Механизм газораспределения
Содержание:
- Что такое ГРМ?
- Как работает и из чего состоит механизм?
- Как определить, что ремень ГРМ требует замены?
- Последствия игнорирования необходимости замены
- Что лучше — ремень или цепь ГРМ?
- Опасности растянутой цепи
- Другие неисправности ГРМ
ГРМ — это важнейшая часть мотора, которую часто не считают нужным обслуживать на протяжении долгих лет эксплуатации автомобиля. Однако игнорирование регулярного обслуживания может привести к серьезным последствиям, включая капитальный ремонт или полную замену двигателя. Поэтому каждому владельцу автомобиля полезно понимать, как работает этот механизм, его конструкцию и возможные проблемы. Мы расскажем об этом просто и доступно.
Что такое ГРМ?
Газораспределительный механизм (ГРМ) — это неотъемлемая часть любого двигателя внутреннего сгорания, без которого мотор не может работать. ГРМ управляет клапанами, через которые в цилиндры поступает воздух или топливная смесь, а отработавшие газы выводятся в выпускной коллектор. Поскольку эти процессы должны происходить строго по времени, от механизма требуется высокая точность, и даже незначительные ошибки могут повлиять на работу двигателя. Кроме того, важна надежность всех его компонентов.
Как работает и из чего состоит механизм?
За более чем сто лет существования автомобилей были разработаны различные системы газораспределения, большинство из которых ныне считаются устаревшими. Сегодня, например, варианты с золотниковым ГРМ встречаются крайне редко, а двухтактные двигатели, в которых роль клапанов выполняет сам поршень, сохранились только в мотоциклах и специальной технике. Более перспективные системы с электромагнитным управлением пока остаются на стадии экспериментов.
Теперь давайте рассмотрим наиболее популярную конструкцию с тарельчатыми клапанами, которая, скорее всего, встречается в двигателе вашего автомобиля. Если упростить описание, то ГРМ работает следующим образом.
Каждый цилиндр двигателя имеет два клапана — впускной и выпускной. Когда открывается впускной, в цилиндр поступает топливно-воздушная смесь. Выпускной открывается, чтобы отвести отработавшие газы. Клапаны представляют собой стержни, которые на одном конце расширяются, образуя тарелку, что перекрывает доступ в цилиндр. На другой конец клапана воздействует распределительный вал с эксцентричными утолщениями (кулачками), которые, вращаясь, открывают клапаны либо напрямую, либо через рычаги (коромысла). Клапан закрывается под действием пружины, когда кулачок вала оказывается с другой стороны.
Современные двигатели используют верхнеклапанный ГРМ, где клапаны расположены в головке блока цилиндров. На них воздействует один (SOHC) или два (DOHC) распредвала, каждый из которых управляет своей группой клапанов. Чтобы ГРМ синхронно работал с тактами двигателя, он связан с коленчатым валом. Привод ГРМ может быть выполнен с использованием цепи, зубчатой передачи или ремня. В любом случае принцип работы один: распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее, чем коленчатый вал.
Для обеспечения плавной работы цепной или ременной передачи ГРМ используются успокоители, башмаки и натяжные ролики. Эти элементы автоматически устраняют провисание гибкого звена, которое может возникать при нагреве или износе компонентов.
Фазы газораспределения — это последовательность и продолжительность открытия клапанов. На многих современных двигателях эти параметры могут изменяться в реальном времени, в зависимости от различных факторов, таких как обороты, скорость или нагрузка. Этим процессом управляет система изменения фаз газораспределения, которая позволяет при помощи дополнительных механизмов немного изменять положение распредвалов относительно привода и коленвала или менять профиль кулачков.
Как определить, что ремень ГРМ требует замены?
Привод ГРМ на ремне получил популярность благодаря своей тихой работе, простой конструкции и доступной цене. Однако у такой системы есть важный минус — ограниченный срок службы, особенно самого ремня.
Чтобы не пропустить момент его износа, первым делом стоит ознакомиться с регламентом технического обслуживания для вашей модели автомобиля. Обычно производители рекомендуют менять комплект ГРМ (включая ремень, натяжной и иногда направляющий ролики) при пробеге от 60 до 120 тысяч километров или спустя 5–10 лет эксплуатации. Это связано с тем, что резинотканевый материал ремня со временем стареет и теряет свои свойства. Опытные механики советуют одновременно заменить и водяной насос системы охлаждения, если он приводится от того же ремня.
Некоторые специалисты считают, что из-за важности ремня ГРМ его следует менять немного раньше, за 10–15 тысяч километров до рекомендованного срока, особенно во время очередного ТО. Это особенно актуально для автомобилей, подвергающихся повышенным нагрузкам, таким как резкие ускорения, движение по сложным маршрутам или в условиях экстремальных температур (как низких, так и очень высоких), когда привод подвергается дополнительному стрессу.
Особое внимание стоит уделить ситуации, когда приобретается подержанный автомобиль, историю обслуживания которого трудно установить. В этом случае профессионалы советуют проверять состояние ремня ГРМ и заменять его при первой возможности.
Если у вас есть базовые слесарные навыки, вы можете провести диагностику самостоятельно. На многих автомобилях предусмотрены специальные сервисные окна в кожухе привода ГРМ, через которые можно осмотреть ремень. Обратите внимание на трещины, разрывы, потертости и другие повреждения, которые могут быть явными признаками износа. Ремень должен быть натянут плотно, а ролики — вращаться плавно, без шума и люфта.
Последствия игнорирования необходимости замены
Со временем ремень ГРМ обязательно износится и порвется. Как минимум это приведет к тому, что двигатель остановится и больше не заведется. Однако более серьезная проблема заключается в том, что современные моторы устроены так, что при обрыве ремня ГРМ клапаны, остановившись, могут встретиться с движущимися поршнями. Такой удар способен привести к значительным повреждениям, в результате которых потребуется дорогостоящий ремонт с разборкой двигателя. Иногда этого недостаточно, и приходится менять мотор целиком.
Другими словами, экономить на замене ремня ГРМ — это плохая идея. Важно следить за пробегом автомобиля и вовремя проводить техническое обслуживание системы газораспределения.
Что лучше — ремень или цепь ГРМ?
Теоретически цепной привод газораспределительного механизма рассчитан на весь срок службы автомобиля и не требует регулярного обслуживания. Однако на практике случаются ситуации, когда такая система требует ремонта на пробегах, которые близки к ресурсному сроку ремня ГРМ. Все зависит от конструкции мотора и условий эксплуатации. В среднем цепь может прослужить до 150–200 тысяч километров.
Считается, что цепь не рвется внезапно, в отличие от ремня, и потому она безопаснее для двигателя. При выходе из строя цепного привода обычно слышен повышенный шум. Иногда, если цепь растягивается, электроника фиксирует проблему, и на панели приборов загорается индикатор Check Engine.
Опасности растянутой цепи
Растяжение цепи ГРМ — это серьезная угроза для двигателя. В отличие от ремня, который почти не подвержен растяжению, цепь может ослабнуть, что приведет к ее перескоку на зубьях шестерен при резком ускорении или запуске холодного мотора. Это нарушает синхронизацию фаз газораспределения и может привести к столкновению клапанов с поршнями. Последствия бывают такими же катастрофическими, как и при обрыве ремня. Поэтому, несмотря на то, что цепь требует реже контроля, ее состояние необходимо регулярно проверять.
Другие неисправности ГРМ
Хотя обрыв ремня или сильная растяжка цепи — это критические неисправности, бывают и другие дефекты в системе ГРМ, которые не остановят двигатель, но могут создать массу неудобств для водителя.
Одной из таких проблем являются изношенные сальники клапанов, которые могут пропускать масло в цилиндры. Это приводит к дымлению двигателя и образованию нагара внутри. В результате на клапанах могут образовываться отложения, что при длительном использовании и особенно при заправке некачественным топливом вызывает их «зависание», когда пружины больше не могут вернуть клапан в закрытое положение.
Кроме того, могут выходить из строя натяжители цепи, а также подшипники роликов ремня, которые начинают свистеть. Иногда возникает сбой в работе электроники или механизмах регулировки фаз газораспределения, что может привести к переходу системы в аварийный режим.
Все эти проблемы способствуют снижению производительности двигателя, его трудному запуску, перегреву, потере мощности и тяги, а также увеличению расхода топлива. О комфортной эксплуатации автомобиля в таких условиях говорить уже не приходится.
Вкратце:
- ГРМ — это ключевая система двигателя, без которой работа мотора невозможна.
- Система ГРМ состоит из множества компонентов и может различаться по числу распредвалов и клапанов, а также наличию электроники, но главным элементом является привод.
- Цепной привод сложнее и шумнее, но служит в 2–3 раза дольше ременного.
- Обрыв ремня или растяжка цепи могут привести к серьезным повреждениям двигателя, вплоть до его замены.
- Ремень ГРМ следует менять по регламенту производителя, чтобы избежать неисправностей.
- Любые дефекты ГРМ приводят к проблемам в работе двигателя, перегреву, потере мощности и увеличенному расходу топлива.
