ГРМ автомобиля: принцип работы и основные поломки
В основе эффективной работы двигателя внутреннего сгорания — газораспределительный механизм (ГРМ). С его помощью осуществляется управление впускными и выпускными клапанами двигателя. Так обеспечивается наполнение цилиндров смесью топлива и воздуха и их очистка от отработанных газов. Также механизм связывает клапаны и распределительный вал с приводом. В статье рассмотрим принцип работы ГРМ и его устройство подробнее.
Устройство ГРМ
ГРМ двигателей внутреннего сгорания состоит из нескольких основных элементов:
- Чугунный или стальной распределительный вал. Его основная функция — регулирование работы клапанов ГРМ при работе цилиндров. Он может быть помещён в картер, который перекрывается крышкой ГРМ, или в головку блока цилиндра. При вращении вала кулачки на распределительном валу воздействуют на клапаны.
- Чугунные или стальные толкатели — передают усилия от кулачков на клапаны;
- Впускные и выпускные клапаны — подают смесь топлива и воздуха в камеру сгорания, удаляют отработанный газ. На стержне клапана имеется углубление для фиксации пружины. Движение клапанов происходит исключительно по направлению ко втулкам. Для предотвращения вытекания масла в камеру сгорания цилиндра устанавливается колпачок из маслостойкой резины. Помимо внутренней пружины, каждый клапан оснащён и наружной;
- Штанги — передают усилие от толкателей к коромыслу;
- Привод ГРМ — запускает работу распределительного вала; при этом на два вращения коленвала распределительный вал вращается единожды, а значит происходит одно открытие клапанов.
Анализируя устройство ГРМ двигателя, нужно обратить внимание на ремень привода газораспределительного механизма. Именно он обеспечивает синхронную работу коленчатого и распределительных валов. Так, при воспламенении топлива в цилиндре, коленвал проворачивается и через ремень вращает распределительные валы, управляющие впускными и выпускными валами. В ситуациях, когда ремень деформируется, синхронная работа валов становится невозможной, что приводит к серьёзнейшим нарушениям в работе всего двигателя.
Принцип работы ГРМ двигателя
В большинстве современных автомобилей установлены четырёхтактные двигатели, рабочий цикл которых происходит за 2 оборота коленчатого вала. Рабочий цикл двигателя при этом делится на четыре такта соответственно:
- 1. Подача топлива в камеру сгорания цилиндра. Топливо подаётся благодаря движению коленвала, который воздействует на поршень. При открытии в это же время впускного клапана смесь топлива и воздуха поступает в камеру сгорания цилиндра. После этого клапан закрывается, а коленвал делает полуоборот (180 градусов).
- 2. Сжатие смеси воздуха и топлива. В момент, когда поршень движется, газо-воздушная смесь в цилиндре сжимается. По достижении поршнем высшей точки сжатие заканчивается. В это время коленчатый вал делает ещё один полуоборот (проворачивается ещё на 180 градусов), и фаза сжатия завершается.
- 3. Воспламенение смеси воздуха и топлива свечой зажигания происходит в момент, когда поршень достигает высшей точки цилиндра. Под воздействием образующихся во время горения газов поршень начинает двигаться вниз, достигая нижней точки цилиндра. В этот момент фаза рабочего хода завершается.
- 4. Выброс газов из камеры сгорания происходит при движении поршня к высшей точке цилиндра (коленчатый вал проворачивается на 180 градусов) под воздействием усилия, полученного от коленчатого вала. При открытии выпускного клапана из камеры сгорания цилиндра смесь отработанных газов удаляется. Достигнув высшей точки цилиндра, поршень снова движется вниз, а коленвал таким образом проворачиваясь четвёртый раз на 180 градусов.
Распространённые поломки ГРМ
Итак, мы разобрались с принципом и устройством ГРМ. Теперь рассмотрим наиболее распространенные неполадки.
Одна из частотных проблем газораспределительного механизма — выход из строя клапанов и, как следствие — хлопки в трубе. Когда участки клапана прогорают и покрываются нагаром, поверхность перестаёт быть гладкой. Неровности провоцируют появление промежутков между клапанами и сёдлами, их неплотное прилегание.
Другая головная боль автолюбителей — снижение компрессии в двигателе. В этом случае часто возникают пропуски зажигания, двигатель может вообще перестать заводиться. К этому приводит износ пружин, заедание стержня клапана во втулке, повреждение прокладки блоков между цилиндрами или поломка поршневых колец.
Металлический стук при работающем моторе и снижение его мощности тоже встречаются часто. Причина подобных явлений — неполное открытие впускных и выпускных клапанов. Если смесь топлива и воздуха попадает в камеру сгорания цилиндра не полностью, гидрокомпенсатор выходит из строя.
Причиной неполадок в работе двигателя часто становится и банальный износ зубчатого ремня, цепи, а также шестерни распредвала.
Как устранить неисправности ГРМ
Примерно в 25% случаев отказ мотора происходит из-за газораспределительного механизма. Недопущение поломок и восстановление ГРМ — важный и трудоёмкий аспект обслуживания. Для обнаружения и устранения неисправностей в газораспределительном механизме недостаточно одного понимания устройства и принципа работы ГРМ — необходим солидный опыт в ремонте автомобилей.
От характера поломки ГРМ будет зависеть его ремонт, который лучше доверить специалистам. Например, при подозрении на снижение компрессии необходимо проверить её уровень с помощью компрессометра. Если худшие опасения подтвердились — проверить состояние и качество работы цилиндров, поршней, клапанов, прокладок. Это длительный и кропотливый процесс, который лучше доверить профессионалам.
Для устранения зазоров в подшипниках коленчатого вала специалисты производят шлифовку опорных шеек и углубляют канавки для масла. Диаметр втулки корректируется при помощи техники спиральной деформации металла. Если на клапанах или сёдлах замечены следы коррозии, их устраняют посредством шлифовки на специальном станке. Для очищения головок цилиндров используется сжатый воздух. Кулачки в случае износа или деформации не ремонтируются, а меняются.
Что же касается ремня ГРМ — его необходимо регулярно проверять на целостность и при обнаружения трещин обязательно заменить на новый вместе с роликами и водяной помпой.
Проверьте работу ГРМ у нас! Специалисты автосервиса проведут детальную диагностику и быстро устранят любые неполадки. AutoMD: сделаем ваши поездки комфортными и безопасными.
