Грм как работает: Устройство газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания: назначение, принцип работы

Содержание

Принцип работы системы газораспределения двигателя внутреннего сгорания (ГРМ)

Система ГРМ служит для обеспечения своевременного открытия или закрытия клапанов головки блока цилиндров.

При открытии впускного клапана в камеру сгорания двигателя поступает топливно-воздушная смесь, которая воспламеняется при сжатии поршня. При открытии выпускного клапана из камеры сгорания выходят отработанные газы.

 

Вовремя открывать необходимые клапана и предназначен весь газораспределительный механизм. В механизм ГРМ можно отнести: распредвал, клапана (впускные, выпускные), приводной ремень или цепь, натяжители, направляюшие, успокоители, шестерни и т.д.

Распределительный вал (он же распредвал) представляет собой металлический вал с кулачками разной формы, который при вращение нажимает кулачками на клапана,  тем самым открывая или закрывая их.

Распредвал приводится в действие от вращения коленчатого вала (коленвала) посредством привода.

Распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей, чем коленчатый вал.

 В современных двигателях используются ременные или цепные приводные механизмы. Все они обеспечивают передачу крутящего момента от коленвала к распределительному валу. Каждый из перечисленных приводов ГРМ имеют свои положительные и отрицательные качества.

Ременный привод менее долговечный, но более дешев в обслуживании и установки. В среднем срок службы оригинального ремня или качественного не оригинального ремня около 80 000 км. пробега. И как правило не возникает особых трудностей заменить “уставший” ремень на новый.

Цепной привод ГРМ гораздо долговечнее, в среднем срок службы цепи около 200 000 км. (у разных производителей данные рознятся, некоторые говорят от 300 тыс.км, а некоторые рекомендует менять уже на пробеге в 150 тыс.км). Не редки случаи, когда цепные системы газораспределения “переживают” другие детали двигателя, такие как поршня, вкладыши, гильзы. И при разборе “стукнувшего” мотора можно увидеть цепи и шестерни в отличном состоянии и при пробеге за 250 тыс. км. Но в связи с более высоким весом цепи по сравнению с ремнем, требуются дополнительные устройства натяжения (успокоительные, натяжители, балансиры, башмаки, направляющие и т.д.) и смазки. Как следствие замена цепи представляет собой достаточно дорогостоящее занятие

Как определить, что пора поменять привод ГРМ?

У ремня все просто! Желательно осматривать (при возможности) ремень  на наличие трещин в процессе эксплуатации и менять его согласно нормативным срокам замены! При замене ремня ГРМ желательно сразу поменять ролики и водяную помпу на новые.

В интернет-магазине запчастей на иномарки Arparts.ru вы найдете широкий ассортимент комплектов для замены ремней ГРМ с роликами и помпами!

С цепью все немного сложнее

Ремкомплекты цепей ГРМ представленные в интернет-магазине автозапчастей ARparts.ru


Газораспределительный механизм.

Назначение и устройство ГРМ

Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для впрыска топлива и выпуска отработанных газов в двигателях внутреннего сгорания. Сам механизм газораспределения делится на нижнеклапанный, когда распределительный вал находится в блоке цилиндров, и верхнеклапанный. Верхнеклапанный механизм подразумевает нахождение распредвала в головке блока цилиндров (ГБЦ). Существуют и альтернативные механизмы газораспределения, такие как гильзовая система ГРМ, десмодромная система и механизм с изменяемыми фазами.

Для двухтактных двигателей механизм газораспределения осуществляется при помощи впускных и выпускных окон в цилиндре. Для четырехтактных двигателей самая распространенная система верхнеклапанная, о ней и пойдет речь ниже.

 

Устройство ГРМ

В верхней части блока цилиндров находится ГБЦ (головка блока цилиндров) с расположенными на ней распределительным валом, клапанами, толкателями или коромыслами. Шкив привода распредвала вынесен за пределы головки блока цилиндров. Для исключения протекания моторного масла из-под клапанной крышки, на шейку распредвала устанавливается сальник. Сама клапанная крышка устанавливается на масло- бензо- стойкую прокладку. Ремень ГРМ или цепь одевается на шкив распредвала и приводится в действие шестерней коленчатого вала. Для натяжения ремня используются натяжные ролики, для цепи натяжные «башмаки». Обычно ремнем

ГРМ приводится в действие помпа водяной системы охлаждения, промежуточный вал для системы зажигания и привод насоса высокого давления ТНВД (для дизельных вариантов).

С противоположной стороны распределительного вала посредством прямой передачи или при помощи ремня, могут приводиться в действие вакуумный усилитель, гидроусилитель руля или автомобильный генератор.

Распредвал представляет собой ось с проточенными на ней кулачками. Кулачки расположены по валу так, что в процессе вращения, соприкасаясь с толкателями клапанов, нажимают на них точно в соответствии с рабочими тактами двигателя.

Существуют двигатели и с двумя распредвалами (DOHC) и большим числом клапанов. Как и в первом случае, шкивы приводятся в действие одним ремнем ГРМ и цепью. Каждый распредвал закрывает один тип клапанов впускных или выпускных.

Клапан нажимается коромыслом (ранние версии двигателей) или толкателем. Различают два вида толкателей. Первый – толкатели, где зазор регулируется калибровочными шайбами, второй – гидротолкатели. Гидротолкатель смягчает удар по клапану благодаря маслу, которое находится в нем. Регулировка зазора между кулачком и верхней частью толкателя не требуется.

 

Принцип работы ГРМ

Весь процесс газораспределения сводится к синхронному вращению коленчатого вала и распределительного вала. А так же открыванию впускных и выпускных клапанов в определенном месте положения поршней.

Для точного расположения распредвала относительно коленвала используются установочные метки. Перед надеванием ремня газораспределительного механизма совмещаются и фиксируются метки. Затем надевается ремень, «освобождаются» шкивы, после чего ремень натягивается натяжным(и) роликами.

При открывании клапана коромыслом происходит следующее: распредвал кулачком «наезжает» на коромысло, которое нажимает на клапан, после прохождения кулачка, клапан под действием пружины закрывается. Клапаны в этом случае располагаются v-образно.

Если в двигателе применены толкатели, то распредвал находится непосредственно над толкателями, при вращении, нажимая своими кулачками на них. Преимущество такого ГРМ малые шумы, небольшая цена, ремонтопригодность.

В цепном двигателе весь процесс газораспределения тот же, только при сборке механизма, цепь надевается на вал совместно со шкивом.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Как работает ГРМ в автомобиле

21. 11.2017 | 187 просмотров

Газораспределительный механизм – очень важная составляющая любого автомобиля, ГРМ управляет газовыми потоками в цилиндрах двигателя, переключая фазы их распределения. Главная часть механизма – распредвал, так называемый «вал ГРМ», который посредством ременного или цепного привода соединён с коленчатым валом. Ремень или цепь надеваются на шкив распределительного вала и на шестерню коленчатого вала, которая и приводит её в действие, натяжные ролики, предотвращают провисание ремня, в случае с цепью, как, например, на Ford Transit 6, эту функцию выполняют натяжные «башмаки» или просто натяжители цепи.

Процесс газораспределения в двигателе основан на синхронном вращении двух валов —распределительного и коленчатого и своевременном открывании, и закрывании каждого клапана в определённом положении поршней. В зависимости от конструкции двигателя эту работу выполняют либо коромысла, либо толкатели.

При V-образно расположенных клапанах кулачок распредвала надавливает на коромысло, оно нажимает на клапан, открывает его, кулачок вращаясь вместе с распредвалом перестает давить на коромысло, пружина закрывает клапан.

Если вместо ремня в механизме используется не ремень, а цепь ГРМ, принцип работы остается прежним.

В двигателях с толкателями распредвал находится над ними, вращаясь кулачки давят на толкатели, а те, открывают клапан, пружина, как и в первом случае его закрывает. Такие системы являются более современными, они более ремонто-пригодны и менее шумные.

Ремень или цепь ГРМ, что лучше?

В газораспределительных механизмах автомобилей разных конструкций одинаково часто используются и ремень ГРМ и цепь. Цепной и ременной приводы имеют свои достоинства и свои недостатки, в чем-то уступая друг другу, в чем-то превосходя. В частности, цепная передача является более надежной и долговечной, однако она тяжелее чем ремень, соответственно, чтобы сохранить нужное натяжение требуются более сложные системы, также ей требуются успокоители для гашения колебаний. Цепи обычно роликовые, одно, либо двухрядные, однако им на смену постепенно приходят зубчатые цепи, они надеваются не на шестерни, а на звездочки.

Цепи помимо распредвала могут приводить в действие масляный насос, водяную помпу или балансирный вал.

Недостатками такой системы можно считать повышенную шумность механизма, а также дороговизну самой цепи по сравнению с обычным ремнем.

Ременной привод в отличие от самой цепи не нуждается в смазке, поэтому устанавливается открыто на шкив, но его рабочий ресурс более ограничен, хотя современные прорезиненные зубчатые ремни могут без проблем выдержать пробег до 150 тысяч км. Выступы, находящиеся на внутренней поверхности ремня, вступают в контакт с зубьями на шестернях (шкивах) обеспечивают тем самым синхронное вращение коленчатого и распределительного вала. В газораспределительных системах двигателей TDI используются шестерни эллиптической формы, это снижает тяговые усилия и колебания распредвала при вращении.

Также, как и при цепном приводе, ремень ГРМ помимо распредвала может приводить в действие насос системы охлаждения, масленый и топливный насосы. Его преимущества перед цепью состоят в более низкой стоимости, меньшей шумности и отсутствии необходимости смазки, однако меньший рабочий ресурс заставляет автовладельца более тщательно следить за состоянием привода.

Необходимо помнить, что разрыв ремня или цепи ГРМ чаще всего приводит к повреждению клапанов. Когда распредвал перестает вращаться синхронно с коленчатым валом он может остановиться в том положении, когда один из клапанов будет открыт и поршень неизбежно столкнется с клапаном и повредит его. Автовладельцу это грозит серьезным и дорогостоящим ремонтом двигателя, поэтому при видимых повреждениях и перед окончанием гарантийного срока эксплуатации ремень ГРМ следует менять, те же требования полностью относятся и к цепи, хотя она и имеет больший срок службы. Такого рода детали меняются исключительно на новые, а вот отдельные части газораспределительного механизма можно заменить и на такие же, но с машины с пробегом, особенно если это редкая модель, например, Chery Kimo, крышка ремня ГРМ может быть заменена на аналогичную с такого же, но подержанного автомобиля.



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

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:

  1. 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.
  2. Толкатели, изготовленные также из чугуна или стали. В их задачу входит передача усилия от кулачков на клапаны.
  3. 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.
  4. Штанги. Они необходимы для передачи усилия от толкателей к коромыслу.
  5. 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:

  1. Впрыск топлива в камеру сгорания цилиндра.
  2. Сжатие.
  3. Рабочий ход.
  4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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:

  1. определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
  2. измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
  3. 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

Устройство ГРМ и принцип работы

Автор admin На чтение 7 мин. Просмотров 1.4k.

Устройство ГРМ

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания – наиболее распространенный силовой агрегат, использующийся в современном автомобилестроении. Свое название он получил по количеству фаз, необходимых для осуществления одного цикла работы, или поворота коленчатого вала на 720 градусов.

Фаза впрыска топлива или топливно-воздушной смеси, сжатие рабочего тела поршнем, рабочий ход и выпуск отработанных газов. В модели идеального двигателя все фазы разнесены во времени, перекрытие между ними отсутствует, что, в свою очередь, обеспечивает получение максимально возможных рабочих значений мощности, крутящего момента и оборотов двигателя.

На практике, к сожалению, дела обстоят несколько хуже. Устройство газораспределительного механизма, отвечающего за исполнение фазы впрыска топлива и удаление выхлопных газов, его схема и принцип работы – основная тема данной статьи.

Общая схема и взаимодействие частей

Своевременное открытие впускных и выхлопных клапанов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания обеспечивается работой газораспределительного механизма или ГРМ.

Данное устройство состоит из распределительного вала с кулачками, необходимого количества коромысел или толкателей клапанов, пружин и собственно клапанов. Шестерня распредвала, ремень или цепь, используемые для передачи вращения от коленвала, и механизм натяжения цепи так же являются частью ГРМ.

  1. Фаза впрыска топлива. Поршень начинает движение от верхней мертвой точки к нижней. Открывается клапан подачи горючего, и топливно-воздушная смесь заполняет разреженное пространство цилиндра. Отмерив необходимую дозу ТВС, клапан закрывается. Коленчатый вал повернулся на 180 градусов от начального положения.
  2. Фаза сжатия. Достигнув нижней мертвой точки, поршень меняет направление движения к ВМТ, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси. При достижении верхней мертвой точки фаза сжатия рабочего тела оканчивается. Коленчатый вал совершил поворот на 360 градусов.
  3. Фаза рабочего хода. В момент нахождения поршня в ВМТ и достижения максимальной расчетной степени сжатия, происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. Под действием стремительно расширяющихся газов поршень движется к нижней мертвой точке, совершая рабочий ход. При достижении НМТ третья фаза работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания считается оконченной. Коленчатый вал совершил поворот 540 градусов.
  4. Фаза удаления отработанных газов. Под действием коленчатого вала поршень начинает движение к верхней мертвой точке, вытесняя из объема цилиндра продукты сгорания топливно-воздушной смеси через открывшийся выхлопной клапан. По достижении поршнем ВМТ, фаза выхлопа считается завершенной, коленчатый вал совершил оборот на 720 градусов.

Для достижения такой точности по времени открытия впускных и выхлопных клапанов, газораспределительный механизм синхронизирован с оборотами коленчатого вала двигателя. Ремень или цепь передает вращение распределительному валу, кулачки которого, нажимая на коромысла, открывают поочередно впускные и выпускные клапаны ГРМ.

Классификация ГРМ

Нижнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания прошел долгий путь от 1900-х годов до наших дней.

Нижнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, использовались повсеместно, вплоть до середины двадцатого века. Схема и устройство впускных и выпускных клапанов, расположенных в ряд тарелками вверх, обеспечивала простоту изготовления и малошумность двигателя. Основным минусом подобной конструкции был сложный путь топливно-воздушной смеси, неоптимальный режим наполнения цилиндров, и, как следствие, меньшая мощность силового агрегата.

Газораспределительный механизм такого вида использовался вплоть до 90-х годов двадцатого столетия в грузовых автомобилях. Пример тому – ГАЗ 52, выпуск которого закончился в 1991 году.

Смешанное расположение клапанов

Попытки повысить мощностные характеристики ДВС привели к созданию двигателя со смешанным расположением клапанов. Впускные находились в головке блока цилиндров, а выпускные – в блоке, как у обычного «нижнеклапанника».

Распределительный вал один, так же расположенный в блоке цилиндров. Клапана, отвечающие за впуск топливно-воздушной смеси управлялись посредством штанг – толкателей, через которые передавалось усилие с распредвала, выхлопные – с помощью привычного коромысла.

Такая компоновочная схема обеспечивала более низкую температуру ТВС, и, как следствие, более высокую мощность, по сравнению с нижнеклапанными двигателями внутреннего сгорания.

Верхнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм, клапаны впускной и выхлопной системы которого находятся в головке блока цилиндров, а распредвал – в самом блоке, был сконструирован Дэвидом Бьюиком в самом начале двадцатого столетия. Управление клапанами осуществлялось посредством штанг – толкателей, воздействовавших на коромысла.

Подобная компоновочная схема обладает высокой надежностью, за счет передачи вращения от коленчатого вала к распределительному, с помощью шестерни. Зубчатый ремень, изношенный в процессе эксплуатации, может оборваться, нанеся серьезные повреждения клапанному механизму ГРМ, изношенная же передаточная шестерня лишь немного сдвинет фазы газораспределения, что опытный водитель заметит по изменениям в работе двигателя.

Минусом является некоторая инерционность подобной конструкции, что накладывает ограничения на обороты двигателя, а, следовательно, на крутящий момент и степень форсирования. Использование более чем двух клапанов на цилиндр приводит к усложнению газораспределительного механизма и увеличению габаритных размеров двигателя. Четырехклапанные двигатели такой компоновки используются в грузовых автомобилях КамАЗ, дизельных тепловозных двигателях.

Газораспределительный механизм автомобиля «Волга» двадцать первой модели был устроен именно по верхнеклапанной схеме.

  • Двигатели, в которых распредвал и клапаны газораспределительного механизма располагаются в головке блока цилиндров, обозначаются аббревиатурой SOHC. Принцип действия и устройство механизма управления клапанами ГРМ отличается большим разнообразием. Существует схема открытия клапанов при помощи коромысел, рычагов и толкателей. Наибольшее распространение подобное устройство двигателей получило в период с середины 60-х до конца 80-х годов двадцатого столетия. В данный момент такие двигатели устанавливаются на недорогие легковые автомобили.
  • Двигатели, газораспределительный механизм которых включает в себя два распредвала, обозначается аббревиатурой DOHC. При использовании двух клапанов на цилиндр, каждый распределительный вал открывает свой ряд клапанов. Такое устройство ГРМ позволяет уменьшить инерцию коленчатого вала, и тем самым значительно увеличивает обороты и мощность ДВС. Принцип работы двигателя, использующего четыре и более клапана на цилиндр, ничем не отличается от вышеописанного. Подобные силовые агрегаты демонстрируют большую, чем у двухклапанных аналогов, мощность и устанавливаются на большинство современных автомобилей.


В двигателях с подобным типом газораспределительного механизма важную роль играет устройство привода распредвалов. В качестве передаточного элемента используется цепь, находящаяся в герметично закрытом объеме, и омывающаяся маслом, или зубчатый ремень, находящийся на внешней стороне двигателя.

Поломка привода ГРМ зачастую приводит к печальным последствиям. Оборвавшийся ремень, износившийся в процессе эксплуатации, вызывает мгновенную остановку распределительного вала, вследствие чего некоторые клапаны остаются в открытом состоянии. Удар поршня по выступающей тарелке наносит серьезные повреждения головке блока цилиндров. В особо тяжелых случаях ремонт невозможен и требуется замена данного элемента двигателя.

Устройство десмодромного газораспределительного механизма

Для двигателей, конструкция ГРМ которых допускает использование пружин для закрывания клапанов, существует ограничение по максимальному количеству оборотов в минуту. При достижении значения в 9000 об/мин пружины не смогут обеспечить нужную скорость срабатывания, что неизбежно приведет к поломке двигателя.

Принцип десмодромного ГРМ заключается в использовании двух распределительных валов, один из которых производит открытие, а второй, закрытие клапанов. В таком двигателе нет ограничения на развиваемые обороты, ведь скорость срабатывания механизма напрямую зависит от скорости вращения коленвала.

Создание газораспределительного механизма с изменяемыми фазами стало возможным относительно недавно, с началом использования в двигателестроении бортовых компьютеров и электронных управляющих блоков. Система электромагнитных клапанов, меняющая режим работы согласно команд микропроцессора, позволяет снимать с двигателя мощность, приближающуюся к расчетной, при минимальном расходе топлива.

Замена ремня ГРМ своими руками

Снимая изношенный ремень, и устанавливая на его место новый, легко изменить взаимное расположение коленчатого и распределительного валов. В этом случае сместятся фазы газораспределения двигателя, что приведет к нарушениям в работе, вплоть до поломки. Метки на шестернях приводного механизма служат для визуального контроля настройки ГРМ.


Сняв непригодный ремень, необходимо совместить метки шестерней коленчатого и распределительного валов с прорезями в кожухе приводного механизма. Назначение этой операции – установка условного «нуля», с которого и начнется работа двигателя. Далее следует аккуратно установить запасной ремень, стараясь не сместить метки на шестернях.

Следующий шаг – осмотр и регулировка усилия натяжного ролика. Назначение этого узла в удержании ремня на шестернях приводного механизма. Правильность регулировки ролика можно проверить, повернув натянутый ремень пальцами. Если удастся провернуть на девяносто градусов – натяжной механизм отрегулирован хорошо. Если ремень повернется на угол меньший, чем 90 градусов, то он перетянут, если на больший, то недотянут.


Очень важно при монтаже не брать ремень ГРМ промасленными руками. Это может привести к проскакиванию на шестернях приводного механизма.

Купленный на придорожной АЗС ремень следует тщательно осмотреть. При нарушении условий хранения, даже новый ремень привода ГРМ пойдет трещинами и не сможет быть использован по назначению.

Видео, иллюстрирующее работу ГРМ

Мне нравится3Не нравится
Что еще стоит почитать

Что такое ГРМ и для чего он нужен на двигателе?

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, 21099
Детали 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

— Признаки износа маслосъемных колпачков двигателя

— Неисправности клапанов двигателя автомобиля

Газораспределительный механизм двигателя — (ГРМ)

Главная » Двигатели » Газораспределительный механизм двигателя — принцип действия

просмотров 2 563

Многие слышали что такое газораспределительный механизм двигателя, но как работает ремень или цепь ГРМ и по какому алгоритму и принципу мало кому известно.

Самый сложный узел бензинового двигателя и почему ошибка в несколько градусов ремня газораспределительного механизма может сделать  работу двигателя совершенно неэффективным.

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания по праву считается самым сложным и капризным узлом. Нормальная работа двигателя во многом зависит от точности и стабильности его работы. Сложные задачи регулировки газового обмена, правильного распределения фаз выпуска продуктов горения и наполнения новой смесью обеспечиваются целым набором хитроумных приспособлений и механизмов.

По важности работу газораспределительного механизма можно назвать вторым мозгом или диспетчерским центром управления потоками энергии.

Принципы работы — Газораспределительный механизм

Казалось бы, простая, в теории, задача – обеспечить своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов на практике превращается в непростую и противоречивую систему. Отточенные механические расчеты на практике корректируются поправками на переходные процессы движения воздуха из-за его высокой инертности. Способность горячих выхлопных газов в процессе движения менять свои теплофизические свойства заставляют применять теоретически нерациональные решения.

Главными факторами, влияющими на качество и степень наполнения камеры сгорания ДВС являются момент закрытия впускных клапанов и момент их закрытия.

Момент закрытия впускного клапана от инерциального напора воздуха, движущегося по впускному коллектору в камеру сгорания. Чем выше напор, тем лучше и быстрее наполняется рабочий объем, тем раньше может закрыться впускной клапан.

Давление потока воздушно-топливной смеси во впускном коллекторе из-за высокой скорости ниже атмосферного. Если сравнить параметры выхлопного потока горячих газов – можно сказать, что их давление температура и скорость на порядок выше параметров впускного потока. Это значит, что через одинаковое поперечное сечение окна клапана выхлопные газы покинут рабочий объем намного быстрее, чем, эквивалентная по объему, новая порция холодной смеси воздуха и топлива наполнит камеру сгорания.

С целью использования компрессионного эффекта выхлопных газов выпускные клапана закрывают с небольшим опозданием. Благодаря этому создается эффект, когда выпускной и впускной клапана открыты одновременно. Покидающие рабочий объем выхлопные газы с высокой скоростью обтекают днище камеры сгорания и тем самым создают дополнительное разрежение, помогающее свежей смеси наполнять камеру. Но подобный эффект хорошо работает только при высоких оборотах двигателя.

На малых оборотах закрытие выпускного клапана с задержкой во времени приводит к частичному перетеканию выхлопных газов в область всасывающего тракта, снижая тем самым качество наполнения камеры сгорания. Основную часть времени двигатель работает в диапазоне средних оборотов, при которых оптимальное время закрытие выпускного клапана находится где-то в промежуточном значении приведенных выше случаях. Именно для средних оборотов оптимизируются фазы и время закрытия клапанов. При понижении или повышении оборотов оптимальное значение времени закрытия уже не будет соответствовать заложенному в параметрах газораспределительного механизма (ГРМ).

Поэтому в современных двигателях уже стало обыденным явлением применение систем управления фазами открытия и закрытия клапанов. Значительное усложнение газораспределительного механизма двигателя с лихвой компенсируется повышением эффективного КПД двигателя.

Огромное значение на эффективность и экономичность ДВС оказывает правильная установка времени и длительности открытия выпускного клапана. С момента его открытия завершается процесс расширения продуктов сгорания, от того насколько поздно будет начат выброс выхлопных газов из рабочего пространства зависит степень расширения газов теплового цикла.

Хорошо известный цикл Аткинсона, применяемый американскими инженерами в 50-х годах прошлого века, использовал очень позднее открытие выпускных клапанов. Благодаря чему степень расширения газов достигала 12-14, вместо 9-10 характерных для современных двигателей, с увеличенным на 15% коэффициентом полезного действия. Но литровая мощность (мощность с 1 литра рабочего объема) двигателей с циклом Аткинсона значительно уступала даже обычным серийным образцам двигателей.

Из-за своей высокой экономичности двигатели с циклом Аткисона широко применялись в первых гибридных образцах автомобилей. Так, например, в первых, уже легендарных моделях гибрида Toyota Prius, в качестве привода ДВС, использовался низкооборотистый двигатель с объемом в 1,4 литра, мощностью в 54 л.с., с КПД почти в 28%.

Цепь и ремень газораспределительного механизма двигателя

Многие задаются вопросом в чем отличие ремня и цепи газораспределительного механизма, все очень просто.

Ремень газораспределения менее надежен, но у него низкий коэффициент шума, то есть двигатель работает гораздо тише, и ремень требуется менять каждые 60 — 120 тысяч километров, для каждой модели установлен свой пробег заводом изготовителем. Разрабатываются и усовершенствуются двигатели с ремнем газораспределения, так создан ремень газораспределительного механизма работа которого происходит в газа-масляной среде, с распылением масла форсунками непосредственно на него.

Цепь газораспределительного механизма более надежна и шумна, и имеет гораздо больший ресурс пробега, но по мере эксплуатации автомобиля имеет свойство при больших нагрузках растягиваться.

Так же вы можете прочитать про замену цепи и ремня ГРМ

Проголосуйте, понравилась ли вам статья? Загрузка…

Как работает синхронизация двигателя | Как работает автомобиль

Дистрибьютор

Распределитель направляет ток HT к правильной свече зажигания и обеспечивает его поступление в наилучшее время для максимальной эффективности.

Для двигатель работать в лучшем виде, топливо / воздушная смесь в каждом цилиндр должен стрелять так же, как поршень достигает верхней мертвой точки ( ВМТ ).

Требуется определенное время для свеча зажигания для зажигания смеси и для горение построить.На этот раз примерно то же самое, нет. иметь значение как быстро двигатель это работает.

Механизм синхронизации настроен на срабатывание свечи незадолго до ВМТ. Но поскольку механизм приводится в действие движением двигателя, это время обычно уменьшается по мере того, как двигатель работает быстрее, и свеча срабатывает слишком поздно.

Итак, механическое устройство установлено на продвигать стрельба — сделать это раньше — с увеличением оборотов двигателя.

Нагрузка на двигатель — будь то сильная тяга или крейсерская — также влияет на синхронизацию.

Легконагруженный двигатель лучше всего работает, если зажигание авансируется дополнительная сумма. Второе устройство с вакуумным приводом управляет этим независимо от первого.

Центробежный механизм продвижения

Принцип работы центробежных грузов

центробежный механизм продвижения реагирует на обороты двигателя. Обычно он находится внизу распределитель корпус под опорной пластиной контактного выключателя.

Два стальных груза прикреплены к вращающемуся пластина на валу распределителя шарнирами и удерживается в закрытом положении прочными пружинами.

Когда двигатель набирает обороты, центробежная сила выбрасывает гири наружу.

Они поворачивают свои оси, поворачивая кулачок выключателя контактов вперед, так что точки открываются раньше, а свеча зажигания срабатывает раньше при увеличении скорости.

Механизм подачи вакуума

Два типа спускового механизма

вакуумное продвижение механизм реагирует на вакуум на входе в двигатель многообразие , что вызвано всасыванием движущихся поршней.Когда двигатель слегка нагружен, разрежение увеличивается.

От коллектора до вакуумной камеры на распределителе проходит узкая труба, внутри которой находится гибкий диафрагма .

По мере увеличения вакуума диафрагма изгибается, перемещая стержень, соединенный с ее центром, что приводит к небольшому повороту опорной плиты контактного выключателя. Это перемещает контакт-прерыватель пятка относительно кулачка распределителя и опережает зажигание.

Когда двигатель находится под нагрузкой, разрежение уменьшается, диафрагма возвращается в исходное состояние и зажигание замедляется в соответствии с изменившимися условиями.

Регулировка времени

Обычный способ регулировки фаз газораспределения — ослабить зажимной болт распределителя и слегка повернуть весь блок.

Величина, на которую два механизма подачи изменяют синхронизацию, не регулируется.

Некоторые более ранние распределители имеют гайку с накаткой на механизме подачи вакуума, с помощью которой вы можете изменять синхронизацию в целом (а не только действие механизма).

Как работает электронное зажигание

Многие новые автомобили имеют электронное система зажигания который раз Искра точнее, чем механическая система.

Кроме того, он меньше изнашивается, поэтому он всегда работает с максимальной эффективностью, и преодолевает одну проблему механической системы: при высоких оборотах двигателя механическая система не работает с максимальной эффективностью.

Электронные системы могут быть индуктивными. увольнять или емкостного типа.

Индуктивная разрядная система обычно устанавливается в качестве оригинального оборудования на автомобилях с электронным зажиганием. Он производит высоковольтные (HT) Текущий обычным способом: путем выключения и включения тока низкого напряжения (НН) в катушка .

В простейшей системе индукционного разряда, типа транзисторных контактов (TAC), есть также нормальный контактный выключатель.

Он пропускает только очень небольшой ток, который подается на источник питания. транзистор который переключатели включение и выключение более тяжелого тока LT на катушке.

Контакты размыкателя не подвергаются эрозии под действием небольшого тока, поэтому они дольше остаются чистыми, а зазор редко требует сброса.

Более совершенные, полностью электронные системы могут не иметь очков.Вместо этого распределитель содержит другой вид пускового устройства для силового транзистора, который использует электрические импульсы, а не механический метод включения и выключения.

В одном типе есть электромагнитная катушка и вращающийся зубчатый ротор с одним стальным стержнем для каждого цилиндра.

Каждый раз, когда пик проходит мимо катушки, создается небольшое напряжение, которое запускает транзистор.

Некоторые другие типы могут иметь оптические или магнитные триггеры — все они выполняют одну и ту же функцию.

Система емкостного разряда (CD) — используется в некоторых наборах для самостоятельного изготовления, вырабатывает ток высокой температуры в катушке, посылая большой импульс от конденсатора через первичная обмотка .

Конденсатор — это электрическое накопительное устройство, которое может очень быстро заряжаться и разряжаться.

вторичные обмотки катушки создают ток НТ как в момент включения тока НТ в первичных обмотках, так и в момент его выключения.

Поскольку конденсатор может очень быстро давать очень большой импульс, всегда есть сильная искра, независимо от скорости двигателя.

Подсистемы синхронизации двигателя и что происходит, когда он выходит из строя

Взаимосвязь между движущимися частями двигателя спроектирована с очень высокими допусками, контролируемыми очень точным синхронизацией двигателя. Вот как все работает

По оценкам, в среднем автомобиле с двигателем внутреннего сгорания имеется около 10 000 движущихся частей.Иными словами, это поистине завораживающий инженерный подвиг — заставить все эти компоненты общаться друг с другом и объединяться вместе, чтобы сформировать машины, которые мы знаем и любим. А с точки зрения сердца зверя — двигателя — время является решающим фактором.

Поскольку точное движение распределительных валов, клапанов, поршней и коленчатых валов является неотъемлемой частью процесса внутреннего сгорания, действительно нет права на ошибку, учитывая скорость и интенсивность взаимодействия этих компонентов друг с другом.

Чтобы понять важность синхронизации двигателя, давайте разберемся, что происходит в цилиндрах обычного четырехтактного двигателя. Во-первых, поршень внутри цилиндра прижимается вниз, и топливно-воздушная смесь поступает через отверстие впускного клапана. Как только поршень достигает НМТ (нижней мертвой точки), он начинает свой путь обратно в верхнюю часть цилиндра (верхняя мертвая точка) с закрытием впускного клапана, таким образом сжимая топливно-воздушную 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, выходить из цилиндра, чтобы цикл возобновился.

5 МБ

Здесь вы можете увидеть, как коленчатый вал совершает два полных оборота за один цилиндр двигателя.

В четырехтактном цикле коленчатый вал должен совершить два полных оборота (или 720 градусов), чтобы завершить цикл двигателя, поворачиваясь на полные 360 градусов каждый раз, когда поршень переходит из ВМТ в НМТ и обратно.А в автомобиле, способном разгоняться до 7500 об / мин, двигатель совершает это возвратно-поступательное движение примерно 125 раз в секунду.

Чтобы удерживать вместе эту чрезвычайно точную серию событий, используется ремень или цепь ГРМ, соединяющие вместе жизненно важные компоненты двигателя, 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 вместе с коленчатым валом в нижней части блока цилиндров.

6 МБ

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

Это означает, что водяной насос увеличивает и уменьшает скорость потока охлаждающей жидкости одновременно с любыми изменениями скорости двигателя, позволяя большему количеству охлаждающей жидкости циркулировать вокруг блока цилиндров, когда двигатель сильно нагружается.Последним компонентом этой системы ГРМ является натяжитель ремня ГРМ, который действует как подпружиненный толкатель сбоку ремня ГРМ, удерживая его с установленным натяжением, чтобы ремень не проскальзывал или не прыгал через зубья звездочек, которые это связано с.

Эта система газораспределения синхронизируется с зажиганием по меткам совмещения или меткам синхронизации на крышке клапана, кулачку и звездочкам кривошипа.Используя маленькие черточки, числа или выступы, расположенные на звездочках, систему газораспределения можно выровнять так, чтобы после запуска двигателя вращение ремня ГРМ синхронизировало распредвалы, открывая соответствующие клапаны, с возвратно-поступательным движением коленчатых валов поршней, вместе с моментом зажигания. Производитель помещает эти временные метки, чтобы установить угол поворота коленчатого вала (в пределах 360 градусов) для возникновения зажигания.

Метка синхронизации на звездочке кулачка правильно совмещена с соответствующей меткой на крышке клапана.

В качестве альтернативы ремню цепи ГРМ считаются гораздо более надежным методом удержания двигателя вовремя, поскольку ремни могут прослужить всего 40 000 миль, прежде чем они начнут изнашиваться и потребуют замены.И следить за пробегом вашего автомобиля по отношению к ремню ГРМ, конечно же, не стоит пренебрегать. Со временем ремень может провисать (или слишком сильно натягиваться), зубья могут изнашиваться или ломаться во время работы, что может привести к катастрофическим последствиям.

Допустим, ваш ремень ГРМ прыгает или даже щелкает; распределительные валы неизбежно покинут тот клапан, который был открыт в то время, в его активированном положении внутри цилиндра. Это особенно проблематично в двигателе с натяжением, где поршни имеют общую ВМТ с той же площадью, что и клапан.Продолжающееся возвратно-поступательное движение поршней приведет к тому, что головка поршня врежется в открытый клапан, раздавив его и, следовательно, произведя потенциально смертельный счет, как только вас отбуксируют в местный гараж.

Чтобы этого больше не происходило, я бы посоветовал немедленно заменить ремень ГРМ на любом автомобиле с большим пробегом, который вы покупаете, если нет явных доказательств того, что его уже меняли недавно. Последнее, что вы хотите сделать, — это получить пару тысяч миль в собственность, прежде чем ремень выйдет из строя, и вы останетесь с сильно сломанным двигателем и ужасным счетом за труд.В случае с механизмом газораспределения лучше перестраховаться, чем потом сожалеть.

Последствия обрыва ремня ГРМ … Цепи привода газораспределительного механизма

, с другой стороны, никогда не нуждаются в замене, они являются неотъемлемой частью блока цилиндров и требуют подачи масла для смазывания.Хотя изготовление ремня обходится производителям автомобилей дешевле, их замена может быть дорогостоящей в зависимости от их расположения. Например, ремень ГРМ на двигателе Alfa Romeo Twinspark расположен прямо в внутренней части моторного отсека, а не спереди, как в большинстве установок двигателя, что приводит к оплате труда в размере 400 фунтов стерлингов из-за сложности доступа к нему.

Но цепная система хронометража по-прежнему не является пуленепробиваемой, как показал Engineering Explained при своей недавней покупке S2000.Со временем натяжитель может ослабить силу, прилагаемую к цепи, заставляя цепь дребезжать, поскольку она имеет недавно обнаруженную нежелательную свободу слегка колебаться вокруг звездочек.

Alfa Romeo GTV поставлялся с особенно тусклыми ремнями, которые требовали частой замены, чему не помогало их неудобное размещение в моторном отсеке.

После того, как ремень газораспределительного механизма выполнил свою работу, в игру вступают моменты газораспределения и зажигания.Каждая из этих областей синхронизации двигателя может легко получить свое собственное полное объяснение, но сейчас я кратко резюмирую, как они могут влиять на синхронизацию двигателя.

Время работы клапана в простейшей форме регулируется профилями лепестков на распределительных валах с целью открытия клапанов в двигателе на определенное время, чтобы впустить как можно больше воздушно-топливной смеси, а затем отвести выхлопные газы для каждого двигателя. цикл, максимизируя эффективность двигателя. Лепестки управляют подъемом (степенью открытия клапана) и продолжительностью (временем, в течение которого он остается открытым), а технология двигателей 90-х годов заставила перейти к изменению фаз газораспределения, чтобы сделать распределительный вал максимально универсальным.

Honda V-TEC — самая известная разновидность системы изменения фаз газораспределения.

Время зажигания, с другой стороны, фокусируется на том, когда искра для воспламенения топливовоздушной смеси возникает в течение цикла двигателя, с возможностью опережения или замедления (задержки) момента зажигания в зависимости от применения.Как правило, угол опережения зажигания увеличивается, когда необходимо его изменить, поскольку это означает, что искра в цилиндре предварительно возбуждается до того, как поршень достигает ВМТ, что дает немного больше времени для воспламенения топливно-воздушной смеси, что способствует максимальному сгоранию.

Замедление зажигания означает, что искра возникает немного после ВМТ, что обычно означает, что высокое давление, создаваемое в цилиндре в результате сгорания, тратится впустую, при этом поршень уже направляется вниз в сторону НМТ.Момент зажигания можно проверить с помощью индикатора времени, который, как вы увидите, Эд Чайна из Wheeler Dealer несколько раз использовал, чтобы максимально повысить эффективность двигателя своего последнего проекта.

Хотя вероятность того, что синхронизация двигателя когда-либо выйдет из строя, невелика, всегда стоит следить за тем, чтобы ремень или цепь вашего автомобиля находились в хорошем состоянии.Хотя это может показаться простой проверкой, она потенциально может спасти ваш большой ежедневный пробег от мусора. Как только ваша основная синхронизация будет проверена, можно будет подумать об изменении фаз газораспределения и зажигания, а также точной настройке вашего двигателя для достижения максимальной эффективности и мощности. Как говорится, время решает все!

Как работает синхронизация двигателя | YourMechanic Advice

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

Различные типы синхронизации

Существует два вида синхронизации: синхронизация кулачка и синхронизация зажигания. ГРМ регулирует клапаны и поршни, и весь процесс контролируется цепью или ремнем ГРМ. Если время не выдержано, может произойти повреждение. В некоторых двигателях, называемых «двигателями с помехами», последствия могут быть особенно тяжелыми.В двигателях этого типа клапаны и поршни фактически занимают одно и то же пространство 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 представить себе последствия, если время будет отключено. Вам может потребоваться отремонтировать или даже заменить двигатель.

Если время вашей камеры отключено, вы, скорее всего, узнаете, потому что ваша машина не будет работать, если она вообще будет работать.С другой стороны, ваш угол зажигания труднее определить, но его легко отрегулировать. Время зажигания связано с четырьмя циклами двигателя вашего автомобиля. Четыре цикла:

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

Самое главное, чтобы искра случилась вовремя.В противном случае вы можете получить прерывистый холостой ход, отсутствие мощности или двигатель, который просто не работает.

Никогда не следует игнорировать проблемы с синхронизацией двигателя, поскольку, если синхронизация отсутствует, это может привести к серьезным проблемам с двигателем. Если в вашем автомобиле проявляются какие-либо симптомы плохой синхронизации двигателя, обратитесь к профессиональному механику.

Время — это все — как динамически синхронизировать двигатель

Суть определения угла опережения зажигания, будь то статическое или динамическое, заключается в том, чтобы искра зажигания паров топлива происходила в нужное время.Однако «правильный» — это изменяющаяся цель.

Представьте себе поршень двигателя, который мчится вверх по отверстию во время такта сжатия. Топливо впрыскивается в канал ствола и сжимается при подъеме поршня. В верхней части такта или около нее загорается свеча зажигания, и топливо воспламеняется, толкая поршень вниз. Это простой процесс, но в нем необходимо учитывать, сколько времени требуется для воспламенения всего топлива в зависимости от того, когда поршень достигнет верхней мертвой точки — точки, в которой поршень и головка цилиндра будут наименьшими, а взорвавшееся топливо будет иметь самый мощный и самый полный прожиг.

С учетом вышеперечисленных факторов зажигание должно быть синхронизировано так, чтобы искра начинала сжигание топлива где-то за до верхней мертвой точки или BTDC на языке двигателя. Это измеряется в градусах вращения. Большинство двигателей устанавливают угол опережения зажигания где-то между нулем и 20 градусами до верхней мертвой точки. Это называется базовой синхронизацией. При настройке система зажигания и двигатель синхронизируются таким образом, чтобы топливо в цилиндре было на пике сгорания, когда поршень сжимает пары топлива в наименьшее пространство.

Большинство автомобилей будут работать нормально, если время на несколько градусов отличается от идеального. Но необходимы дальнейшие доработки, чтобы достичь момента, когда двигатель работает с максимальной производительностью и имеет наименьшее количество выхлопных газов.

Перед тем, как углубиться в определение угла опережения зажигания, проверьте двигатель, чтобы убедиться, что все системы работают правильно. Если другие системы, связанные с двигателем и зажиганием, не работают должным образом, вероятно, потребуется сброс времени после устранения других проблем.Лучше всего установить время на автомобиле в отличном состоянии, если это возможно.

Обязательно проверьте:

  • Свечи зажигания (состояние и возраст)
  • Провода или катушки свечей зажигания (состояние и возраст)
  • Распределительная система (правильное функционирование и состояние)
  • Топливные форсунки или карбюратор
  • Топливный насос и линии
  • Состояние аккумулятора и состояние заряда
  • Общее состояние двигателя

Когда список проверен и автомобиль выключен, пора начать отсчет времени для системы зажигания… почти. Прежде чем запачкать руки, нужно собрать некоторую информацию. Мы подойдем к этому в следующем разделе.

Как это работает: приводные цепи и зубчатые ремни

Внутри передней части двигателя находится компонент, который представляет собой ремень ГРМ или цепь ГРМ. Оба они выполняют одну и ту же функцию, но сделаны из разных материалов. И хотя ремни не так распространены, как раньше, если они есть в вашем двигателе, вам необходимо принять во внимание профилактическое обслуживание.

Цепь ГРМ обычно прослужит весь срок службы двигателя, но ремень ГРМ следует заменять через соответствующие промежутки времени. Если не установить новый, как рекомендовано, старый может износиться и сломаться, и вы окажетесь в затруднительном положении.

Под синхронизацией двигателя понимается то, что поршни, клапаны и свечи зажигания делают свое дело точно в нужный момент. В четырехтактном двигателе — типе, который используется во всех современных автомобилях — каждый поршень перемещается четыре раза, чтобы завершить один цикл.

Сначала он движется вниз в цилиндре, чтобы создать вакуум.При этом впускной клапан (или клапаны, в зависимости от конструкции двигателя) открывается, впуская смесь топлива и воздуха. В двигателе с прямым впрыском через клапан поступает только воздух, а топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр.

Клапан закрывается, и поршень перемещается вверх, чтобы сжать топливно-воздушную смесь. Свеча зажигания зажигает и воспламеняет топливо, и эта энергия толкает поршень обратно вниз. Он прикреплен к коленчатому валу, и это действие поворачивает его; вращательное движение коленчатого вала затем передается для вращения колес транспортного средства.

Наконец, выпускной клапан открывается, поршень движется вверх, выталкивая отработанные газы, а затем цикл начинается снова. Вся эта операция происходит сотни раз в минуту.

Клапаны должны открываться и закрываться точно в нужное время. Если они этого не сделают, двигатель не будет работать должным образом, и вот тут-то и понадобится цепь / ремень ГРМ.

На разрезе «взорванный двигатель» показана цепь привода ГРМ спереди. BMW

Впускной и выпускной клапаны приводятся в действие распределительным валом, у которого есть выступы, которые толкают их вниз, чтобы открыться, а затем отпускают, чтобы они возвращались назад, чтобы закрыть.В зависимости от двигателя будет один, два или четыре распредвала. Каждый из них должен вращаться в гармонии с оборотами коленчатого вала, вращаясь на половине скорости коленчатого вала.

На концах коленчатого и распределительного валов имеются звездочки, к которым прикреплена цепь или ремень привода ГРМ. Когда коленчатый вал вращается, ремень / цепь вращает распределительный вал с точно необходимой скоростью. На большинстве двигателей он также управляет водяным насосом, который обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через двигатель и радиатор.

Цепь ГРМ в точности такая, как звучит — она ​​очень похожа на велосипедную цепь — в то время как ремни ГРМ обычно изготавливаются из армированной резиновой смеси.Цепи, которые раньше были единственным выбором, стали прочнее и долговечнее. Единственная проблема, с которой вы, вероятно, когда-либо столкнетесь, — это утечка масла из крышки, которая проходит над ней, что может произойти, когда прокладка стареет.

Ремни

стали популярными, потому что они тише, дешевле и легче, что следует учитывать, когда автопроизводители сбривают любой вес для экономии топлива.

Благодаря доступности более легких материалов, большинство автопроизводителей возвращаются к цепям, которые не требуют обслуживания.Но у многих старых автомобилей они все еще есть, и теперь они могут быть близки к рекомендуемой замене, которая обычно составляет от 150 000 до 175 000 километров.

Вы не можете сказать, что у вас есть, посмотрев, так как это скрыто. Резиновый ремень, который вы видите под капотом, — это змеевик, который управляет такими компонентами, как генератор переменного тока и компрессор кондиционера. Обратитесь к руководству пользователя по поводу планового обслуживания, чтобы узнать, указан ли ремень ГРМ (он отделен от «приводных ремней», которые являются видимыми).

Цепь привода ГРМ, показанная под прозрачной пластиковой крышкой для демонстрации. Audi

Ремни ГРМ заменяются заранее, так как их нелегко проверить на износ. Если ремень порвался, то между коленчатым валом и распределительным валом нет связи. Клапаны не открываются и не закрываются, и двигатель не запускается.

На большинстве автомобилей это означает, что вы просто идете пешком, но некоторые старые и коллекционные модели, в том числе некоторые высокопроизводительные двигатели 1990-х и начала 2000-х годов, имели «интерференционную» конструкцию.Когда клапаны открываются, они опускаются настолько далеко, что попадают в зону хода поршня, что позволяет пропускать больше воздуха для большей мощности. Конечно, к тому времени, когда поршень поднимается вверх, клапан уже освободил пространство. Но если ремень ГРМ обрывается, поршень и клапан могут встретиться, что приведет к дорогостоящему повреждению, которое, в худшем случае, может потребовать нового двигателя.

Большой проблемой при замене ремня ГРМ является то, что это не дешево, а большая часть денег — это оплата труда. Необходимо не только снять переднюю крышку двигателя, но и сначала добраться до нее технику.Любые другие компоненты на пути также должны быть удалены, а на некоторых может потребоваться перемещение самого двигателя.

Магазин может предложить заменить водяной насос одновременно, но намерение не состоит в том, чтобы дополнить счет дополнительной деталью. Водяной насос изнашивается, и, поскольку его работа требует того же объема работы, его замена сейчас означает, что вам не придется платить дважды за труд, если его потребуется заменить в будущем.

Как работает синхронизация двигателя | Автоблог

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

Различные типы синхронизации

Существует два вида синхронизации: синхронизация кулачка и синхронизация зажигания. ГРМ регулирует клапаны и поршни, и весь процесс контролируется цепью или ремнем ГРМ. Если синхронизация двигателя отключена, это может привести к повреждению. В некоторых двигателях, называемых «двигателями с помехами», последствия могут быть особенно тяжелыми.В двигателях этого типа клапаны и поршни фактически занимают одно и то же пространство в цилиндре, но в разное время. Поскольку интервалы между временем, когда поршень владеет пространством, и временем, когда клапан владеет пространством, могут быть меньше секунды, вы, вероятно, можете представить себе последствия, если время будет отключено. Вам может потребоваться отремонтировать или даже заменить двигатель.

Если время вашей камеры отключено, вы, скорее всего, узнаете, потому что ваша машина не будет работать, если она вообще будет работать.С другой стороны, ваш угол зажигания труднее определить, но его легко отрегулировать. Время зажигания связано с четырьмя циклами двигателя вашего автомобиля. Четыре цикла:

  • Воздух всасывается через впускной клапан, в то время как форсунки подают топливо.
  • Топливная смесь сжимается.
  • Свеча зажигания поджигает топливную смесь, толкая поршень вниз.
  • Выпускной клапан открывается, чтобы выпустить сгоревшие топливные газы (выхлоп).

Самое главное, чтобы искра случилась вовремя. В противном случае вы можете получить прерывистый холостой ход, отсутствие мощности или двигатель, который просто не работает.

Никогда не следует игнорировать проблемы с синхронизацией двигателя, поскольку, если синхронизация отсутствует, это может привести к серьезным проблемам с двигателем. Если в вашем автомобиле проявляются какие-либо симптомы плохой синхронизации двигателя, обратитесь к профессиональному механику.

Что такое угол опережения зажигания?

Время зажигания (или время зажигания) контролирует, когда свеча зажигания зажигается во время такта сжатия.Время зажигания измеряется в градусах вращения коленчатого вала до верхней мертвой точки (ВМТ).

В идеальном мире

  1. Свеча зажигания загорается.
  2. Пламя проходит через камеру сгорания, воспламеняя топливно-воздушную смесь.
  3. Горящие газы расширяются, создавая давление в цилиндре.
  4. Давление увеличивается до максимума, когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ).
  5. Давление максимально давит на поршень, создавая максимальную мощность.

Однако условия внутри двигателя постоянно меняются. Различные конструкции головки блока цилиндров и поршня изменяют скорость распространения пламени. Итак, искра должна гореть в разное время, чтобы создать максимальное давление в нужное время. Решение состоит в том, чтобы ускорить или замедлить время.

Зажигание Advance

Опережение времени означает, что свеча срабатывает раньше в такте сжатия (дальше от ВМТ). Требуется продвижение, потому что топливно-воздушная смесь не сгорает мгновенно.Требуется время, чтобы пламя воспламенило всю смесь.

Однако, если синхронизация слишком велика, это вызовет детонацию двигателя. Частота вращения двигателя (об / мин) и нагрузка определяют, сколько требуется общего продвижения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *