Газораспределительный механизм: работа, устройство, метки ГРМ, назначение и принцип работы

Главной частью двигателя внутреннего сгорания является система газораспределения. Данная конструкция установлена на всех автомобилях с двигателем внутреннего сгорания. Надежность и целостность данной системы является одним из пунктов регламента технического обслуживания. Существуют различные конструкции системы газораспределения, оборудованных разными устройствами привода, таких как: ременный, цепной и шестеренчатый. В этой статье мы рассмотрим все виды данных конструкций, а также объясним, что такое ГРМ, и дадим некоторые указания на те или иные отличия в данных системах.

Типы ГРМ и их устройство

Газораспределительный механизм любого автомобиля, оборудованный двигателем внутреннего сгорания, содержит в себе систему привода. Такие схемы подразделяются на несколько типов приводов, давайте рассмотрим каждый. Характеристики любого двигателя никак не влияют на продолжительность эксплуатации всей системы.

Ременной тип

Наиболее распространенным типом привода считается ременной. Ременной привод состоит из нескольких зубчатых шкивов, установленных на валу газораспределителя, а также на коленчатом валу. Вдобавок зубчатый вид имеет шкив водяного насоса.

Для обеспечения оптимального прилегания ремня ГРМ к поверхностям шкивов, применяются промежуточные ролики (блоки). Благодаря промежуточным роликам, ремень работает строго на своем месте, что способствует отсутствию перескоков зубчатого соединения во время работы двигателя внутреннего сгорания.

Чтобы ремень держался плотно и не проскакивал, инженеры устанавливают систему натяжения, которая автоматически регулирует натяжку ремня на разных режимах работы двигателя внутреннего сгорания. Такое взаимодействие служит отличным способом продлить срок службы всей схемы.

Особенности данной схемы способствуют прямому назначению во благо тишины работы мотора. Замена деталей ременного привода предусматривает сам ремень и промежуточные ролики, а также натяжительный механизм. Срок службы этих деталей может составить около 150 тысяч километров пробега, однако завод изготовитель рекомендует производить замену деталей ГРМ каждые 90 тысяч километров пробега.

Главное при замене деталей системы – соблюдать метки ГРМ, иначе вы рискуете навредить двигателю, что приведет к загибанию клапанов в седлах и направляющих головки блока цилиндров.

Цепной тип

Наиболее надежным приводом в системе газораспределительного механизма ДВС считается цепной. Используя цепь в механизме газораспределителя, инженеры добились более эффективной надежности работы двигателя внутреннего сгорания. В данной системе используются специальные шестеренки, напоминающие по своему виду велосипедные звездочки, однако они явно отличаются от них. Характеристики моторов изменяются в зависимости от состояния ГРМ независимо от особенностей.

В большинстве автомобилей, где используется цепь, применяется технология двух рядной цепи. Такая схема необходима для обеспечения максимальной надежности и долговечности конструкции. Однако такая система имеет свои минусы, так как цепь имеет свойство растягиваться, что способствует рассинхронизации меток.

Как мы знаем, в случае если сбиваются метки, мотор начинает терять мощность, что способствует его дальнейшему износу.

При обслуживании газораспределительного механизма любого двигателя внутреннего сгорания оборудованным цепным устройством привода, рекомендуется менять весь комплект, который включает в себя: цепь, звездочки, натяжитель и успокоитель.

Самостоятельно произвести замену цепи и всего комплекта практически невозможно, однако большинство сервисов берутся за данную работу без проблем.

Как правило, на большинстве автомобилей цепной привод ГРМ работает порядка 250 тысяч километров пробега, а далее требует замены.

Шестеренчатый тип

Заключительным видом ГРМ считается шестеренчатый. В данном типе ГРМ используется блок шестерён, с помощью которых происходит взаимодействие коленчатого и распределительного валов. Устройство ГРМ с механическим приводом шестерен предусматривает установку блока шестеренного механизма, который устанавливается непосредственно внутри двигателя внутреннего сгорания.

В данной системе отсутствуют какие-либо ролики и натяжные устройства, а также отсутствует и система успокоения. Виды этого ГРМ напоминают устройство коробки переключения передач, за исключением того, что шестеренки в ГРМ имеют иную форму зубьев привода. Такие системы наиболее часто встречаются на автомобилях марки Volkswagen на дизельных двигателях объемами 2.5 литра. Как правило, такие моторы устанавливаются на грузовые автобусы.

Обслуживание данного типа газораспределительного механизма считается очень сложным процессом, так как при необходимости заменить некоторые детали приходится разбирать весь силовой агрегат. Замене подлежат практически все детали, которые взаимодействуют с данной схемой. Благодаря какому устройству и постоянной смазке, блок шестерён распределительного механизма, обладает весьма большим моторесурсом, что ставит его наравне с цепным приводом.

Производить ремонт и обслуживание данной системы необходимо на специализированном сервисе.

Принцип работы системы ГРМ и его устройство

Газораспределительный механизм любого автомобиля выполняет один и тот же принцип вне зависимости от типа используемого привода. Давайте рассмотрим, как именно работает ГРМ.

Исходя из того, что большинство двигателей имеют четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск; чтобы работала вся система ДВС необходимо синхронизировать работу распределительного и коленчатого вала силового агрегата.

В этом и заключается предназначение схемы ГРМ. Вне зависимости от положения коленчатого вала, распределитель имеет свое положение относительно поршня или шатуна. В момент пуска, клапаны имеющие свое предназначение открываются, что дает приток новой порции топливно-воздушной смеси. После чего впускные клапана закрываются, и происходит воспламенение топливно-воздушной смеси, после чего начинается рабочий ход поршня и выпуск отработанных газов. Принцип предельно прост – контролировать синхронизацию двух валов.

В случае повреждения, газораспределительный механизм способствует саморазрушению двигателя из-за рассинхронизации меток.

Заключение

Как следует из нашей статьи, газораспределительный механизм имеет одинаковую функцию вне зависимости от типа используемого привода. Обслуживать газораспределительный механизм необходимо в специальных мастерских. Такое действие обуславливается тем, что необходимо производить расшифровку ГРМ по его номеру. Механизм газораспределения играет очень важную роль.

Интересные статьи

Оставить комментарий:

Отзывы о Рено Дастер с дизельным двигателем

Штатная магнитола Рено Дастер

• Loading.

Перепечатка материалов возможно только с письменного разрешения владельцев сайта.

Материалы: http://portalmashin.ru/service/engine/gazoraspredelitelnyj-mehanizm.html

«Механизм газораспределения двигателя»

Цель работы: изучить назначение, устройство, принцип действия, конструкцию газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя.

Назначение и характеристика

Газораспределительным называется механизм, осуществляющий открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя.

Газораспределительный механизм (ГРМ) служит для своевременного впуска горючей смеси или воздуха в цилиндры двигателя и выпуска из цилиндров отработавших газов. В двигателях автомобилей применяются газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов. Верхнее расположение клапанов позволяет увеличить степень сжатия двигателя, улучшить наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом и упростить техническое обслуживание двигателя в эксплуатации. Двигатели автомобилей могут иметь газораспределительные механизмы различных типов (рисунок 1), что зависит от компоновки двигателя и, главным образом, от взаимного расположения коленчатого вала, распределительного вала и впускных и выпускных клапанов. Число распределительных валов зависит от типа двигателя.

При верхнем расположении распределительный вал устанавливается в головке цилиндров, где размещены клапаны. Открытие и закрытие клапанов производится непосредственно от распределительного вала через толкатели или рычаги привода клапанов. Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала с помощью роликовой цепи или зубчатого ремня.

Верхнее расположение распределительного вала упрощает конструкцию двигателя, уменьшает массу и инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей механизма и обеспечивает высокую надежность и бесшумность его работы при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Цепной и ременный приводы распределительного вала также обеспечивают бесшумную работу газораспределительного механизма.

При нижнем расположении распределительный вал устанавливается в блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Открытие и закрытие клапанов производится от распределительного вала через толкатели штанги и коромысла. Привод распределительного вала осуществляется с помощью шестерен от коленчатого вала. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция газораспределительного механизма и двигателя. При этом возрастают инерционные силы возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Число распределительных валов в газораспределительном механизме и число клапанов на один цилиндр зависят от типа двигателя. Так, при большем числе впускных и выпускных клапанов обеспечивается лучшие наполнение цилиндров горючей смесью и их очистка от отработавших газов. В результате двигатель может развивать большие мощность и крутящий момент. При нечетном числе клапанов на цилиндр число впускных клапанов на один клапан больше, чем выпускных.

Конструкция и работа газораспределительного механизма

Газораспределительные механизмы независимо от расположения распределительных валов в двигателе включают в себя клапанную группу, передаточные детали и распределительные валы с приводом.

В клапанную группу входят впускные и выпускные клапаны, направляющие втулки клапанов и пружины клапанов с деталями крепления.

Передаточными деталями являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги толкателей, коромысла, ось коромысел, рычаги привода клапанов, регулировочные шайбы и регулировочные болты. Однако при верхнем расположении распределительного вала толкатели, направляющие втулки и штанги толкателей, коромысла и ось коромысел обычно отсутствуют.

На рисунке 2 представлен газораспределительный механизм двигателя с верхним расположением клапанов, с верхним расположением распределительного вала с цепным приводом и с двумя клапанами на цилиндр. Он состоит из распределительного вала 14 с корпусом 13 подшипников, привода распределительного вала, рычагов 11 привода клапанов, опорных регулировочных болтов 18 клапанов 1 и 22, направляющих втулок 4, пружин 7 и 8 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 2 – Газораспределительный механизм легкового автомобиля с цепным приводом

1, 22 – клапаны; 2 – головка; 3 – стержень; 4, 20 – втулки; 5 – колпачок; 6 – шайбы; 7, 8, 17 – пружины; 9 – тарелка; 10 – сухарь; 11 – рычаг; 12 – фланец; 13 – корпус; 14 – распределительный вал; 15 – шейка; 16 – кулачок; 18 – болт; 19 – гайка; 21 – пластина; 23 – кольцо; 24, 27, 28 – звездочки; 25 – цепь; 26 – успокоитель; 29 – палец; 30 – башмак; 31 – натяжное устройство

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал – пятиопорный, отлит из чугуна. Он имеет опорные шейки 15 и кулачки 16 (впускные и выпускные). Внутри вала проходит канал, через который подводится масло от средней опорной шейки к другим шейкам и кулачкам. К переднему торцу вала крепится ведомая звездочка 24 цепного привода. Вал устанавливается в специальном корпусе 13 подшипников, отлитом из алюминиевого сплава, который закреплен на верхней плоскости головки блока цилиндров. От осевых перемещений распределительный вал фиксируется упорным фланцем 12, который входит в канавку передней опорной шейки вала и прикрепляется к торцу корпуса подшипников.

Привод распределительного вала осуществляется через установленную на нем ведомую звездочку 24 двухрядной роликовой цепью 25 от ведущей звездочки 28 коленчатого вала. Этой цепью также вращается звездочка 27 вала привода масляного насоса. Привод распределительного вала имеет полуавтоматический натяжной механизм, состоящий из башмака и натяжного устройства. Цепь натягивается башмаком 30, на который воздействуют пружины натяжного устройства 31. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи служит успокоитель 26. Башмак и успокоитель имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. Ограничительный палец 29 предотвращает спадание цепи при снятии на автомобиле ведомой звездочки распределительного вала.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапаны установлены в головке блока цилиндров в один ряд под углом к вертикальной оси цилиндров двигателя. Впускной клапан 1 для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью имеет головку большего диаметра, чем выпускной клапан. Он изготовлен из специальной хромистой стали, обладающей высокой износостойкостью и теплопроводностью. Выпускной клапан 22 работает в более тяжелых температурных условиях, чем впускной. Он выполнен составным. Его головку делают из жаропрочной хромистой стали, а стержень – из специальной хромистой стали.

Каждый клапан состоит из головки 2 и стержня 3. Головка имеет конусную поверхность (фаску), которой клапан при закрытии плотно прилегает к седлу из специального чугуна, установленному в головке блока цилиндров и имеющему также конусную поверхность.

Стержень клапана перемещается в чугунной направляющей втулке 4, запрессованной и фиксируемой стопорным кольцом 23 в головке блока цилиндров, обеспечивающей точную посадку клапана. На втулку надевается маслоотражательный колпачок 5 из маслостойкой резины. Клапан имеет две цилиндрические пружины: наружную 8 и внутреннюю 7. Пружины крепятся на стержне клапана с помощью шайб 6, тарелки 9 и разрезного сухаря 10. Клапан приводится в действие от кулачка распределительного вала стальным кованным рычагом 11, который опирается одним концом на регулировочный болт 18, а другим – на стержень клапана. Регулировочный болт имеет сферическую головку. Он ввертывается в резьбовую втулку 20, закрепленную в головке блока цилиндров и застопоренную пластиной 21, и фиксируется гайкой 19. Регулировочным болтом устанавливается необходимый зазор между кулачком распределительного вала и рычагом привода клапана, равный 0,15 мм на холодном двигателе и 0,2 мм на горячем двигателе (прогретом до 75…85 °C). Пружина 17 создает постоянный контакт между концом рычага привода и стержнем клапана.

Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя поочередно набегают на рычаги 11. Рычаги, поворачиваясь одним концом на сферических головках регулировочных болтов 18, другим концом воздействуют на стержни клапанов, преодолевают сопротивление пружин 7, 8 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с рычагов, которые возвращаются в исходное положение под действием пружин 17, а клапаны закрываются под действием пружин 7 и 8.

При работе двигателя распределительный вал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал. Это связано с тем, что за период рабочего цикла двигателя, протекающего за два оборота коленчатого вала, впускной и выпускной клапаны каждого цилиндра должны открываться по одному разу.

Нормальная работа газораспределительного механизма (ГРМ) во многом зависит от теплового зазора между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов. Этот зазор обеспечивает плотное закрытие клапанов при их удлинении в результате нагрева во время работы. При недостаточном тепловом зазоре или его отсутствии происходит неполное закрытие клапанов, что приводит к утечке газов, быстрому обгоранию фасок головок клапанов и снижению мощности двигателя.

Привод распределительного вала

Особенностью привода распределительного вала (рисунок 3) является применение ременной передачи. Привод распределительного вала осуществляется через установленный на нем зубчатый шкив 4 ремнем 5 от зубчатого шкива 1 коленчатого вала. С помощью этого ремня также вращается зубчатый шкив 8 вала привода масляного насоса.

Рисунок 3 – Ременный привод распределительного вала

1, 4, 8 – шкивы; 2 – болты; 3 – ролик; 5 – ремень; 6 – кронштейн; 7 – пружина

Ремень – зубчатый, изготовлен из резины, армированной стекловолокном. Зубья ремня имеют трапециевидную форму. Ремень натягивается с помощью натяжного ролика 3, закрепленного на кронштейне 6. Натяжение ремня регулируют пружиной 7 на неработающем двигателе при ослабленных болтах 2 крепления кронштейна натяжного ролика. Привод распределительного вала работает без смазки и снаружи закрыт тремя пластмассовыми крышками.

Газораспределительный механизм двигателя, представленный на рисунке 4, состоит из распределительного вала 2 с двумя корпусами 1 подшипников, привода распределительного вала, толкателей 4, регулировочных шайб 3, направляющих втулок 6, клапанов 7, пружин 5 клапанов с деталями крепления.

Рисунок 4 – Газораспределительный механизм (а) с верхним расположением распределительного вала и его привод (б):

1 – корпус; 2 – распределительный вал; 3 – шайба; 4 – толкатель; 5 – пружина; 6 – втулка; 7 – клапан; 8, 9, 11 – шкивы; 10 – ролик; 12 – ремень; 13 – ось

Распределительный вал чугунный, литой, пятиопорный. В задней части вала 2 находится эксцентрик для привода топливного насоса. Корпуса 1 подшипников распределительного вала отлиты из алюминиевого сплава. В них находятся верхние половины опор под шейки распределительного вала: две в переднем корпусе и три в заднем. Толкатели 4 клапанов – стальные, цилиндрические, передают усилия от кулачков распределительного вала на клапаны. В верхней части толкателей имеется гнездо для установки регулировочной шайбы. Регулировочные шайбы 3 – плоские, стальные, толщиной 3,00…4,25 мм с интервалом через каждые 0,05 мм. Подбором толщины этих шайб регулируется тепловой зазор между шайбой и кулачком распределительного вала. Клапаны 7 (впускной, выпускной) отличаются по конструкции и изготовлены из разных сталей. Впускной клапан имеет головку большего диаметра, чем выпускной. Он выполнен из хромоникельмолибденовой стали. Выпускной клапан – составной, сварен из двух частей. Головка клапана изготавливается из жаропрочной хромоникельмарганцовистой стали, а стержень – из хромоникельмолибденовой стали. Направляющие втулки 6 клапанов – чугунные, запрессовываются и фиксируются стопорными кольцами в головке блока цилиндров.

Пружины 5 (наружная, внутренняя) прижимают клапан к седлу и не дают ему отрываться от толкателя. Они также исключают возникновение резонансных колебаний деталей.

Привод распределительного вала производится через установленный на нем зубчатый шкив 11 ремнем 12 от зубчатого шкива 8 коленчатого вала. Этим же ремнем вращается зубчатый шкив 9 насоса охлаждающей жидкости. Ремень – зубчатый, резиновый, армирован стекловолокном. Зубья ремня имеют полукруглую форму. Ремень натягивается роликом 10, который вращается на эксцентриковой оси 13, установленной на шпильке, закрепленной в головке блока цилиндров. При повороте эксцентриковой оси относительно шпильки изменяется натяжение ремня. Привод распределительного вала работает без смазочного материала. Он закрыт двумя крышками – передней пластмассовой и задней стальной.

При вращении распределительного вала его кулачок набегает на шайбу 3 и толкатель 4. Толкатель действует на стержень клапана 7, преодолевает сопротивление пружин 5 и открывает клапан. При дальнейшем повороте кулачок сходит с толкателя, который возвращается в исходное положение под действием пружин 5, закрывающих клапан.

Газораспределительный механизм с нижним расположением распределительного вала

На рисунке 5 показан газораспределительный механизм двигателя с нижним расположением распределительного вала. Газораспределительный механизм верхнеклапанный, с шестеренным приводом и двумя клапанами на цилиндр.

Рисунок 5 – Газораспределительный механизм с нижним расположением распределительного вала

Механизм включает в себя распределительный вал 1, привод распределительного вала, толкатели 9, штанги 8 толкателей, регулировочные винты 7, ось 6 коромысел, коромысла 5, клапаны 2, направляющие втулки 3 клапанов и пружины 4 с деталями крепления.

Распределительный вал – стальной, кованый, имеет пять опорных шеек 13, кулачки 15 (впускные и выпускные), шестерню 12 привода масляного насоса и распределители зажигания, а также эксцентрик 14 привода топливного насоса. Вал установлен в блоке цилиндров двигателя на запрессованных биметаллических втулках, изготовленных из стали и покрытых изнутри слоем свинцовистого баббита.

Привод распределительного вала осуществляется через прикрепленную к его переднему концу ведомую шестерню 10, изготовленную из текстолита. Она находится в зацеплении с ведущей стальной шестерней 11, установленной на коленчатом валу. Обе шестерни выполнены косозубыми для уменьшения шума и обеспечения плавной работы. Передаточное отношение шестеренного привода – отношение числа зубьев ведущей шестерни к числу зубьев ведомой шестерни – равно 1:2, т.е. ведомая шестерня 10 имеет в два раза больше зубьев, чем ведущая шестерня 11. Это необходимо для того, чтобы за два оборота коленчатого вала распределительный вал совершал один оборот, обеспечивая за полный цикл двигателя открытие впускного и выпускного клапанов каждого цилиндра по одному разу.

Толкатели 9 служат для передачи усилия от кулачков распределительного вала к штангам 8. Они изготовлены из стали, и их торцы, соприкасающиеся с кулачками, выполнены сферическими и наплавлены отбеленным чугуном для уменьшения изнашивания. Внутри толкатели имеют сферические углубления для установки штанг. Толкатели перемещаются в направляющих отверстиях блока цилиндров.

Штанги 8 передают усилие от толкателей к коромыслам 5. Они изготовлены из алюминиевого сплава, и на их концы напрессованы стальные наконечники.

Коромысла 5 предназначены для передачи усилия от штанг к клапанам. Коромысла стальные, имеют неравные плечи для уменьшения высоты подъема толкателей и штанг, в их короткие плечи ввернуты винты 7 для регулирования теплового зазора. Коромысла установлены на втулках на полой оси 6, закрепленной в головке цилиндров.

Клапаны 2 изготовлены из легированных жаропрочных сталей. Для лучшего наполнения цилиндров двигателя горючей смесью диаметр головки у впускного клапана больше, чем у выпускного.

Пружины 4 изготовлены из рессорно-пружинной стали. Деталями их крепления являются шайбы 17 и 19, сухари 16 и втулки 20. Резиновые маслоотражательные колпачки 18, установленные на впускных клапанах, исключают проникновение масла через зазоры между направляющими втулками и стержнями впускных клапанов.

Газораспределительный механизм (ГРМ) работает следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачки поочередно набегают на толкатели 9 в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Усилие от толкателей 9 через штанги 8 передается к коромыслам 5, которые, поворачиваясь на оси 6, воздействуют на стержни клапанов 2, преодолевают сопротивление пружин 4 и открывают клапаны. При дальнейшем повороте распределительного вала кулачки сходят с толкателей, которые вместе со штангами и коромыслами возвращаются в исходное положение под действием пружин, закрывающих также клапаны.

Таблица 1. Сравнение технических параметров двигателей.

Toyota Corolla Combi 2.0 D XL

Величина теплового зазора (впускного/выпускного клапанов), мм

Распределительный вал (число кулачков/число опорных шеек)

Толкатель (тип/форма тарелки)

Углы фаски головки клапана (впускного/выпускного), о

Количество распределительных шестерен

Для продолжения скачивания необходимо собрать картинку:

Материалы: http://studfiles.net/preview/3178287/

Газораспределительный механизм служит для своевременного открытия и закрытия клапанов цилиндров двигателя, впуская тем самым свежий воздух и выпуская отработавшие газы.

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания чаще всего имеет поршневую систему, поэтому принципы работы целесообразнее рассмотреть именно на нём.

На современные двигатели устанавливают разные типы газораспределительных механизмов и различаются они по следующим признакам:

• по месту распредвала — снизу или сверху;
• по количеству распредвалов — 1 (SOHC) или 2 (DOHC);
• по числу клапанов — их может быть от трёх до пяти;
• по виду привода — цепной, зубчато-ремённый, шестерёнчатый.

Наиболее частое размещение вала — верхнее, оно же и самое эффективное. Клапаны открываются и закрываются благодаря рычагам привода, что даёт возможность производить двигатели меньшей массы и проще спроектированными.

Двигатели оснащаются различными типами ГРМ, что напрямую зависит от характеристик мотора, а точнее, от места установки коленвала, распредвала и открывающих/закрывающих клапанов.

При нахождении ГРМ в верхней части распредвал устанавливается в головку цилиндра там же, где и сами клапаны. Они закрываются и открываются с помощью рычагов от распределительного вала. Привод запускается от коленвала через роликовые цепи или ремни зубчатые.

Высокая надёжность и относительная бесшумность двигателя достигается именно верхним размещением распределительного вала. Это снижает вес мотора и силу инерции открывающихся/закрывающихся клапанов.

Цепной и зубчато-ремённый вид распредвала также характеризуется тихой работой газораспределительного механизма.

Распределительный вал размещается рядом с коленвалом в отсек с цилиндром. Такое расположение ГРМ называется нижним. Клапаны закрываются и открываются от распредвала сквозь толкатели. С помощью шестерёнок коленвала запускается привод коленчатого вала. Вся система двигателя и газораспределительный механизм становятся немного сложнее при таком размещении (нижнем) распредвала. Силы инерции возрастают. Количество распределительных валов и клапанов в газораспределительном механизме зависит от типа двигателя. Чем их больше, тем качественнее и равномернее происходит наполнение цилиндров, а также очистка газов на выходе. Мощность двигателя и крутящий момент возрастают в разы.

Имеется разновидность газораспределительного механизма, где клапаны располагаются смешанно. Он так и называется — смешанный. Клапаны открытия располагаются в блочной головке, идентично верхнему виду. А клапаны закрытия соответствуют нижнему. Такое размещение характеризуется более мощными показателями, чем у первых двух. Область применения была многие годы назад как в Советском Союзе, так и за рубежом. Далеко не многие заводы производили моторы с таким газораспределительным механизмом, поэтому чаще всего автолюбители, среди которых большинство были гонщики, переделывали «нижний» ГРМ в смешанный, добиваясь максимума мощности и скорости для участия в гонках.

Топливо оказывается в цилиндре за счёт движения поршня, который совершает свои действия от ВМТ до НМТ, разрежая в первом воздух. Это осуществляется через открывающийся клапан в нужное время. Клапан закрывается, когда поршень касается НМТ. Потом в цилиндре происходит процесс сжатия и преобразования энергии, что заставляет коленвал запуститься, и в итоге приводится в движение двигатель автомобиля. Работа ГРМ заканчивается, когда поршень в цилиндре опускается, создавая давление и выпуская газы через открывающийся клапан, которые попадают в глушитель, а затем уже и в окружающую среду.

Схема газораспределительного механизма двигателя детально показана на рисунке:

Открывающиеся и закрывающиеся механизмы не так важны, как распредвал, который приводит их в движение, хотя, в свою очередь, его заставляет двигаться коленвал. Без всех этих взаимосвязанных процессов не произойдёт образование энергии.

На конце коленвала имеется шестерня, через которую проходит энергия вращения, благодаря передаче ремня на распределительный вал, который начинает свои вращения. На нём имеются специальные выступы — действия их при вращении открывают и закрывают клапаны.

Каким бы ни было устройство двигателя и само устройство ГРМ — полный процесс и получение энергии зависит от слаженной работы всех деталей одновременно и чётко в свои промежутки времени. Только тогда двигатель сможет работать полноценно и приводить в работу автомобиль.

Этот этап делится, в свою очередь, на два подэтапа:

Работа цилиндров

Чередующиеся движения цилиндров и являются их основной работой. Условия зависят от нахождения верхних частей коленчатого и распределительного валов и расположения самих цилиндров.

Если цилиндра четыре и выстроены они в ряд, то чередования происходят по 180 градусов — 1-2-4-3 как у «Волги», 1-3-4-2 — вазовская «шестёрка» или «Москвич».

В V-образных моторах, с количеством цилиндров 8, шейки находятся под прямым углом. Такой же угол между цилиндрами. Если поршень какого-нибудь цилиндра в мёртвой точке, соседний находится в середине. Отсюда левые и правые края двигаются на четверть коленвала.

Периоды распределения газов

Под этим понимают этапы открытия и закрытия клапанов в начале и в конце. Выражается это в градусах угла наклона коленчатого вала. Цилиндры должны оставаться максимально чистыми, поэтому отработанные газы должны выпускаться, когда поршень будет в точке НМТ. А в точке ВМТ клапан закрывается. Момент, когда два клапана сразу открыты, именуется перекрытием.

Все эти фазы устанавливаются работниками завода, на котором изготавливается двигатель, и зависят от его мощности и быстроходности. Устанавливается колебательное движения воздуха в клапанах открытия и закрытия так, чтобы создавалось давление в момент закрытия открывающего клапана и разрежение в момент закрывающего. Благодаря этому топливная смесь поступает более чистая, а отработанные газы выводятся лучше.

При правильной установке механизма шестерёнки распределения должны цепляться за соответствующие зубья. Смещение на несколько зубьев может привести к слишком сильным ударам поршня о сам цилиндр, к поломке клапана, исчезновению давления или поломке всего мотора.

Следует отметить ещё один вид — десмодромное газораспределение. Здесь имеется 2 распредвала без пружин: первый двигает клапаны вниз, второй вверх. Коленчатый вал в таком виде может набирать огромное количество оборотов, не опасаясь поломки или выхода из строя. Тогда как стандартный двигатель может сломаться уже на девяти тысячах. Двигатели с десмодромным распределением очень сложны в изготовлении и дороги, применялись в прошлом в основном для гоночных машин. Первой компанией, которая использовала это в своих автомобилях, была Мерседес. В настоящее время применение распространено в мотоциклах.

К внешним признакам неисправностей относят:

• постукивания в клапанах открытия и закрытия;
• снижение давления;
• снижение показателей мощности мотора.

Такие поломки газораспределительного механизма появляются от недостаточного соприкосновения клапанов с сёдлами. Это возникает из-за нагара, который откладывается со временем на стенках, что приводит к выходу из строя пружин, образованию трещин и исчезновению зазора между стержнем и рычагом клапана.

Стачивание зубцов шестерёнок коленвала и распредвала, износ клапанных втулок и слишком сильный сдвиг от своего цента распредвала также относят к неисправностям ГРМ.

Тепловой зазор между стержнем и рычажком распредвала должен иметь определённый размер, потому что при повышении температуры в газораспределительном механизме все его составляющие расширяются. И если зазор менее того показателя, какой предусмотрен, то клапан откроется больше чем нужно и не сможет закрыться в нужное время. Всё это даст сбой в основном процессе, и к тому же клапаны быстро придут в негодность.

Если же зазор, наоборот, больше, то клапан откроется меньше. Газы, подлежащие выходу, не будут удаляться в полном объёме, что повлияет на качество впрыскиваемого топлива и на работу в целом.

Если автомобиль глохнет или наблюдаются другие похожие признаки, то стоит проверить именно зазор клапана и отрегулировать его в соответствии с предусмотренной нормой. Это позволит сберечь двигатель авто от преждевременного ремонта. Стоит помнить, что рамки колеблются в пределах от 0,16 до 0,33 мм. И без соответствующих навыков и опыта сделать это самостоятельно весьма проблематично, лучше обратиться к специалистам.

Периодически нужно проверять натяжение зубчатого ремня и, если нужно, регулировать. Внешний вид также имеет значение, иначе есть шансы обрыва его на ходу, что приведёт к печальным последствиям и дорогостоящему ремонту.

Многим автомобилистам не приходится залазить под капот самостоятельно, но если подошло этому время, то всегда стоит запоминать и складывать детали в определённом порядке, чтобы успешно собрать обратно и не оказалось «лишних» деталей.

Любая поломка не возникает мгновенно, ей всегда что-то предшествует, чаще всего это нехарактерные стуки для обычной работы двигателя. И даже если кажется, что ничего не стучит, но автомобиль работает не должным образом, следует проехать с посторонним человеком — непривыкшее ухо способно заметить посторонние звуки гораздо быстрее. Многие люди не замечают этого и продолжают использование автомобиля с различными неисправностями, полагая, что так и должно быть. Всё это опасно как для самого автовладельца, так и для окружающих, если ремень ГРМ лопнет в пути, то аварии не избежать. Дорогостоящий ремонт будет лучшим вариантом в такой ситуации, хотя это тоже весьма печальный исход.

Срок службы ремня приблизительно равняется шестидесяти тысячам километров. Всегда стоит помнить об этом. Особенно приобретая машину на вторичном рынке. Лучше сразу сменить ремень ГРМ, а также проверить и отрегулировать работу самого газораспределительного механизма.

Нам бы очень хотелось узнать ваше мнение по поводу настоящего материала.

Материалы: http://carextra.ru/obzory/gazoraspredelitelnyiy-mehanizm.html