Что такое ГРМ и для чего он нужен на двигателе автомобиля?
Газораспределительный механизм (ГРМ) — один из двух базовых механизмов двигателя автомобиля (второй-кривошипно-шатунный).
На примере газораспределительного механизма двигателя 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 разберемся, что это за устройство, для чего оно нужно, как выглядит и как работает.
Что такое газораспределительный механизм и для чего он нужен?
Газораспределительный механизм двигателя это система, позволяющая обеспечить наполнение цилиндров горючей топливной смесью в соответствии с тактами и последующий выпуск газов образовавшихся в результате сгорания этой смеси.
Как работает ГРМ двигателя 21083?
Суть работы механизма ГРМ — своевременное открытие/закрытие клапанов в зависимости от текущего такта двигателя (положения поршня в цилиндре). Для этого положение распределительного и коленчатого валов синхронизировано. Они выставлены относительно друг друга по меткам (см.
«Метки ГРМ двигателя 21083»).
Схема «Устройство ГРМ двигателя 21083»
Схема устройство газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099Детали газораспределительного механизма двигателя 21083
Распределительный вал
Установлен в головке цилиндров на пяти опорах. Приводится во вращение ременным приводом от коленчатого вала. См. «Распределительный вал 2108».
Шкив распределительного вала
Шестеренчатый зубчатый шкив крепится на передней части распредвала при помощи болта. Для предотвращения проворачивания соединение имеет шпонку.
Корпус подшипников распредвала
Двухсоставной. Передняя часть меньше, задняя больше. Посадочные места под шейки распредвала (подшипники) протачиваются заодно с пастелями в головке блока. См. «Корпус подшипников распредвала 2108».
Клапаны
Клапаны впускной и выпускной служат для периодического открытия-закрытия отверстий впускных-выпускных каналов расположены в головке цилиндров наклонно в ряд.
Тарелка впускного клапана больше, выпускного меньше.
Направляющие втулки клапанов
Чугунные, запрессованы в головку цилиндров. Удерживаются стопорными кольцами.
Маслосъемный колпачок
Изготовлен из фторкаучуковой резины. Устанавливается на направляющую втулку. Обжимает стержень клапана (пружина) и не дает маслу проникать в смесительную камеру.
Схема «Устройство привода ГРМ двигателя 21083»
Схема «Устройство привода газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099»Примечания и дополнения
В двигателе 21083 распределительный вал расположен в верхней части. Существуют двигатели с нижним расположением распределительного вала.
Еще статьи по ГРМ двигателя автомобиля
— Маховик двигателей ВАЗ 2108, 2109, 21099 устройство
— Проверка ремня привода ГРМ двигателя автомобилей ВАЗ
— Замена ремня ГРМ двигателя на ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Неисправности газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя ВАЗ 2108, 21019, 21099
— Как установить поршни на двигателе в ВМТ
— Неисправности клапанов двигателя автомобиля
Подписывайтесь на нас!
ГРМ двигателя Д-240: метки, распредвал и схема
Механизм газораспределения (ГРМ) двигателя Д-240 состоит из шестерен, распредвала, впускных и выпускных клапанов, соединительных и передающих движение деталей.
Вращательное движение от коленвала передается шестерням привода распредвала и топливного насоса. Профильные кулачки распределительного вала размещены соответственно порядку работы двигателя. Во время поворота распредвала кулачок своим выступом приподнимает толкатель и штангу, упирающаяся нижним концом в дно толкателя, а верхним в регулировочный винт коромысла. Коромысло, смонтированное на валике, поворачивается и опускает клапан вниз, после чего открывается отверстие в головке цилиндров, а пружины, предварительно сжатые для удержания клапана в закрытом положении, дополнительно сжимаются. Стержень клапана совершает движение в направляющей втулке.
Схема ГРМ двигателя Д-240:
Открытие клапана осуществляется полностью, когда толкатель находится у вершины кулачка. При последующим повороте распределительного вала толкатель опускается, а клапан под влиянием пружин возвращается в верхнюю позицию. При выходе выступа кулачка из-под толкателя, прекращается давление на клапан и он под влиянием пружин наглухо закрывает отверстие клапана в ГБЦ. Штанга, коромысло и толкатель возвращаются в исходное положение.
Для того, чтобы цилиндр как можно быстрее наполнялся и хорошо очищался, необходимо правильно установить моменты времени, в которые клапана закрываются и открываются. Открытие впускного клапана происходит с некоторым опережением, т. е. до возвращения поршня в верхнюю мертвую точку, а закрытие — с запаздыванием, после того, как поршень проходит нижнюю мертвую точку.
Схема установки шестерен газораспределения: 1 — шестерня привода насоса рулевого управления; 2 — шестерня распределительного вала; 3 — промежуточная шестерня; 4 — шестерня привода топливного насоса; 5 — шестерня коленчатого вала; 6 — шестерня привода масляного насоса.
Установка фаз ГРМ
Для того, чтобы правильно установить фазы газораспределения двигателя во время сборки, необходимо совместить метки грм д 240 на шестернях распределения. На промежуточной шестерне имеются две метки-впадины, отмеченные буквами Т и К, и один зуб оснащен меткой с буквой Р. Впадину с буквой К размещают напротив помеченного зуба шестерни коленвала; впадину с буквой Т — напротив меченого зуба шестерни привода топливного насоса; зуб с буквой Р — напротив отмеченной впадины шестерни распредвала.
Косозубые шестерни распределения изготавливаются из легированной стали и закаливаются до высокой твердости. Ведущая шестерня насажена на передний конец коленвала, зафиксирована шпонкой и постоянно зацеплена с промежуточной шестерней, вращающаяся на пальце, запрессованном в переднюю стенку блоку цилиндров.
Промежуточная шестерня вращает шестерни распределительного вала и привода топливного насоса. Специальная шайба, присоединенная к торцу пальца двумя болтами, удерживает шестерню от осевых перемещений (допустимо 0,1-0,78 мм).
Диаграмма фаз газораспределения: 1 — начало открытия впускного клапана; 2 — начало закрывания впускного клапана; 3 — начала открытия выпускного клапана; 4 — конец закрывания выпускного клапана.
Распределительный вал
Распредвал дизеля Д-240 изготавливается из стали, а рабочие поверхности кулачков и опорные шейки закаливаются токами высокой частоты. Вал совершает вращение в трех втулках, установленные в блок цилиндров. Передняя втулка выполнена из бронзы, а две остальные из антифрикционного чугуна.
Вдоль вала расположены восемь кулачков в следующей последовательности:
1. выпускной первого цилиндра;
2. впускной первого цилиндра;
3. впускной второго цилиндра;
4.
выпускной второго цилиндра;
5. выпускной третьего цилиндра;
6. впускной третьего цилиндра;
7. впускной четвертого цилиндра;
8. выпускной четвертого цилиндра.
Данное расположение кулачков (следовательно и клапанов) соединяет в головке цилиндров каналы от двух выпускных и впускных клапанов третьего и второго цилиндров в один единый.
Задняя шейка распределительного вала имеет наклонный просверленный канал, по которому к механизму клапанов подается смазка. Упорное кольцо удерживает распределительный вал от продольного перемещения (допустимо 0,3-1,04 мм).
Стальной толкатель имеет грибовидную форму со сферической нижней опорной поверхностью. В нижней части толкателя просверлен канал для отвода масла из механизма клапанов в картер. Штанга толкателя выполнена из стального прутка, концы которого имеют сферическую форму. Верхний конец штанги упирается в регулировочный винт коромысла клапана, а нижний — в углубление донышка толкателя.
Для чего нужна цепь ГРМ?
Пол Новак.
Авиационный поршневой двигатель. Изображение Эндрю Бридена с сайта Fotolia.com. Самым основным процессом в двигателе является цикл сгорания; именно точное взаимодействие между распределительным валом и коленчатым валом определяет, когда происходит цикл сгорания в каждом цилиндре. Кривошип и распределительные валы работают в тандеме через соединение, создаваемое цепью привода ГРМ.
Трансмиссия
Цепь ГРМ представляет собой звено между коленчатым валом и распределительным валом, которое передает вращение коленчатого вала на распределительный вал, что затем вызывает открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов в двигателе.
Скорость
Цепь газораспределительного механизма передает энергию от коленчатого вала к распределительному валу путем наматывания на шестерни, установленные на концах двух валов, которые цепь использует для захвата валов. Размеры шестерен создают уменьшение скорости вращения, из-за чего распределительный вал вращается ровно вдвое меньше скорости коленчатого вала.
Синхронизация
Цепь газораспределения контролирует открытие впускных и выпускных клапанов в зависимости от положения коленчатого вала, поворачивая распределительный вал с определенной скоростью. Когда клапаны открыты и закрыты, определяется положение распределительного вала по отношению к положению коленчатого вала. Цепь ГРМ поддерживает эту синхронизацию между кривошипом и распределительным валом, поскольку она передает вращение коленчатого вала на распределительный вал.
Натяжение
Некоторые цепи ГРМ установлены в фиксированном положении на шестернях кривошипа и распредвала и не могут регулироваться. По мере износа этих цепей провисание цепи увеличивается и изменяет фазы газораспределения двигателя. Эти цепи должны быть заменены при появлении чрезмерного провисания. В других узлах цепи ГРМ используются натяжители, которые поддерживают постоянное натяжение в цепи ГРМ по мере износа цепи, уменьшая влияние провисания на фазы газораспределения двигателя.
Ремни ГРМ
В некоторых двигателях используются ремни вместо цепей для управления работой распределительного вала. Вместо металлической цепи на ребристых шестернях на концах кривошипа и распределительных валов надевается армированный стекловолокном или другими материалами резиновый ремень. Ремни ГРМ работают так же, как цепи ГРМ, и выполняют те же функции.
Каталожные номера
- Mobil1: Perfect Timing
- Repair Pal: Замена цепи привода ГРМ
- NASA: Система синхронизации двигателя
Писатель Биография
Пол Новак — независимый писатель, специализирующийся на создании веб-контента. Он владел собственным бизнесом в течение семи лет и в течение 10 лет писал на самые разные темы, от политики до паранормальных явлений. Его статьи с критикой заявлений о паранормальных явлениях публиковались в журналах «Xproject» и «Ufoevidence».
Другие статьи
ТЕРМИНОЛОГИЯ МАГНИТНЫХ ВРЕМЕНИ — Kelly Aero
Гарри Фентон, директор по развитию бизнеса и поддержке продукции
«Расчет времени» — одновременно простой и чрезвычайно сложный термин, относящийся к установке и эксплуатации магнето.
Однако слово «время» применительно к магнето представляет собой набор терминов, которые означают одно и многое другое, в зависимости от контекста терминов: внутренняя синхронизация, внешняя синхронизация и предварительная синхронизация — все это примеры отдельных терминов синхронизации. Сумма всех этих терминов становится тем, что в широком смысле называется Magneto Timing.
Эти термины являются базовыми знаниями для авиатехников и образованных владельцев. Однако служба поддержки продуктов Kelly Aero иногда обнаруживает, что не все клиенты Kelly Aero полностью понимают конкретные условия или взаимодействие этих условий друг с другом. Базовое понимание основ имеет решающее значение для технического обслуживания и постоянной безопасной эксплуатации системы зажигания самолета. Итак, давайте рассмотрим!
ПУТЕШЕСТВИЕ ВО ВРЕМЕНИ ОСНОВЫ ПОРШНЯ
Синхронизация магнето по отношению к двигателю напрямую зависит от «времени», когда и где находится поршень во время его перемещения внутри цилиндра относительно камеры сгорания.
Перемещение поршня осуществляется за счет вращения коленчатого вала всех соединенных частей двигателя, толкающих поршень.
Казалось бы, мгновенный взрыв, но сгорание происходит в течение определенного периода времени, связанного с перемещением поршня внутри цилиндра. Процесс сгорания начинается до того, как поршень достигает точки максимального хода внутри цилиндра, и продолжается до тех пор, пока поршень не достигнет своей пиковой точки хода. В пиковой точке хода поршня топливо полностью сгорает, и выделяется тепловая энергия, что приводит к высокому давлению сгорания в цилиндре. Это давление сгорания давит на поршень, чтобы привести коленчатый вал в движение вперед, чтобы повернуть гребной винт.
Чтобы начался процесс сгорания, магнето должно производить высокоэнергетическую искру точно в нужный момент времени относительно хода поршня. Для этого «внутренняя» и «внешняя» синхронизация магнето должны быть точно правильными. Магнето должно быть «рассчитано» на подачу искры, чтобы процесс сгорания, который происходит во времени, мог происходить по мере движения поршня внутри цилиндра.
ВНУТРЕННЯЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ МАГНЕТО
Внутренняя синхронизация — это выравнивание различных движущихся внутренних компонентов магнето, чтобы гарантировать, что искра, генерируемая магнето, имеет максимальную интенсивность и разряжается в правильном положении магнето относительно двигателя для зажигания топливной смеси в камере сгорания.
МАГНЕТО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНЕШНИЙ ВРЕМЯ ВРЕМЕНИ
При установке на двигатель магнето физически подключается или «синхронизируется» с вращением коленчатого вала двигателя. Выравнивание магнето по отношению к двигателю синхронизирует искру, генерируемую магнето, которая подается в камеру сгорания в правильный момент цикла сгорания определенного цилиндра.
ВМТ — ВЕРХНЯЯ МЕРТВАЯ ТОЧКА
Верхняя мертвая точка, или ВМТ, является самым дальним положением хода поршня в камере сгорания до того, что считается «верхней частью» камеры сгорания. Временное положение ВМТ указывается в градусах поворота от этой контрольной точки.
ВМТ находится в 0 градусов хода, не опережает и не запаздывает, а находится в пиковой точке вращения коленчатого вала.
ВМТ – ПЕРЕД ВМТ
Зажигание двигателя происходит в положении коленчатого вала и поршня перед ВМТ в положении, называемом Перед ВМТ или ВМТ. BTDC — это немного скороговорка, поэтому его чаще всего называют положением синхронизации «Advance». Опережение всегда выражается в градусах и не всегда одинаково от двигателя к двигателю.
ВМТ – ПОСЛЕ ВЕРХНЕЙ МЕРТВОЙ ТОЧКИ
После верхней мертвой точки, ВМТ, является точкой отсчета времени после ВМТ и считается положением задержки отсчета времени. С технической точки зрения, эта временная позиция называется «запаздывающей» временной точкой. В то время как нечетный термин — это просто техническое описание того, что искра задерживается за пределами ВМТ относительно вращения коленчатого вала.
НМТ – НИЖНЯЯ МЕРТВАЯ ТОЧКА
НМТ не имеет полезного значения для опережения зажигания.
Все системы зажигания на основе магнето, используемые на любом авиационном двигателе с форсункой или с шестью цилиндрами, никогда не должны быть синхронизированы с НМТ. Если время магнето срабатывает в НМТ, то это неотложная проблема, и синхронизация магнето с двигателем должна быть скорректирована.
УГОЛ ЗАпазДАНИЯ
Система газораспределения Magneto настроена на подачу искры на поршень Advanced BTDC, что позволяет двигателю развивать максимальную мощность при полностью открытой дроссельной заслонке. Однако такое опережающее положение синхронизации является крайне негативным для запуска двигателя. При низких оборотах во время пуска поршень опережает вращение коленчатого вала. Любая искра или воспламенение, возникающие в этот момент, заставят поршень и коленчатый вал вращаться назад. Конечный результат – затрудненный запуск, и, скорее всего, поломка стартера.
Если искра запаздывает или задерживается вблизи положения ВМТ поршня, сгорание будет перемещать поршень и коленчатый вал в прямом направлении.