Что такое грм ремень в двигатели автомобиля?

Клапанная группа ГРМ

Следующая важная составляющая ГРМ – клапанная группа. Начнем с главного. Кулачки распредвала в современных двигателях практически никогда напрямую не взаимодействуют с клапанами. Все это связано с температурным расширением штока клапана при нагревании, из-за этого он увеличивается в размерах, а когда охлаждается – уменьшается. Оттого между штоком клапана и устройством, которое передает усилие от распредвала, всегда есть определенное расстояние, оно называется температурным зазором. Очень сложно отрегулировать температурный зазор если есть прямая связь между кулачном и штоком, надо менять положение либо распредвала, либо клапана. Чтобы с этим не заморачиваться и используют специальные устройства. Они бывают различными по конструкции. В одних случаях ставятся коромысла (иногда два на один кулачок), причем коромысла бывают и с четырьмя опорными поверхностями, и с регулировочным эксцентриком, и в форме специальных рычагов. В других случаях проводится установка специальных толкателей (цилиндрических, их еще называют стаканчиками, роликовых, очень редко можно встретить и тарельчатые). Бывают очень сложные схемы, не будем на них подробно останавливаться, например, отметим использование гидроцилиндров вместо коромысел. Задача этого компонента опосредованно передать усилие от кулачка распредвала непосредственно на торец штока (стержня клапана).

И остались сами клапаны. Уже отмечали что они ставятся двух видов – впускные, а также выпускные, как минимум один впускной и один выпускной на цилиндр, порой по два (то есть в сумме четыре), иногда три (2 впускных, 1 выпускной) или пять (3 впускных, 2 выпускных). Были прототипы и с шестью клапанами на каждый цилиндр, но это уже перебор, такие в серию не пошли.

Клапан включает шток (стержень), на нем вверху торец, а сбоку специальная выточка под сухари, а также тарелки с фаской (оттого клапаны и называются порой тарельчатыми). Принцип работы прост. Кулачок распределительного вала воздействует непосредственно на коромысло, гидроцилиндр или толкатель, тот на торец штока и клапан начинает движение. Когда кулачок вместе с распредвалом делает оборот усилие прекращается и возвратная пружина возвращает клапан в исходное положение, фаска на тарелке плотно прилегает прямо к седлу, обеспечивая герметичность впускного или выпускного канала. Помимо обозначенных компонентов в клапанной группе еще используются направляющие, обеспечивающие правильное положение клапанов, и маслосъемные колпачки.

Все эти компоненты могут ломаться по самым различным причинам. В итоге, как минимум, изменятся фазы газораспределения, а это приводит к понижению эксплуатационных характеристик силового агрегата. В худшем случае происходит рассинхронизация работы клапанов и поршней, об этом неоднократно говорили. Из-за этих проблем и возможны поломки элементов связанных систем.

Почти все компоненты клапанной группы неремонтопригодные, меняют при износе, деформации, поломках, иногда можно что-то сделать с клапанами. В случае необходимости выберите в каталоге, размещенном на нашем сайте, моторный центр, СТО в столице Татарстана, где выполнят ремонт клапанной группы, а также магазин, где можно приобрести необходимые для выполнения работ запчасти.

В статье постоянно говорим о необходимости ремонта в случае поломок, но не упомянули важную деталь. Надежная работа ГРМ во многом зависит от правильной его настройки и регулировки, это может предупредить появление неисправностей. Критериев масса. Это и правильность установки цепи или ремня, регулировка их степени натяжения, температурного зазора клапанов, правильная установка фаз газораспределения, вплоть до правильной степени затяжки бугелей и клапанной крышки. Опытные мотористы все это прекрасно знают, что нужно ГРМ обслуживать, проверять его рабочие параметры и вовремя регулировать, иначе быть беде.

Как подобного избежать

Чтобы избежать подобных неприятностей, убытки от которых страховая компания оплачивать не будет, давайте расскажу простейший алгоритм действий:

• Найдите и внимательно изучите инструкции по эксплуатации именно вашего автомобиля.
• В ней написано, когда рекомендуется менять масло, фильтра, и ремень ГРМ в том числе.
• Не пропускайте замену.
• Раз в месяц проверяйте натяжение ремня, регулируйте если это предусмотрено.
• Следите за масляными потеками и не поленитесь протереть ремень сухой тряпкой, если на него капнуло масло или другая жидкость.
• Не забывайте смотреть внешнее состояние, появление трещин или небольшое расслоение, это признаки начала разрушения, лучше не ждать обрыва а менять его.

Что до страховой, это только в рекламе спасает она от всех случаев в жизни. На самом деле, когда реально пытаешься получить страховку, выясняется, что она вообще не оплачивает все, что не вписано в страховой полис.

То, что наступил именно страховой случай, вам нужно будет доказывать и возможно даже в суде, а здесь ущерб по вашей вине, поэтому страховку вам не выплатят!

В автомобильную обязательную страховку, которую сейчас обязаны делать все водители, такие случаи не входят.

Когда менять ремень ГРМ на своем автомобиле?

На любом автомобиле замена ремня ГРМ может быть плановая и аварийная. Плановая замена выполняется по регламенту согласно технических требований. Однако если был куплен дешевый плохой не оригинал либо подделка, то может возникнуть и аварийная необходимость.

Также возможна ситуация, когда ремень работает «на износ», что значительно снижает его ресурс. Это может быть вызвано неправильной работой других элементов, которые приводит в движение ремень или частями газораспределительного механизма.

Так, к внеплановой замене ремня ГРМ могут привести следующие неисправности:

• Неправильное натяжение ремня. Обычно это его перетяжка, приводящая к значительному износу его материала, растрескиванию, расслоению. Слабая же натяжка может привести к срыву зубьев. Поэтому необходимо периодически проверять значение натяжки ремня ГРМ (это не касается машин, снабженных автоматической системой проверки соответствующего значения).
• Замена ремня без замены роликов. Часто неопытные автовладельцы пытаясь сэкономить, не устанавливают новые ролики вместе с новым ремнем. В таких условиях ремень, скорее всего, выйдет из строя раньше положенного ему времени.
• Высокие температуры. Из-за постоянного перегрева двигателя материал ремня может растрескаться. Соответственно, необходимо контролировать работу системы охлаждения мотора.
• Повреждение крышки привода ГРМ. Разгерметизация наверняка приведет к тому, что на привод и сопутствующие элементы попадет грязь, масло, вода и прочие вредные для узла вещества.

Что такое ремень ГРМ в автомобиле?

В автомобиле ремень ГРМ это элемент, имеющий форму замкнутого кольца. Деталь изготовлена из технической резины. Внутренняя часть усилена синтетическими волокнами, предотвращающими растяжение элемента и увеличивающими жесткость изделия. Снаружи ремень гладкий, а на внутренней части сделаны зубья.

Еще этот элемент называют приводным ремнем. Каждый двигатель имеет свои размеры и поэтому оснащается ремнем конкретного диаметра. Существуют также автомобили, в которых вместо резинового ремня используется цепь. В отдельном обзоре рассказывается о моделях авто, которые имеют такой тип привода.

В 1950-х годах прошлого века на многих автомобилях использовалась цепь, однако этот тип привода ГРМ был сильно шумным, а также тяжелым. Для его работы нужен успокоитель и натяжной башмак. Эти элементы делали устройство двигателя более сложным и тяжелым, что влияло на динамические характеристики транспорта.

Когда автопроизводители пытались заменить цепной привод на ременной, изначально автомобилисты не воспринимали это с особым энтузиазмом. Но со временем газораспределительный ремень доказал свою практичность: двигатель стал менее шумным, более простым и дешевым в обслуживании.

Чтобы понять, для чего предназначен ремень, необходимо вначале разобраться с тем, что собой представляет ГРМ.

ГРМ это газораспределительный механизм, который в большинстве современных силовых агрегатов установлен в головке блока цилиндров. Он предназначен для корректного распределения фаз (впуск/выпуск) в каждом цилиндре мотора. Подробно о том, что такое фазы газораспределения, рассказывается в другом обзоре. Данный механизм открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны при помощи распределительного вала (о конфигурациях и функции этой детали читайте здесь).

Существует 3 модификации этих механизмов. Отличаются они друг от друга расположением распредвала и клапанов. Вот какие типы приводов бывают:

1. Клапаны находятся в головке блока цилиндров, а распределительный вал внизу мотора. Чтобы срабатывали фазы газораспределения, распредвал приводит в движение клапаны через коромысла и штанги-толкатели. Такая модификация ГРМ не позволяет развить большие обороты коленвала, из-за чего страдает мощность ДВС.
2. Клапаны расположены внизу блока цилиндров тарелками кверху. В этом случае распредвал также будет расположен внизу двигателя, а кулачки приводят в движение уже сами клапаны. У таких моторов очень сложная топливная система, что усложняет обслуживание и ремонт агрегата.
3. Самая распространенная разновидность механизма ГРМ с верхним расположением распредвала и клапанов (в головке блока цилиндров). Один распределительный вал может обслуживать все клапана или только впускные или выпускные. Существуют модификации, в которых кулачки нажимают на коромысла, а также непосредственно на клапана.

Независимо от того, какой тип газораспределительного механизма используется в моторе, его принцип действия один – вовремя открыть соответствующий клапан, когда поршень выполняет такт выпуска или впуска (о том, что такое такты мотора, рассказывается здесь). Время открытия клапанов также зависит от режима работы двигателя. В современных двигателях используется фазовращатель.

Если механизм газораспределения будет настроен некорректно, мотор в лучшем случае будет работать нестабильно. В худшем случае он не будет функционировать.

Устройство газораспределительного механизма

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

1. Распределительный вал. Это сложная по конструкции деталь, которая изготавливается из прочной стали или чугуна с высокой точностью обработки. В зависимости от конструкции ГРМ распредвал может устанавливаться в головке блока цилиндров или в картере двигателя (такая компоновка сейчас не применяется). Это основная деталь, которая отвечает за последовательное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал

На валу имеются опорные шейки и кулачки, которые и толкают стержень клапана или коромысло. Форма кулачка имеет строго определенную геометрию, поскольку от этого зависит длительность и степень открытия клапана. Также кулачки выполнены разнонаправленными, чтобы обеспечивать попеременную работу цилиндров.

Привод. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Привод бывает разным в зависимости от конструктивного решения. Шестерня коленвала в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается в два раза быстрее. В зависимости от типа привода в его состав входят:

• цепь или ремень;
• шестерни валов;
• натяжитель (натяжной ролик);
• успокоитель и башмак.

Впускные и выпускные клапаны. Они расположены в головке блока цилиндров и представляют собой стержни с плоской головкой на одном конце, которая называется тарелкой. Впускные и выпускные клапаны отличаются по конструкции. Впускной изготавливается цельной деталью. Также он имеет больший диаметр тарелки для обеспечения лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом. Выпускной часто изготавливают из жаропрочной стали и с полым стержнем для лучшего охлаждения, так как в работе он подвергается более высоким температурам. Внутри полости находится натриевый наполнитель, который легко плавится и отводит часть тепла от тарелки к стержню.
Впускные и выпускные клапаны с пружинами

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:

• Пружины. Возвращают клапаны в исходное положение после нажатия.
• Маслосъемные колпачки. Представляют собой специальные уплотнители, которые не допускают попадания масла в камеру сгорания по стержню клапана.
• Направляющая втулка. Устанавливается в корпус ГБЦ и обеспечивает точное движение клапана.
• Сухари. С их помощью пружина крепится на стержне клапана.

Толкатели. Через толкатели передается усилие от кулачка распредвала на стержень. Изготавливаются из высокопрочной стали. Они бывают разных видов (механические (стаканы), роликовые, гидрокомпенсаторы). Тепловой зазор между механическими толкателями и кулачками распредвала регулируется вручную. Гидрокомпенсаторы или гидротолкатели автоматически поддерживают нужный тепловой зазор и не требуют регулировки.

Коромысло или рычаги. Простое коромысло представляет собой двуплечный рычаг, который совершает качательные движения. В различной компоновке коромысла могут работать по-разному.

Коромысло

Системы изменения фаз газораспределения. Данные системы устанавливаются не на все двигатели. Более подробно про устройство и принцип работы CVVT можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из:

1. распределительного вала;
2. толкателей;
3. клапанов;
4. коромысла;
5.  штанги;
6.  привода.

1. Распределительный вал. Вращение распределительного вала приводит к своевременному открытию и закрытию клапанов газораспределительного механизма в зависимости от последовательности работы цилиндров двигателя, учитывая фазы газораспределения газов в механизме. Изготавливают распределительный вал из высокопрочной закаленной стали или чугуна. На валу ГРМ имеются опорные шейки и кулачки. Форма кулачков влияет на рабочие процессы распределения горючей смеси и газов, частоту и время открытия, закрытия клапанов. В торце распределительного вала ГРМ крепится звездочка (на которую устанавливается цепь) или шкив привода вала (на которую одевается ремень). Вал устанавливается в корпусе на подшипниках. В целях предотвращения осевых смещений распределительный вал имеет упорный фланец.

2. Толкатели. Толкатели – это детали газораспределительного механизма, которые служат для передачи усилий от кулачков распределительного вала к штангам коромысел. Толкатели изготавливают из высокопрочной стали или чугуна.

Виды толкателей: роликовые, цилиндрические, грибовидные.

Движение толкателей происходит в корпусах, закрепленных на блоке цилиндров или по направляющим.

3. Клапаны. Клапаны служат для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и вывода отработанных газов. Различают впускные и выпускные клапаны. Впускные служат для впуска горючей смеси, а выпускные клапаны служат для выпуска отработавших газов.

Конструкция клапана. Клапан состоит из стержня и головки. НА клапанной головке имеется кромка под 45 градусов для лучшего прилегания клапана. Впускной клапан отличается от выпускного диаметром. Выпускной клапан значительно больше по диаметру, чем впускной, так как объем отработавших газов превышает объем подающейся горючей смеси. Клапаны ГРМ установлены в головке блока цилиндров. Место их соединения называется седлом и имеет конусную форму. Для герметизации цилиндра предназначен клапанный механизм.  Для улучшения герметизации цилиндра проводят процесс под названием притирка клапанов. 

Впускные клапаны изготавливают из стали с хромистым покрытием, а выпускные клапаны из жаропрочной стали. Седла клапанов изготавливают из жаропрочного чугуна.

Движение стержней клапанов осуществляется по направляющим втулкам, которые изготавливаются из чугуна или стали. Направляющие соединены с головкой блока цилиндров. Клапаны оснащены внутренней и наружной пружинами. Пружины же крепятся с помощью тарелок, сухарей и шайб.  

Открытие клапанов осуществляется через усилие, которое передается от распределительного вала на клапан.

Газораспределительный механизм современных двигателей устроен таким образом, что на каждый цилиндр двигателя имеется по два клапана впуска и два клапана выпуска. Для снятия клапанов используют рассухариватели клапанов. 

4. Штанги

Штанги служат для передачи усилия от толкателей к коромыслам.  Штанги толкателей могут иметь  форму полых цилиндрических стержней со стальными наконечниками.

Штанги изготавливают из износостойкого алюминиевого сплава, крепятся с одной стороны к коромыслу, а с другой – к толкателю.

5. Коромысло

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапанам. Коромысло выполнено в виде рычага с двумя плечами, который крепится на оси. При этом одно плечо длиннее, чем другое (возле штанги).

Коромысла изготавливают из прочной стали. Устанавливают коромысло на оси, которая крепится к головке цилиндров, на специальных втулках.  Втулки предназначены для уменьшения трения между осью и коромыслом.

6. Привод распределительного вала

Распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала при помощи привода, который может быть, как мы говорили цепной, шестеренчатый, ременной.

 Скорость вращения распределительного вала в 2 раза меньше, чем скорость вращения коленчатого вала, что обеспечивается передаточным числом звездочки, либо размером шкива.

Таким образом, за два вращения коленчатого вала, распределительный вал совершит только одно вращение, что необходимо для осуществления одного рабочего цикла.

Часто встречается в обиходе автомобилистов такой термин, как тепловой зазор. 

Причины обрыва ремня ГРМ

Причин, побуждающих к обрыву ремня механизма газораспределения, существует несколько, и для их определения необходимо хотя бы немного разбираться в устройстве силового агрегата. Зачастую, с данной проблемой водители сталкиваются после замены ремня либо ремонта механизма газораспределения, который связан с заменой направляющих клапанных втулок.

Существующий предел

У современных ремней ГРМ отличные эксплуатационные характеристики, в том числе, и срок службы. К примеру, в автомобилях иностранного производства он может безупречно отработать до 150 тыс. км пробега. Но всё имеет предел! За такой продолжительный срок он элементарно «истирается» — уменьшается его толщина, снижается способность сохранять требуемое натяжение, утрачиваются другие эксплуатационные характеристики. И поэтому происходит разрыв ремня.

Именно износ остается наиболее распространенной причиной повреждения ремня, поэтому специалисты рекомендуют периодически проверят полотно на износ, а при необходимости производить замену. Заметим, что в российских Lada ремень может проходить гораздо меньше примерно 30-50 тыс. км, но иногда ремень рвется, проехав всего 15000. Поэтому часто звучат жалобы от владельцев «Priora», «Kalina» и других моделей этого завода.

Поломка роликов натяжения

Из названия деталей понятно, что ролики предназначаются для обеспечения натяжения ремня ГРМ. Это препятствует его проскальзыванию и соскакиванию с зубьев. Вообще, ролик — это подшипник, имеющий вверху специальный слой.

Как известно, подшипники тоже имеют определенный срок работы. Приближение окончания срока эксплуатации сопровождается характерным шумом. Если своевременно не произвести замену подшипников натяжения, то их «заклинивает», что, в буквальном смысле, за короткое время сотрёт полотно ремня.

Несвоевременная замена

Период эксплуатации современных новых изделий для распределительных механизмов зависит от марки автомобиля и составляет около 150 тысяч километров (на более старых авто этот показатель ниже — около 70 — 100 тыс/км). Если транспортное средство используется в условиях низких температур, ресурс эксплуатации ремня снижается до 60-100 тыс/км. В любом случае специалисты рекомендуют проводить диагностику состояния ремешка ГРМ не реже, чем каждые 15 тыс. км пробега.

Разрушение зубьев

Случается, что обрыва нет, но от сильного износа ломаются зубья, расположенные в месте сцепления с шестернями на валах.

В подобной ситуации тоже ничего положительного нет: разрыва полотна не видно, но машину завести не получается, либо она завелась, но работает неправильно…. А дело в том, что при таких условиях «сбивается» зажигание. И здесь опять-таки следует заменить ремень ГРМ.

«Клин» помпы

Особенно часто помпу «заклинивает» на машинах российских заводов, хотя и на любой иномарке это тоже может случиться.

Возникновение подобной проблемы тоже нередко ведет к разрыву полотна ГРМ и требует оперативного решения. Что, со своей стороны, избавит автовладельца от более серьезных денежных и временных затрат в случае, когда порвался ремень ГРМ и это спровоцировало поломку силового агрегата

Неправильная замена ремня

Ошибки, допущенные при установке ремня ГРМ, приводят к несинхронному отпиранию и закрыванию клапанов, в результате чего мощность двигателя снижается. Причина обычно заключается в слишком слабой или очень высокой натяжке валов. Если замена изделия была выполнена с ошибками, его может разрывать уже через 1-2 тысячи километров пробега.

Характерные признаки неправильной замены:

• изделие съезжает вбок;
• появились или стали заметны трещины на его поверхности;
• раздается необычный звук во время работы двигателя.

Инородные элементы

При попадании инородных элементов в распределительный механизм (это могут быть — грязь, мелкие камешки, моторное масло), возможно заклинивание распредвала или коленвала. Во избежание такой проблемы, необходимо периодически выполнять проверку защитной крышки и креплений.

Качество запчастей

И еще одна частая причина обрыва полотна ГРМ – это некачественные комплектующие. Это очень часто случается, опять-таки с отечественными Lada.

Допустим, после обращения в сервис и замены соответствующих «расходников» вы проехали всего 5 тыс. км, а ремень вдруг порвался.

Поэтому постарайтесь покупать комплектующие для ГРМ только в проверенных сервисах и магазинах, а лучше у официальных дилеров производителя, которых сегодня имеется предостаточно. Не разумно экономить на газораспределительном механизме и его комплектующих!

Почему стоит выбрать шлем harley davidson

Замена ролика и помпы

А теперь стоит поговорить о том, что на большинстве автомобилей используется схема привода газораспределительного механизма, ставшая уже классической. Ремень вращает также шкив помпы, которая необходима системе охлаждения для нормальной работы. Взглянув на ресурс помпы и ремня, можно увидеть, что у первой он не намного больше. А стоимость данного агрегата не такая уж и большая, поэтому стоит заменять помпу одновременно с ремнем ГРМ. Разумеется, ролики всегда нужно менять, так как у них ресурс такой же, как у ремня.

Правда, для этого потребуется полностью сливать жидкость из системы охлаждения двигателя, дав ей некоторое время остыть, если мотор был недавно заглушен. Во всех моделях практически имеется два сливных отверстия — в блоке и в нижней части радиатора

Опять же, обратите внимание на то, что ресурс у антифриза не очень большой. Его присадки испаряются, а свойства меняются спустя 60 тысяч километров пробега

Не лучше ли заменить и антифриз? Следовательно, разобравшись, ремень ГРМ — что это такое, нужно определить, какие еще детали заменять при установке нового.

Как подобрать цепь по длине

При покупке новой запчасти нужно учитывать один параметр — длину, определяемую числом звеньев. Указанная величина зависит от типа двигателя, установленного на конкретном авто. У моторов рабочим объёмом 1,5 и 1,6 л (модификации ВАЗ 21061 и 2106) ход поршня составляет 80 мм, а в силовых агрегатах 1,3 л (ВАЗ 21063) этот показатель равен 66 мм. Соответственно, блоки двигателей 1,5 и 1,6 л выше, а цепь — длиннее:

• версии ВАЗ 21061 и 2106 — 116 секций;
• ВАЗ 21063 — 114 звеньев.

Добросовестные производители прописывают число звеньев цепи на упаковке

Количество секций новой запчасти можно выяснить без изнурительного пересчёта. Уложите цепь на плоскую поверхность, чтобы соседние звенья соприкасались. Если крайние секции выглядят одинаково, в цепи 116 звеньев. Деталь из 114 частей выдаёт одно последнее звено, повёрнутое под углом.

Прошивка чипа