Основными причинами неисправности ГРМ являются: нарушение тепловых зазоров между стержнями клапанов и носками коромысел; подгорание рабочих фасок клапанов и седел; потеря упругости или поломка пружин клапанов; повышенное изнашивание толкателей, штанг, коромысел, направляющих втулок клапанов, опорных шеек, втулок и кулачков распределительного вала, его упорного фланца и зубьев зубчатого колеса.

Характерным признаком при увеличенном тепловом зазоре при работе двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала без нагрузки прослушивается резкий звонкий стук. При этом уменьшается высота подъема и проходное сечение клапана.

Причинами увеличения теплового зазора являются изнашивание торцевой части деталей привода и кулачка, развальцовка от значительных знакопеременных нагрузок торцевой части привода и самого клапана.

При уменьшенном тепловом зазоре нарушается его посадка в седло, подгорают фаски клапанов и их седла, двигатель работает с перебоями.

Признаками уменьшенного теплового зазора являются периодические хлопки в впускном или выпускном трубопроводах. У карбюраторных двигателей при уменьшенных тепловых зазорах впускных клапанов возникают хлопки в карбюраторе, а выпускных клапанов – в глушителе.

Зазоры проверяют пластинчатым щупом 1 при полностью закрытых клапанах и при необходимости регулируют на холодном двигателе (рис. 8.2).

Рисунок 8.2 – Проверка и регулировка теплового зазора ГРМ: а – с нижним расположением распределительного вала, б – двигателя автомобиля «ВАЗ»

Регулировку зазоров в клапанах выполняют, начиная с первого цилиндра, в последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров двигателя.

Зазор изменяют до нужной величины, вращая регулировочный винт толкателя или винт 3 коромысла 1, опустив контргайку 2. Зазор должен соответствовать заводским данным. Например, для двигателей ГАЗ-53, ЗИЛ‑130,ЯМЗ-236 зазор должен быть равен 0,25-0,30 мм.

Наличие в ГРМ гидравлических толкателей позволяет автоматически выбирать зазор в приводе клапана. Однако гидравлические толкатели очень чувствительны к качеству масла и степени его очистки. Коксование масла, продукты изнашивания деталей вызывают их заклинивание. При этом возникают ударные нагрузки, которые приводят к поломкам.

В современных двигателях в качестве привода распределительного вала ГРМ используются роликовые цепи или зубчатые ремни.

Натяжение роликовой приводной цепи осуществляется следующим образом: ослабить фиксирующую гайку стержня натяжителя или стопорного винта и провернуть коленчатый вал на 3 – 4 оборота в направлении его вращения. Натяжное устройство при этом переместится на величину прогиба и автоматически установится необходимое натяжение цепи. Затем затянуть фиксирующую гайку стержня натяжителя или стопорный винт.

Большее распространение получили привода ГРМ, где используются зубчатые прорезиненные кордовые ремни. Их масса меньше массы роликовой цепи. При этом упрощается конструкция двигателя, снижается уровень шума. Однако ремень уступает роликовой цепи по надежности.

Замена ремня должна производиться по инструкции завода-изготовителя автомобиля, поскольку разрыв ремня и срыв его зубьев приводит к серьезным поломкам двигателя. Ремни, как правило, натягиваются смещением или поворотом специального натяжного ролика. Натяжение ремня ГРМ наиболее просто проверяется нажатием рукой на его длинную ветвь. При усилии 24,5 – 39,2 Н ремень должен прогибаться на 5–20 мм.

Техническое обслуживание двигателя состоит из проверки его технического состояния внешним осмотром и в процессе работы, выявления неисправностей, выполнения контрольно-регулировочных, смазочных и крепежных работ по кривошипно-шатунному и распределительному механизмам, системам охлаждения, смазки, питания и зажигания.

Неисправности газораспределительного механизма наиболее часто проявляются в нарушении зазоров между стержнями клапанов и толкателями. Это приводит к нарушению фаз газораспределения, ухудшению наполнения цилиндров (вследствие запаздывания открытия впускного или выпускного клапанов при увеличенных зазорах).

Увеличенные зазоры между стержнями клапанов и толкателями вызывают стуки и преждевременный износ деталей распределительного механизма. Малые зазоры или их отсутствие приводят к неплотной посадке клапанов и пропуску рабочей смеси во впускной и выпускной трубопроводы. В результате уменьшается компрессия в цилиндрах двигателя и его мощность. Признаками этих неисправностей служат появление вспышек в карбюраторе и хлопков в глушителе.

Техническое обслуживание газораспределительного механизма (ГРМ)

Основные работы:

проверка стабильности состояния и подтягивание креплений (крепежные работы) опоры двигателя к раме, головки цилиндров и поддона картера к блоку, фланцев впускного и выпускного трубопроводов и других соединений;

проверка технического состояния или работоспособности (контрольные работы) кривошипно-шатунного и распределительного механизмов;

регулировочные работы и смазка.

Крепежные работы

Для предотвращения пропуска газов и охлаждающей жидкости через прокладку головки цилиндров необходимо периодически проверять крепление головки ключом с динамометрической рукояткой с определенным усилием и последовательностью. Момент затяжки и последовательность подтягивания гаек устанавливают автомобильные заводы.

Чугунную головку цилиндров крепят, когда двигатель находится в нагретом состоянии, а головку из алюминиевого сплава - в холодном.

Необходимость подтягивания крепления головок из алюминиевого сплава в холодном состоянии объясняется неодинаковым коэффициентом линейного расширения материала болтов и шпилек (сталь) и материала головки (алюминиевый сплав). Поэтому подтягивание гаек на горячем двигателе не обеспечивает после его остывания необходимой плотности прилегания головки цилиндров к блоку.

Затяжку болтов крепления поддона картера во избежание деформации картера, нарушения герметичности проверяют также с соблюдением последовательности, т.е. поочередным подтягиванием диаметрально противоположных болтов.

Контроль состояния ГРМ

Техническое состояние этих механизмов можно определять:

по расходу (угару) масла в эксплуатации и падению давления в системе смазки;

по изменению давления (компрессии) в цилиндрах двигателя в конце хода сжатия;

по разрежению во впускном трубопроводе;

по количеству газов, прорывающихся в картер двигателя;

по утечке газов (воздуха) из цилиндров;

наличию стуков в двигателе.

Угар масла в малоизношенном двигателе незначителен и может составлять 0,1-0,25 л/100 км пробега. При значительном общем износе двигателя угар может достигать 1л/100 км и более, что обычно сопровождается сильным дымлением.

Давление в масляной системе двигателя должно быть в пределах, установленных для данного типа двигателя и применяемого сорта масла. Снижение давления масла на малых оборотах коленчатого вала прогретого двигателя указывает на наличие недопустимых износов подшипников двигателя или неисправности в системе смазки.

Падение давления масла по манометру до 0 указывает на неисправность манометра или редукционного клапана.

Повышенное давление в системе смазки может возникнуть в результате большой вязкости или засорения масляной магистрали.

Компрессия служит показателем герметичности цилиндров двигателя и характеризует состояние цилиндров, поршней и клапанов. Герметичность цилиндров может быть определена компрессометром .

Компрессию проверяют после предварительного прогрева двигателя до 70-80 єС при вывернутых свечах. Установив резиновый наконечник компрессометра в отверстие свечи, провертывают стартером коленчатый вал двигателя на 10-12 оборотов и записывают показания компрессометра. Проверку повторяют 2-3 раза для каждого цилиндра.

Если величина компрессии на 30-40 % ниже нормы, это указывает на наличие неисправностей (поломку или пригорание поршневых колец, негерметичность клапанов или повреждение прокладки головки цилиндров).

Разрежение во впускном трубопроводе двигателя замеряют вакуумметром. Величина разрежения у работающего на установившемся режиме двигателей может изменяться не только от изношенности цилиндро-поршневой группы, но и от состояния деталей газораспределения, установки зажигания и регулировки карбюратора.

Таким образом, данный метод контроля является общим и не позволяет выделить ту или иную неисправность по одному показателю.

Количество газов, прорывающихся в картер двигателя , изменяется в результате неплотности сопряжений цилиндр-поршень-поршневое кольцо, увеличивающейся по мере изнашивания указанных деталей. Количество прорывающихся газов замеряют при полной нагрузке двигателя.

Механизм газораспределения автомобилей ВАЗ 2108-2110 с центральным и распределённым вспрыском служит для пуска горючей смеси в камеру сгорания двигателя и отвода отработанных газов. Головка цилиндров отлита из алюминиевого сплава, имеет запрессованные чугунные седла и направляющие втулки клапанов. Верхняя часть втулок уплотняется металло-резиновыми маслоотражательными колпачками 7 (Приложение 1), которые препятствуют попаданию масла в камеру сгорания двигателя, что предотвращает закоксовывание свечей зажигания. В запасные части направляющие втулки поставляются с увеличенным на 0,02 мм наружным диаметром.

Распределительный вал – чугунный, литой, пятиопорный. Рабочие поверхности кулачков и поверхность под сальник отбеливаются для увеличения износостойкости. В распределительном вале пять опор и восемь кулачков. Передняя и задняя крышки распределительного вала изготовлены из дюралюминиевого сплава. К передней части распределительного вала крепится распределительная шестерня, изготовленная из чугуна. К передней части коленчатого вала также крепится распределительная шестерня, диаметром поменьше вышеуказанной.

Для натяжения ремня ГРМ в передней части блока цилиндров установлен натяжной ролик, также ремень ГРМ вращает водяной насос (помпу) системы охлаждения.

Между кулачком распределительного вала находится металлический толкатель, в днище которого устанавливается регулировочная стальная шайба определённой толщины.

Работа грм

Горючая смесь из поплавковой камеры через систему жиклеров впрыскивается в впускной коллектор двигателя, откуда посредством разряжения, создаваемого поршнем, через впускной клапан, попадает в камеру сгорания двигателя. После воспламенения горючей смеси через выпускной клапан попадает в выпускной коллектор и дальше в выхлопную трубу.

При нахождении каждого поршня в верхней мёртвой точке впускной и выпускной клапаны этого же цилиндра должны быть закрыты. При нарушении фаз газораспределения двигатель не работает или работает с перебоями (троит). Для соблюдении правильности и очерёдности фаз газораспределения коленчатый и распределительный вал устанавливается в соответствии с метками, обозначенными на распределительной шестерне коленчатого вала (ВМТ), также метка верхней мёртвой точки находится на маховике коленчатого вала.

На шестерне распределительного вала также имеется метка, которая соответствует верхней мёртвой точке двигателя. В автомобилях серии ВАЗ 2108-2110 обрыв или износ ремня газораспределительного механизма приводит к нарушению фаз газораспределения, что влечёт за собой отказ в работе силового агрегата (двигателя). Во избежание этого нужно проводить плановые ТО и ежедневный осмотр.

Клапаны привода клапанов приводятся в действие кулачками распределительного вала через цилиндрические толкатели. Зубчатым ремнём приводится во вращение шкив насоса охлаждающей жидкости. Ролик служит для натяжения ремня. Поворачивая ролик относительно шпильки крепления, можно изменять натяжение ремня.

Техническое обслуживание и регулировка грм

Регулировка зазоров в механизме привода клапанов.

Зазор А (Приложение 1) между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами на холодном двигателе должен быть (0,2±0,05) мм для впускных клапанов и (0,35±0,05) мм – для выпускных. Зазор регулируется подбором толщины регулировочных шайб 6.

В запасные части поставляются регулировочные шайбы толщиной от 3 до 4,5 мм с интервалом через каждые 0,05 мм. Толщина шайбы маркируется на её поверхности.

Зазор регулируется в следующем порядке:

Снять крышку головки цилиндров и переднюю защитную крышку зубчатого ремня;

Вывернуть свечи зажигания ключом 67.7812.9515 и удалить масло из верхней части головки цилиндров;

Осмотреть поверхность кулачков распределительного вала: на них не должно быть задиров, раковин, износа и глубоких рисок;

Установить на шпильки крепления крышки головки цилиндров приспособление 67.7800.9503 для утапливания толкателей клапанов;

Повернуть коленчатый вал до совмещения установочных меток на шкиве и задней крышке зубчатого ремня, а затем довернуть его ещё на 40-50 0 (2,5-3 зуба на шкиве распределительного вала). При этом в первом цилиндре будет фаза сгорания;

Проверить набором щупов зазоры у 1-го и 3-го кулачков распределительного вала;

Если зазор отличается от нормы, то приспособлением 67.7800.9503 (Приложение 3) утопить толкатель и зафиксировать его в нужном положении, установив между краем толкателя и распределительным валом фиксатор 67.7800.9504 (Приложение 4);

Приспособлением 67.7800.9505 удалить регулировочную шайбу и микрометром измерить её толщину;

Определить толщину новой шайбы по формуле:

Н = В + (А – С),

где А –замеренный зазор, мм;

В – толщина снятой шайбы, мм;

С – номинальный зазор, мм;

Н – толщина новой шайбы, мм.

Пример. Допустим А = 0,26 мм; В = 3,75 мм; С = 0,2 мм (для впускного клапана), тогда:

Н = 3,75 + (0,26 -0,2) = 3,81 мм.

В пределах допуска на зазор ±0,5 мм принима6ем толщину новой шайбы, равную 3,8 мм.

Установить в толкатель клапана новую регулировочную шайбу маркировкой в сторону толкателя, убрать фиксатор 67.7800.9504 и ещё раз проверить зазор. Если он отрегулирован верно, то щуп толщиной 0,2 или 0,35 мм должен входить с лёгким защемлением;

Последоват5льно поворачивая коленчатый вал на пол-оборота, что соответствует повороту метки на шкиве распределительного вала на 90 0 , отрегулировать зазоры клапанов, соблюдая очерёдность;

Залить масло в верхнюю часть головки цилиндров, установить крышку головки цилиндров и переднюю крышку зубчатого ремня.

Поворачивать коленчатый вал следует только по часовой стрелке или за болт крепления шкива привода генератора, или за шкив распределительного вала с помощью приспособления 67.7811.9509. Нельзя поворачивать коленчатый вал за болт крепления шкива распределительного вала, т. к. при этом можно повредить болт.

Проверка технического состояния головки цилиндров.

Тщательно вымыть головку цилиндров и очистить масляные каналы. Удалить нагар из камер сгорания и с поверхности выпускных каналов металлической щёткой.

Осмотреть головку цилиндров. На опорах под шейки распределительного вала и в отверстиях под толкатели клапанов не должно быть задиров и повреждений. Трещины в любых местах головки цилиндров не допускаются. При подозрении на попадание охлаждающей жидкости в масло, проверить герметичность головки цилиндров.

Для проверки герметичности закрыть отверстия охлаждающей рубашки заглушками и нагнетать насосом в рубашку охлаждения головки цилиндров воду под давлением 0,5 МПа (5кгс/см 2). В течение 2 мин. Не должно наблюдаться утечки воды из головки.

Можно проверить герметичность головки цилиндров сжатым воздухом, для чего заглушить отверстия рубашки охлаждения заглушками приспособления 67.7871.9510, опустить головку цилиндров в ванну с водой, подогретой до 60-80 0 С и дать ей прогреться в течение 5 мин. Затем подать внутрь головки сжатый воздух под давлением 0,15-0,2 МПа (1,5-2 кгс/см 2). В течение 1-1,5 мин не должно наблюдаться выхода пузырьков воздуха из головки.

Седла клапанов.

Форма фасок сёдел клапанов показана в Приложении 5. на рабочих фасках седел (зона контакта с клапанами) не должно быть точечных раковин, коррозии и повреждений. Небольшие повреждения можно устранить шлифованием седел. При этом снимать как можно меньше металла. Шлифовать можно как вручную, так и с помощью шлифовальной машинки.

Проверяется зазор между направляющими втулками клапанов и стержнями клапанов, измерив диаметр стержня клапана и отверстие направляющей втулки.

Расчётный зазор для новых втулок: 0,022-0,055 мм для впускных клапанов и 0,029-0,062 мм – для выпускных; максимально допустимый предельный зазор (при износе) 0,3 мм при условии отсутствия повышенного шума газораспределительного механизма.

Если увеличенный зазор между направляющей втулкой и стержнем не может быть устранён заменой клапана, заменить втулки клапанов, пользуясь для выпрессовки и запрессовки оправкой А.60153/R (Приложение 6).

Запрессовать направляющие втулки с надетым стопорным кольцом до упора его в тело головки цилиндров. После запрессовки развернуть отверстия в направляющих втулках клапанов развёртками А. 90310/1 (для втулок впускных клапанов) и А. 90310/2 (для втулок выпускных клапанов). Затем прошлифовать седло клапана и, при необходимости, довести ширину рабочей фаски до нужных размеров.

Удаляют нагар с клапанов. Проверяют, не деформирован ли стержень и нет ли трещин на тарелке. Повреждённый клапан заменяют. Проверяют состояние рабочей фаски клапана. При мелких повреждениях её можно прошлифовать, выдерживая угол фаски 45 0 30`±5`. При этом расстояние от нижней плоскости тарелки клапана до базовых диаметров (34 и 30,5 мм) должны быть в пределах 1,3-1,5 и 1,8-2,0 мм.

Проверяют, нет ли на пружинах трещин и не снизилась ли упругость пружин, измеряя их деформацию под нагрузкой. Проверяют состояние рабочей поверхности толкателя. На ней не должно быть задиров и царапин. При повреждениях заменяют толкатель.

При многократном использовании болтов крепления головки цилиндров они вытягиваются. Поэтому проверяют, не превышает ли длина болта 135,5 мм и если она больше, то заменяют новым.

Рабочие поверхности регулировочных шайб должны быть гладкими, без забоин, царапин и задиров. На них не должно быть ступенчатого или одностороннего износа, натира металла. Допускаются концентричные следы от приработки с кулачками распределительного вала.

Натяжение ремня привода распределительного вала регулируют в следующем порядке:

Снимают переднюю крышку зубчатого ремня;

Поворачивают коленчатый вал за борт крепления шкива привода генератора по часовой стрелке в такое положение, чтобы метка на маховике, видимая в люке картера сцепления, +находилась против среднего деления шкалы. При этом метка В (Приложение 2) на шкиве распределительного вала должна находиться против установочной метки А на задней защитной крышке рубчатого ремня;

Поворачивают коленчатый вал за болт крепления шкива привода генератора против часовой стрелки в такое положение, чтобы метка В на шкиве распределительного вала переместилась вниз от метки А на два зуба;

Проверяют натяжение ремня: оно считается нормальным, если в средней части ветви между шкивами распределительного и коленчатого валов ремень закручивается на 90 0 усилием пальцев 15-20Н (1,5-2 кгс). Для проверки натяжения можно пользоваться приспособлениями 67.7834.9525 или 67.7834.9526 с тарированной пружиной;

Если усилие ниже (выше) нормы, поворачивают коленчатый вал по часовой стрелке до совмещения меток А и В, ослабляют гайку крепления натяжного ролика, поворачивают его на 10-15 0 против (или по) часовой стрелки и затягивают гайку крепления оси;

Снова проворачивают коленчатый вал по часовой стрелке на два оборота до совмещения меток А и В, затем против часовой стрелки до смещения метки В на шкиве распределительного вала на два зуба вниз от метки А и проверяют натяжение ремня;

Если натяжение недостаточно, то повторяют операции по натяжению ремня;

Если натяжение нормальное, то затягивают гайку крепления натяжного ролика моментом 39,2 Н·м и устанавливают переднюю крышку зубчатого ремня.

Необходимо избегать лишнего натяжения ремня, т. к. это значительно снижает срок его службы, а также подшипников насоса охлаждающей жидкости и натяжного ролика.

После завершения регулировок проверяют затяжку болта крепления шкива привода генератора на коленчатом валу. При натяжении ремня не допускается проворачивать коленчатый вал вращением шкива распределительного вала.

В процессе эксплуатации двигателя детали ГРМ (газораспределительного механизма) функционируют в условиях значительных ударных нагрузок, а также при постоянном воздействии газов (с высокой температурой и содержанием агрессивных компонентов) на клапаны. К трущимся поверхностям основных деталей газораспределительного механизма подача смазки ограничена. Данные условия могут привести к следующему:

1) – износу и искажению геометрической формы посадочных поверхностей седла клапана и его тарелки;

2) – образованию нагара на седле и тарелке клапана;

3) – износу рабочих поверхностей толкателей, а также кулачков распределительного вала;

4) – износу рабочих поверхностей коромысел, штанг, направляющих втулок и стержней клапанов;

5) – потере упругости клапанных пружин;

6) – износу сопрягаемых с клапанными пружинами деталей.

Д анные причины влекут за собой нарушение в механизме газораспределения установленных зазоров, а также снижение герметичности клапанов.

У величение зазора свыше допустимого приводит к неполному открытию клапана, вследствие чего значительно ухудшается очистка цилиндра от отработавших газов, а также его последующее наполнение свежим зарядом. Это влечёт за собой не только снижение экономичности и мощности двигателя, но и увеличение шумности работы газораспределительного механизма и ускоренный износ его деталей.

У меньшение зазора приводит к тому, что клапан неплотно садится в седло, в связи с чем происходит утечка раскалённых газов, а также обгорание посадочных поверхностей седла и клапана. Это влечёт за собой падение компрессии, снижение экономичности и мощности двигателя, а также его перегрев.

О перации технического обслуживания механизма газораспределения:

1) – периодический осмотр и контроль состояния креплений и деталей ГРМ;

2) – проверка и (в случае необходимости) регулировка теплового зазора между бойками коромысел и клапанами;

3) – проверка и (в случае необходимости) регулировка осевого перемещения распределительного механизма (в механизмах, где данное перемещение ограничивается посредством упорного винта).

Е сли выполнение данных операций не привело к нормальной работе двигателя, то необходимо:

1) – снять головку цилиндров;

2) – очистить от нагара клапаны и стенки камер сгорания;

3) – проверить состояние фасок сёдел и клапанов (притереть их в случае необходимости и проверить на герметичность).

В случае, когда притирка не позволяет добиться герметичности клапана – необходимо шлифовать фаски клапана и фрезеровать седла конусной фрезой. По завершении данных работ следует произвести притирку клапанов, промыть головку цилиндров и установить клапаны на место (перестановка клапанов на другие места недопустима), а затем проверить на герметичность.

В процессе крепления головки цилиндров на двигателе, а также стоек клапанных коромысел требуется строго соблюдать последовательность [рис. 1, Е] и момент затяжки шпилек либо болтов в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Перед тем как выполнять затяжку стоек клапанных коромысел следует увеличить зазор путём выворачивания регулировочных винтов либо болтов из коромысел, чтобы исключить возможную деформацию штанг.

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.

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.

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.

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