиля момент зажигания корректируется соответствующим образом. В противном случае вы можете столкнуться с рядом проблем с двигателем из-за неправильной установки зажигания , таких как детонация, затрудненный запуск, увеличение расхода топлива, перегрев и снижение мощности.

Ошибка опережения зажигания обычно возникает из-за внутренних повреждений, таких как поршни или клапаны внутри двигателя. Ослабленный или слабый ремень ГРМ двигателя, который скачет во времени, может привести к сбою опережения зажигания.

Будет ли машина заводиться, если время выключено?

Момент зажигания — это установка свечей зажигания на зажигание при такте сжатия. Если он установлен неправильно, момент зажигания повлияет на работу двигателя и может помешать запуску автомобиля.

Как проверить синхронизацию двигателя?

Механик старой школы, работавший со старыми автомобилями, может отрегулировать синхронизацию двигателя без индикатора времени, просто слушая его. Для более новых автомобилей механики должны пройти компьютерную техническую подготовку и будут использовать компьютер для проверки фаз газораспределения двигателя автомобиля.

Механик может увеличивать или уменьшать время по мере необходимости. Это делается с вниманием к деталям, потому что момент зажигания в зависимости от температуры двигателя не установлен правильно, это приводит к тому, что двигатель перегревается и разрушает двигатель.

BMW — это дорогая машина, потому что они созданы, чтобы служить вечно. Даже с учетом этого важно поддерживать автомобиль в надлежащем рабочем состоянии. При любых признаках проблем с ремнем ГРМ двигателя немедленно доставьте свой BMW к доверенному механику BMW. Позвоните 469-608-5410 сегодня для службы синхронизации двигателя в Далласе, штат Техас.

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 Двигатель братьев Райт 1903 года, 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 рисунок система синхронизации Райта Авиадвигатель братьев 1903 года.

Механическая операция

На верхнем рисунке показаны основные компоненты системы синхронизации . на двигателе Райт 1903. 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 большая звездочка распредвала . 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

Понимание момента зажигания: создание максимальной мощности означает знание науки

В двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием цель опережения момента зажигания двигателя состоит в том, чтобы преодолеть задержку зажигания. Задержка воспламенения происходит в течение времени, необходимого для полного воспламенения смеси свечой зажигания. Обычно это 15-35 градусов до ВМТ (верхней мертвой точки) рабочего такта в зависимости от частоты вращения двигателя.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

Наилучшая мощность достигается, когда угол опережения зажигания установлен так, чтобы искра поджигалась раньше времени, чтобы достичь пикового давления примерно на 2 градуса после ВМТ. Это делается с помощью комбинации начального опережения, плюс центробежное или электронное управление опережением для скорости двигателя, плюс вакуумное или электронное опережение для нагрузки двигателя и эффекта дроссельной заслонки.

Тенденции опережения зажигания

При увеличении оборотов требуется большее опережение зажигания

Для топлива с более высоким октановым числом требуется больше времени зажигания из-за меньшей скорости пламени

Для больших камер сгорания требуется больше времени зажигания

Для принудительной индукции требуется меньше времени из-за более высокой скорости пламени

Для контроля выбросов меньше времени используется для уменьшения содержания смога

Для более богатых топливных смесей требуется больше времени из-за меньшей скорости пламени0003

Для нитротоплива, которое богаче метанола, характерно еще большее время.

Управление опережением зажигания — разомкнутый контур

Для систем разомкнутого контура, обычно используемых в карбюраторах или с механическим впрыском топлива:

Начальное опережение — обычно 10–15 градусов до ВМТ (верхней мертвой точки)

Центробежное опережение, если таковое имеется – обычно до 20 градусов перед ВМТ, плюс обороты двигателя; большее опережение при высокой частоте вращения двигателя

Вакуумное опережение, если таковое имеется – переменное, обычно до 10 градусов; добавлен вакуум двигателя; больше заранее обычно при низких оборотах двигателя.

Электронное ограничение времени зажигания также добавлено для требований контроля смога. Более современные электронные системы зажигания модулируют опережение зажигания для различных условий вождения. Это типично для более ранних двигателей с механическим впрыском топлива и карбюраторных двигателей с обедненной смесью с конца 60-х годов.

В старых двигателях, таких как 40-х и 50-х годов, сигнал опережения вакуума исходил от впускного коллектора. На холостом ходу и в положениях дроссельной заслонки на низких оборотах из-за закрытой дроссельной заслонки возникал высокий вакуум в коллекторе. При низких уровнях мощности из-за закрытой дроссельной заслонки расход топлива и воздуха уменьшается. Скорость пламени замедляется, поэтому опережение искры было увеличено с помощью вакуумной диафрагмы, чтобы раньше начать зажигание.

В более поздних двигателях сигнал вакуума брался от карбюратора, который имел другую характеристику вакуума, более идеальную для выбросов. Удаление или изменение вакуумного сигнала в другом месте на впуске влияет на управляемость.

Управление опережением зажигания – замкнутый контур

Управление опережением зажигания в более современных системах зажигания осуществляется компьютером в соответствии с функцией опережения зажигания с обратной связью. Оно может варьироваться в зависимости от температуры двигателя, положения дроссельной заслонки и нагрузки двигателя. Датчик детонации можно использовать для уменьшения времени, когда возникает детонация в двигателе.

Скорость пламени в различных видах топлива

Скорость пламени выше в спиртовых топливах, чем в бензиновых топливах в обедненных топливных смесях для шоссейных дорог. В одном испытании технологии сгорания скорость пламени метанола сравнивали со скоростью пламени бензина на бедных смесях для каждого соответствующего топлива. Скорость пламени горения метанола была на 42% выше, чем скорость пламени горения бензина. Для метанола требовалось меньшее время зажигания, однако опережение зажигания в гонках обычно больше для метанола, чем для бензина.

Обогащение смеси обычно используется для гоночных спиртовых топлив. Для богатых спиртовых смесей задержка воспламенения увеличивается. В результате обычно требуется больший угол опережения зажигания. Величина увеличенного тайминга для спиртового топлива очень зависит от степени обогащения.

Большее обогащение спиртового топлива обычно требует большего угла опережения зажигания.

Пример: Для продувочного бензина при давлении около 2 атмосфер 28 градусов угла опережения зажигания обычно обеспечивают наилучшую мощность. Для того же продуваемого двигателя на спирту при более богатой смеси обычно 32 градуса ГРМ.

Пример: В ходе одного испытания технологии сжигания метанола было измерено снижение скорости пламени метанола на 22% при увеличении обогащения топлива на 19%. Увеличение времени было необходимо для лучшей мощности.

Для более мощных систем зажигания требуется меньший угол опережения зажигания. Для продувочного спиртового двигателя со старым магнето на 2 первичных ампера обычным явлением был угол опережения зажигания 38 градусов. При более мощном магнето около 4 первичных ампер обычно используется 36-градусная синхронизация. С очень мощным первичным магнето на 44 ампера обычно используется только 22 градуса синхронизации.

Нитротопливо потребляет гораздо больше топлива и, как следствие, требует больше времени.

Пример: Для продувочного спиртового двигателя на низком процентном содержании нитро при низком уровне обогащения типичным был 40-градусный угол опережения зажигания. На высоких процентах нитро при высоком уровне обогащения типичным было время 55 градусов.

Опережение зажигания для фиксированного опережения зажигания (заблокированный распределитель или магнето)

Оптимальное опережение зажигания при фиксированном (заблокированном) опережении зажигания достигается только при одной частоте вращения двигателя. Момент зажигания слишком опережает при более низких оборотах двигателя и недостаточно опережает при более высоких оборотах двигателя. Увеличение или уменьшение значения опережения зажигания приводит к увеличению или уменьшению частоты вращения двигателя для обеспечения оптимального угла опережения зажигания. Рабочий диапазон частоты вращения двигателя влияет на лучшее время. Увеличение опережения синхронизации увеличивает мощность верхних частот и снижает мощность нижних частот. Уменьшение опережения синхронизации увеличивает мощность низких частот, уменьшая мощность высоких частот.

Пример: Тайминг магнето был уменьшен на 6 градусов в нашем дрэг-рейсере, пропитанном алкоголем, а наши 60-футовые трассы на низком уровне были быстрее на 0,05 секунды из-за более низкой мощности. Однако ET на четверть мили замедлился на 0,1 секунды из-за меньшей мощности.

Центробежный угол опережения зажигания

Обычно увеличение угла опережения зажигания на 1–1,5 градуса на 1000 об/мин является характеристикой потребности двигателя. Билл Дженкинс и Ларри Шрайб также сообщили об этом диапазоне значений в своей популярной книге Pro Stock по созданию двигателей для дрэг-рейсинга 9. 0054 Гоночный двигатель Шевроле.

Система опережения зажигания Nitro Racing

Система настройки опережения зажигания предназначена для профессиональных производителей гоночных двигателей Top Fuel. Опережение искры в двигателе, работающем на нитротопливе, мощностью более 10 000 л.с. обычно выглядит следующим образом:

Угол холостого хода обычно составляет 55 градусов для воспламенения цилиндров с богатой смесью холостого хода.

Старт обычно под углом 50-53 градуса для оптимальной мощности при старте.

Внезапное падение времени до типичного значения 36 градусов, прибл. 1 секунда запуска, чтобы мгновенно уменьшить мощность для снижения сцепления с дорогой из-за роста шин.

Верните время обратно к обычным 50-57 градусам на оставшуюся часть пробега, чтобы восстановить питание.

Влияние полярности магнето

Полярность магнето влияет на характеристики зажигания от цилиндра к цилиндру. Для обычного порядка зажигания (1, 8, 4, 3, 6, 5, 7, 2) набор цилиндров 1, 4, 6, 7 является одной полярностью. Набор цилиндров 8, 3, 5, 2 другой полярности. Одна полярность имеет больший сдвиг зажигания, чем другая. Любой набор может быть настроен на горячую полярность. Для одного и того же момента зажигания показания свечей зажигания от цилиндра к цилиндру могут различаться между двумя комплектами без надлежащей регулировки топливной системы. Некоторые команды смещают один из двух магнето, меняя полярность этого магнето, чтобы добиться как положительной, так и отрицательной полярности в каждом цилиндре для большей согласованности.

Боб Сабо — инженер, писатель и издатель сайта racecarbook.com. На его веб-сайте публикуются различные технические руководства по гоночным двигателям, которые могут быть полезны как производителям двигателей, так и клиентам, чтобы облегчить бремя обслуживания клиентов производителем двигателей. Предметы включают в себя механический впрыск топлива для гонок, алкогольное и нитротопливо для гонок, а также настройку сопротивления, спринта и других гоночных двигателей.

ГРМ двигателя автомобиля

Устройство и принцип действия механизма газораспределения

О тепловом зазоре

Предварительно о распределительном вале

Фазы газораспределения четырехтактного двигателя

Изменение фаз газораспределения

Изменяемая высота клапана

Детали клапанной группы

Распределительный вал и его привод

Как распредвал приводится во вращение?

Отключаемые клапаны

ГРМ и его детали: цепь, ремень, распредвал, ролик

Назначение газораспределительного механизма

Принцип работы

Классификация ГРМ

По расположению распредвала

По числу распредвалов: DOHS и SOHS

По числу клапанов

По типу привода

Заключение

Принцип работы газораспределительного механизма

Устройство, Принцип Работы и Назначении, Основные Неисправности, Способы Диагностики и Ремонта

Устройство газораспределительного механизма

Работа газораспределительного механизма

Неисправности ГРМ

Диагностика ГРМ

Измерение фаз газораспределения

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Определение промежутка между клапаном и седлом

Процесс ремонта ГРМ

Грм какие бывают виды — Altarena.ru — технологии и ответы на вопросы

Типы ГРМ: плюсы и минусы

Типы привода ГРМ

Что такое распредвал?

Типы ГРМ

Газораспределительный механизм SOHC

Система газораспределения DOHC

Система газораспределения OHV

Заключение

Устройство газораспределительного механизма

По какому принципу осуществляется работа ГРМ

Какие бывают ГРМ и как они устроены

Тип ременной

Тип цепной

Тип шестеренчатый

Подведем итоги

Классификация, устройство и принцип работы ГРМ двигателя

Устройство газораспределительного механизма

Принцип работы

Классификация или типы ГРМ

По расположению распределительного вала

По количеству распределительных валов

По количеству клапанов

По типу привода

Газораспределительный механизм двигателя, конструкция и принцип действия

Как устроен ГРМ

Описание работы ГРМ

Виды газораспределительного механизма

По положению распредвала

По количеству распредвалов

По количеству клапанов

По типу привода

Видео

какой привод ГРМ лучше? — журнал За рулем

Вначале были шестерни

На цепь его!

Явление ремня народу

Плюсы ременного привода

Минусы ременного привода

Плюсы цепного привода

Минусы цепного привода

Выводы

Как работает двигатель автомобиля без ГРМ

Меж двух стихий

На фортепиано коромыслом

Долой каноны!

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

Цепи ГРМ двигателя

Как работает синхронизация двигателя | YourMechanic Advice

Различные типы синхронизации