Преимущества и недостатки цепи ГРМ: сильные и слабые стороны цепного двигателя

Многие автолюбители любят устраивать между собой споры о том, что лучше: ремень ГРМ или цепь. Чтобы установить истину, необходимо знать, какие преимущества имеет цепь в двигателе, недостатки цепи ГРМ, а также для чего она нужна и какие особенности конструкции имеет цепной привод.

Матчасть

В автомобильном двигателе металлическая цепь используется в одном узле: в газораспределительном механизме. Чтобы понять ее назначение, стоит вспомнить о работе самого механизма.

Итак, во время работы двигателя внутреннего сгорания на многих ДВС топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры через впускной коллектор. Камера сгорания отделена от коллектора впускным клапаном. После сгорания отработанные газы удаляются уже через выпускной коллектор, который также отделяет цилиндр от коллектора выпускным клапаном. Клапаны закрываются под воздействием клапанных пружин. А открываются под воздействием кулачков распределительного вала.

Цепь в двигателе выполняет данную функцию. На многих марках и моделях машин цепь заменена ремнем ГРМ. Довольно редко встречается гибридный привод, в котором цепь и ремень установлены одновременно. Кроме того, привод может дополнительно состоять из нескольких шестеренок.

Преимущества цепи ГРМ

Цепной привод на газораспределительном механизме используется давно и вовсе не является пережитком прошлого, как ошибочно полагают неопытные автолюбители. Решение используется и сегодня, причем такими гигантами автомобилестроения, как BMW, Toyota, Mitsubishi и многими другими. Причиной тому служат следующие преимущества:

• Прочность. Цепь исключительно редко получает механические повреждения;
• Износостойкость. При должном уходе ресурс цепи ГРМ составляет от 100 до 200 тысяч километров пробега;
• На ресурс цепи не влияют низкие или высокие температуры;
• Цепь под нагрузкой не растягивается (растяжение цепи происходит, но лишь со временем, по мере выработки ресурса);
• Устойчивость к локальным резким перегрузкам;

Недостатки цепного привода ГРМ

• Увеличенный вес. В некоторых случаях этот пункт покажется спорным, а иногда вес действительно имеет значение. Например, в гоночных автомобилях.
• Сложность конструкции, более технологичное и затратное производство. То есть, более высокая стоимость запчасти для конечного потребителя. Кроме того, усложняется и сама конструкция всего привода ГРМ, так как нужен успокоитель, натяжитель цепи. Эти детали также выходят из строя и при этом нередко создают дополнительные проблемы.

• Сложность замены. Для того чтобы заменить или хотя бы проверить цепь в двигателе автомобиля, придется снимать специальную крышку на блоке цилиндров, крышку самого блока (в зависимости от марки и модели машины).

• Шум. Даже новая цепь будет издавать во время работы двигателя больше шума, чем ремень.

Как понять, что пора менять цепь в двигателе

Цепь газораспределительного механизма, несмотря на свою износостойкость, тоже приходится менять. Чаще всего это происходит по причине того, что она растягивается.

То есть, ее длина увеличивается на несколько миллиметров. Вследствие этого ухудшается натяжение, цепь нередко перескакивает на 1-2 зуба шестеренки. Все это может привести к крайне негативным последствиям. Например, к заклинившему двигателю.

Но, само собой разумеется, что до таких симптомов лучше не доводить, а регулярно проверять натяжение цепи. Можно ориентироваться и на пробег. Цепь на двигатель того или иного типа имеет определенный средний ресурс (в зависимости от модели и марки автомобиля). Как правило, это показатель от 100 тысяч километров пробега. Для успокоения совести можно проверить или заменить цепь ГРМ раньше. Например, через 60-80 тысяч км.

Почему гнет клапана при обрыве приводного ремня или цепи: причины обрыва. Как узнать, гнет ли клапана на конкретном бензиновом или дизельном двигателе.

Почему необходимо менять цепь газораспределительного механизма. Доступные способы самостоятельной замены цепи ГРМ, особенности и нюансы. Полезные советы.

Назначение привода ГРМ. Преимущества и недостатки ремня или цепи в конструкции привода газораспределительного механизма двигателя.

Машина не заводится после замены ремня ГРМ, цепи ГРМ или проведения других работ с приводом газорасределительного механизма. Основные причины, рекомендации.

Особенности и нюансы правильного подбора приводного ремня ГРМ. Когда ремень нужно менять, лучшие производители ремней, как не купить подделку. Рекомендации.

Когда нужно менять приводной ремень механизма газораспределения. Замена ремня ГРМ, выставление по меткам и как это сделать правильно. Советы и рекомендации.

МАШИНЫ С ЦЕПНЫМ ПРИВОДОМ ГРМ СПИСОК

В мире автомобилей есть вопросы, которые давно стали «вечными». Что лучше – дизель или бензин, механическая или автоматическая коробка переключения передач, руль с права или с лева… К этому списку можно отнести еще один вопрос – что лучше ремень ГРМ или цепь. Сейчас автопроизводители устанавливают на современные агрегаты привод распределительного вала с ремнем. А почему же не цепь? Попробуем разобраться.

В старых автомобилях устанавливали двухрядную цепь. Ее сложно было порвать, но она со временем растягивалась и начинала шуметь. Сейчас блок двигателя стараются сделать как можно больше компактным, чтобы салон стал проворнее. Поэтому мотор стал короче и цепь тоже. К тому же, из двухрядной она стала однорядной и тонкой, похожей на цепь обычного велосипеда.

Согласно техническому устройству, цепь должна постоянно находится в масляной ванне, в отличии от ремня, который находится снаружи. В итоге необходимо удлинять на ширину цепи блок цилиндров и головку блока – а это лишние килограммы. Но главная проблема – это непрочность тонкой цепи.

Соответственно, если раньше двухрядная цепь могла прослужить весь срок до капитального ремонта, то однорядная цепь стала таким же расходным материалом как ремень. Но конструкция цепи сложнее, материалы на изготовление дороже. Цепь массивнее, больше шумит, да и замена самой цепи раза в три дороже.

Поэтому при покупке автомобиля с цепным приводом советуем тщательно провести диагностику всех деталей привода газораспределительного механизма (ГРМ).

Моторы с цепью имеют свои преимущества

Несмотря на недостатки, цепные силовые агрегаты успешно существуют. На это есть ряд причин. С одной стороны, цепь защищена от атмосферных проявлений. Ей не страшна жара или морозы, пыль или другие факторы, которые могут повлиять на ресурс ремня. С другой стороны, с цепью можно более точно установить фазы ГРМ. Со временем цепь не растянется и на высоких оборотах двигатель со временем не будет терять мощности. Ну и в третьих, такой силовой агрегат более устойчив к перегрузкам.

Также можно отметить, что системы с изменяемыми фазами ГРМ более надежны. Главное, чтобы была достаточная циркуляция масла. К тому же, ресурс цепи в два раза больше чем у ремня. Правда замена дороже, но ее нужно делать только тогда, когда цепь растягивается.

Преимущества двигателей с ремнем

Один из главных плюсов ремня ГРМ – это его эластичность. Благодаря этому качеству повышается ресурс постелей валов. Ремень не такой шумный как цепь. Его можно сделать любой длины и при этом можно подтянуть механическими натяжителями. Для работы ремня не надо масла. Он будет работать и на холодном и на горячем двигателе.

Диагностировать такой привод ГРМ гораздо проще, да и замена намного упрощена. При этом сам силовой агрегат легче и компактнее.

К минусам ремня можно отнести то, что он боится масла, воды, низких температур.

Авто С Цепным Приводом Грм Список

К тому же он не долговечен.

Есть еще один минус, при обрыве ремня можно оборвать клапана, что приведет к капитальному ремонту всего мотора. Поэтому следует не забывать вовремя проверять машину на СТО.

Так что же лучше: цепь или ремень?

В итоге получаем, что ремень может иметь стабильный ресурс и низкую цену замены в случае необходимости. Цепь, в свою очередь, имеет высокую цену и зависимость от смазки силового агрегата. Поэтому автопроизводители тоже ищут «золотую середину».

К примеру, крупнейший немецкий производитель Volkswagen на своих бюджетных моделях устанавливает ремень, а на больших силовых агрегатах устанавливается цепь. В среднем диапазоне на некоторых моделях устанавливается ремень, а на других – цепь. А еще в некоторых случаях даже совмещается и цепь, и ремень.

Другой немецкий производитель, Opel, который входит в состав американского концерна GM, использует цепь на всех своих силовых агрегатах. И это несмотря на то, что автомобили в среднем диапазоне имеют не совсем идеальную надежность применения цепи.

BMW тоже применяет цепи. Но многие помнят успешный мотор M40 с ременным ГРМ.

В целом можно сказать, что можно не бояться ремня. Просто следить необходимо за его состоянием и вовремя менять. К тому же не стоит полностью надеяться на прочность цепей. Они иногда подводят. Самое главное – не ограничивайте себя различными техническими условностями.

Основным назначением газораспределительного механизма (ГРМ) является своевременная подача смеси из топлива и воздуха (ТВС) в камеру сгорания и вывода газов из цилиндров двигателя. Работа ГРМ осуществляется путем открывания-закрывания клапанов впуска и выпуска.

Рис.: kvist.ru

Принцип действия газораспределительного механизма

Весь рабочий процесс газораспределительного механизма основан на синхронном движении двух валов – коленчатого и распределительного. При этом синхронность движений обеспечивает своевременное открывание клапанов впуска/выпуска на моторных цилиндрах.

При совершении вращательных движений распредвала кулачки наступают на рычаги, которые в свою очередь воздействуют на клапанные стержни, что способствует открытию нужных клапанов.

На следующем повороте распредвала кулачки отталкиваются от рычагов, которые занимают исходные позиции, тем самым закрывая клапаны.

Классификация ГРМ

Современные автомобильные двигатели могут быть оснащены различными типами газораспределительных механизмов.

ГРМ классифицируется по четырем категориям:

1. По расположению распределительного вала – верхнее или нижнее расположение;
2. По количеству распределительных валов – один (SOHC — Single OverHead Camshaft) или два (DOHC — Double OverHead Camshaft);
3. По числу клапанов – 2, 3, 4, 5;
4. По приводу распределительного вала – цепной, шестеренчатый и зубчато-ременный

Верхнее расположение вала в цилиндровой головке является самым распространенным и эффективным. Открытие и закрытие клапанов осуществляется от распределительного вала при помощи рычагов (толкателей) привода. Такое расположение распредвала способствует упрощению общей конструкции двигателя, уменьшению его массы, снижению инерционных сил.

Устройство газораспределительного механизма

ГРМ состоит из распределительного вала, толкателей, клапанов, коромысла, штанги и привода.

При подготовке схемы использованы материалы ©Volkswagen

Распредвал обеспечивает своевременное закрытие или открытие клапанов ГРМ в соответствии с последовательностью работы цилиндров двигателя и фазами распределения газов в механизме. Распределительный вал изготавливается из высокопрочной стали (с дополнительным закаливанием) или отливается из чугуна. Вал оснащен опорными шейками и кулачками. При этом форма кулачков оказывает влияние на рабочие фазы распределения газов, частоту и продолжительность работы клапанов.

На торце распределительного вала закреплена звездочка цепного привода. Вал монтируется в корпусе подшипников, который закреплен на головке цилиндров. Для предотвращения осевых смещений распредвал используется упорный фланец, который подсоединен к торцевой части корпуса подшипников.

Толкатели – это детали ГРМ, основным назначение которых является передача усилий от кулачков распредвала к штангам. Для изготовления толкателей применяется высокопрочная сталь или чугун.

Выделяют три вида толкателей – грибовидные, роликовые и цилиндрические. Движение толкателей может происходить как по направляющим в блоке цилиндров, так и в небольших корпусах, прикрепленных к цилиндровому блоку.

Клапаны предназначены для обеспечения подачи ТВС в цилиндры двигателя и вывода отработанных газов.

Конструкция клапана состоит из стержня и плоской головки. Клапанная головка имеет плоскую кромку, скошенную под углом в 45 градусов. При этом диаметр головки клапана впуска значительно больше, чем у клапана выпуска, поскольку объем газов, выводимых из камеры сгорания, превышает объем ТВС.

Клапаны ГРМ устанавливаются в головке цилиндрового блока, при этом место их соединения также имеет конусную форму и называется седлом.

Впускные клапаны изготавливаются из стали, с хромистым покрытием, а выпускные клапаны – из жаропрочной стали. Для изготовления седел клапанов применяется жаропрочный чугун.

Клапанный стержень выполнен в форме цилиндра, в верхней части оснащен специальной канавкой для фиксации клапанной пружины.

Движение стержней клапанов осуществляется исключительно по направляющим втулкам, выполненным из чугуна или стали. Сами направляющие соединены с головкой блока цилиндров.

Для того чтобы предотвратить попадание масла в камеру, между клапанным стержнем и направляющей втулкой устанавливается уплотняющий колпак, выполненное из маслостойкой резины.

Каждый клапан оснащен внутренней и наружной пружинами. Крепление пружин происходит при помощи шайб, тарелки и сухаря.

Открытие клапанов производится за счет привода, который передает усилие от распредвала на клапан.

Современные автомобильные двигатели, чаще всего используемые для серийных автомобилей, оснащены двумя клапанами впуска и двумя клапанами выпуска, установленные на каждом цилиндре.

Самые надежные двигатели легковых автомобилей

Штанги предназначены для передачи действий от толкателей к коромыслам. Данные детали могут быть представлены в форме полых цилиндрических стержней со стальными наконечниками.

Штанги изготавливаются из износостойкого алюминиевого сплава, соединяются с одной стороны с коромыслом, с другой – с толкателем.

Коромысло осуществляет передачу усилия от штанги к впускным/выпускным клапанам. Коромысло имеет вид рычага с двумя плечами, который размещен на оси. При этом одно плечо (возле клапана) имеет большую длину, чем другое (возле штанги).

Коромысла изготавливаются из прочной стали и устанавливаются на специальных втулках на оси, закрепленной на головке цилиндров. Между самим коромыслом и осью располагается втулка, предназначенная для уменьшения трения между ними.

Распредвал движется от коленвала при помощи привода, который обеспечивает его вращательные движения. Скорость, при которой вращается распредвал в 2 раза меньше, чем скорость вращения коленвала.

Таким образом, за два вращательных движения коленвала распределительный вал совершит только одно вращение, обеспечивая по одному открытию впускного и выпускного клапана за один рабочий цикл.

Работа газораспределительного механизма, видео:

Дата публикации: 25.09.2014 12:17

Доверенность на управление автомобилем 2015-2016Новые категории водительских прав

Другие материалы по теме:

» Плюсы И Минусы

Авто С Цепным Приводом Грм Список

Внимание владельцам автомобилей с цепным приводом ГРМ!

B 27.10. / 31.10. • X 1473 / 150 ttttt ttttt

Большинство автолюбителей фиксирует автомобиль на стоянке включая передачу по привычке, или из-за не работающего ручного стояночного тормоза. На самом деле автомобиль не фиксируется на месте, и в случае остановки автомобиля на крутом спуске двигатель начнет проворачиваться, увеличивая обороты с увеличением скорости автомобиля. Лично я не раз наблюдал картину когда автолюбитель догонял свой автомобиль, зафиксированный таким способом.

Но есть и другая негативная сторона, особенно для двигателей с цепным приводом газораспределения, которые нельзя проворачивать против вращения. Так как мы не знаем в какую сторону покатится автомобиль, то и коленвал, возможно, начнет проворачивается в обратную сторону, и при изношенной цепи ГРМ, а также ослабленном натяжителе, цепь перескакивает на звёздочке коленвала. В случае перескакивания более чем на три зуба изменяются фазы газораспределения и при первом запуске двигателя поршня встречаются с клапанами.

На таких автомобилях как OPEL Vivaro 2.0 CDTI лопаются рокера, на мерседесах бьёт клапана и гидрокомпенсаторы, на FORD Transit 2.4D, Transit 2.0D, лопается постель распредвала, являющаяся деталью головки блока цилиндров, что ведет к замене самой головки. Исходя из всего выше перечисленного, крайне не рекомендую оставлять на скорости свой автомобиль.

TOYOTA с цепным двигателем

Подскажите,на каких тойотах с 1990 по 2000-ые года выпуска шли двигатели с цепным приводом ГРМ?

Левый или правый руль,бензин или дизель-не важно!Интересны все!от купе до минивэна.

www.sitey.narod.ru/corolla2000/index.htm ремня не имеет. Надо понимать, цепь.

На моей стоит 1ZZ с цепью. Но лучше бы он был с ремнем, но без проблем с ужором масла.

Обязательно Тойота. Просто на Ниссанах 1990 — 2000 тех лет много отличных цепных движков. Например, серия GA (ставились на Санни N14, Альмеру N15,Примьеру P11). Там цепь вечная, у меня на GA16DS уже 220000 прошла и не звенит.

Цепь или ремень ГРМ — что лучше?

Пожалуй, что этот вопрос входит в десятку самых философских вопросов автомобилестроения вместе с правым и левым рулем, дизелем и бензином, механикой и автоматом . Наконец-то мы разложим для вас всё по полочкам.

Сейчас ремню доверяют крупнейшие автопроизводители. Он ставится на большие V8 и V6 Volkswagen, Toyota и Opel, но в народе все равно бродят настроения . Так в чем же плюсы и минусы двух вариантов привода распределительного вала и за каким будущее?

Цепь — не вечная. И дорогая

Казалось бы, цепь — проверенный временем способ, достаточно легкий и на фоне цены мотора не такой уж дорогой. Ну шумноват, но шумоизоляция современных машин шагнула далеко вперед, и в салоне зачастую мотора не слышно вообще, а если слышно, то шум цепи уже не различим. Сравните шум моторов Volkswagen семейства EA111 — 1.6-литрового атмосферного и 1.4-литрового TSI. Цепь на них практически одинаковая, но шумность атмосферника выше не из-за нее.

На самом деле проблема оказалась совсем в другом. Цепь старых моторов была двухрядной — ее действительно невозможно оборвать сразу. Вместо этого она растягивается и начинает сильно шуметь, но при этом очень редко перескакивает на один-два зуба по шестерням привода.

Все изменилось, когда длина мотора стала важным параметром. В погоне за увеличением объема салона моторный отсек стали укорачивать, а на переднеприводных машинах мотор вообще поставили поперек. В этих условиях размеры цепи тоже стали сокращать, из двух-трехрядной она стала однорядной, да еще и очень компактной. Часто толщина цепи ГРМ какого-нибудь V8 не больше, чем толщина цепи велосипеда.

Цепной привод ГРМ

Цепной привод — один из вариантов передачи вращательного усилия от коленвала к распредвалу

В верхнеклапанных двигателях внутреннего сгорания, бензиновых и дизельных, распределительный вал расположен в верхней части головки блока цилиндров. Классическая конструкция ГРМ предусматривает передачу вращательного усилия от коленчатого вала к распредвалу через цепную передачу. Цепной привод ГРМ имеет ряд достоинств и свои специфические недостатки.

История цепного привода ГРМ

Цепной привод имеет достаточно продолжительную историю. Массовое использование цепи (как и ремня ГРМ) относится к концу 50-х годов двадцатого века. то есть ко времени перехода на конструкцию с верхним расположением распредвала.

Основной недостаток цепи — шумная работа. Основное достоинство — долговечность

В последнее время все большее распространение получают зубчатые цепи, постепенно вытесняющие роликовые. Они обладают большей гибкостью и достоинствами, свойственными в большей степени ременному приводу, главный из которых — низкий уровень шума при работе.

Конструкция цепного привода

Обычно для привода используются одно- и двухрядные роликовые цепи. Они осуществляют передачу усилия от звездочки, укрепленной на коленчатом валу. на другую звездочку, надетую на конец распредвала.

Цепь обладает практически нулевой способностью растягиваться и сжиматься, и достаточно ограниченной гибкостью. Поэтому для того, чтобы обеспечить ей постоянное натяжение во время работы, приходится применять мощные гидравлические натяжители, похожие на миниатюрные масляные амортиизаторы. Таких натяжителей, в зависимости от количества распредвалов, может быть от одного до трех.

Для того, чтобы цепь сидела на своем месте при любых оборотах, ее приходится в буквальном смысле заковывать в оковы, окружая системой натяжителей и успокоителей

Даже хорошо натянутая цепь сохраняет свойство «играть» в тех местах, где нет ни звездочек, ни натяжителей. Цепь — конструкция, развивающая большую инерцию, поэтому цепной привод требует гашения колебаний. Эту задачу решают успокоители — дополнительные подпружиненные прижимные планки. Они имеют стальной каркас, покрытый слоем прочной резины. Успокоители снабжены слабыми пружинами, позволяющими цепи «играть», но лишь в ограниченных пределах. Натяжители и успокоители достаточно эффективно гасят вибрацию и шум. Спадание цепи предотвращает ограничительный палец, который ввинчивается в блок или головку блока цилиндров. При нормальной работе цепь его не касается.

Достоинства цепного привода ГРМ

Работоспособность и долговечность цепного привода ГРМ зависит от материала и качества термической обработки самой цепи и звездочек.

Большое значение имеют точность изготовления и чистота рабочих поверхностей. Главным преимуществом цепного привода ГРМ является его долговечность. На современных двигателях ресурс цепи составляет от 100 до 200 тысяч километров пробега. Если при изготовлении комплектующих были использованы высококачественные материалы, а при эксплуатации обеспечивались правильное натяжение и обильная смазка привода. то цепь прослужит не меньше, чем сам двигатель.

Обрыв цепи — явление редкое.

Какой ГРМ выбрать: с цепью или с ремнем?

Ухудшение ее состояния можно отследить по усилению шума при работе двигателя.

Недостатки цепного привода ГРМ

Конечно, цепной привод ГРМ сложнее, а следовательно – дороже ременного. Однако надежность цепного привода часто важнее более высокой стоимости.

Цепь — атрибут дорогих и мощных моторов, требующих особой заботы о надежности конструкции

Основной недостаток цепи — труднодоступность. Цепной привод требует постоянной подачи масла, поэтому механизм принято располагать внутри блока цилиндров (и, частично, внутри ГБЦ). Цепь практически не подвержена износу, чего не скажешь о башмаках (успокоителях) и гидравлических натяжителях. Даже для визуального осмотра этих элементов, не говоря уже о замене, приходится разбирать половину двигателя.

К недостаткам цепного привода ГРМ помимо стоимости и сложности можно отнести шумность при работе, больший вес. Но несмотря на эти недостатки именно цепной привод используется в моторах наиболее престижных автомобилей — Jaguar, Mercedes, BMW и других. Объясняется это желанием производителей обеспечить статусного покупателя дорогой, но надежной техникой.

Десятка лучших японских двигателей

Предлагаем вашему вниманию десятку лучших японских автомобильных компаний, вы узнаете, какие они выпускают двигатели. Понятно, что автомобиль выбирают не только по тому, какой на нём стоит двигатель, но все, же данный фактор не стоит сбрасывать со счетов . Вы узнаете потребительские качества лучших японских автомобильных двигателей, такие как ресурс, надёжность, экономичность, простота в эксплуатации, в ремонте. Десятка лучших японских двигателей, читайте в этой публикации.

Двигатели этой фирмы хорошо поддаются ремонту и весьма надёжны (хотя, как говорят, двигатель двигателю — рознь). В двигателях Toyota довольно редко можно встретить такие навороты как балансировочные валы (в отличие от Mitsubishi, которая их очень любит) система изменения фаз газораспределения (хотя компания Toyota всё шире стала внедрять систему VVTi) и другие вещи, сказывающиеся на надёжности. У легковушек Toyota хорошо организованно подкапотное пространство, поэтому обслуживать такие автомобили достаточно легко.

Комментарии: 2

В них используются электрический (соленоиды), гидравлический или пневматический привод клапанов. На легковых автомобилях в настоящее время не вышли из стадии опытно-конструкторских работ. Фирмы MAN (серия ME) и Wartsila (серия RT-flex) выпускают серийно тихоходные дизельные двигатели без распределительного вала.

Назначение и принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначается для своевременной подачи воздушно-топливной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска оттуда отработанных газов. Работа механизма осуществляется за счет своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

Рабочий процесс ГРМ основывается на синхронном движении распределительного и коленчатого вала, что обуславливает открытие и закрытие клапанов в нужный момент моторного цикла. Во время вращательного движения распредвала, кулачки надавливают на рычаги, а те на стержни клапанов, открывая их. Следующий поворот распредвала поворачивает кулачек, который занимает исходную позицию и закрывает клапан.

Устройство ГРМ

Газораспределительный механизм имеет следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Открывает клапаны в определенной последовательности в зависимости от порядка работы цилиндров. Его изготавливают из чугуна или стали, и подвергают закалке токами высокой частоты трущиеся поверхности. Он может быть смонтирован в головке блока цилиндров или в картере. В многоклапанных двигателях расположено два распределительных вала, один из которых управляет впускными клапанами, а другой выпускными. Вращение вала происходит на цилиндрических опорных шейках. Прямое или непрямое воздействие на клапана осуществляется кулачками, расположенными на валу.

Такой страницы не существует

Каждый кулачек соответствует одному клапану.

2. Привод клапанов. Клапаны приводятся в движение различными способами: при расположении распредвала в картере, усилие от кулачков передается на толкатели, штанги и коромысла.

Коромысло (рокер или роликовый рычаг) выполнено из стали, его устанавливают на полую ось, зафиксированную в стойках головки цилиндров. Одна его сторона упирается в кулачек вала, а другая давит на торец стержня клапана. При работе двигателя клапаны нагреваются и удлиняются, что грозит им неполной посадкой в седло. Поэтому между клапаном и коромыслом обязательно соблюдают тепловой зазор.Также кулачек может воздействовать на клапан через рычаг или непосредственно на его толкатель. Толкатели могут быть выполнены в механическом (жестком), роликовом варианте или в виде гидрокомпенсатора. Первый вид из-за шумности почти не используется, а последний отличается мягкостью и отсутствием необходимости осуществления регулировок. Роликовые толкатели используют в форсированных и спортивных двигателях.

3. Механизм привода распределительного вала. Осуществляется цепной, ременной или шестеренной передачей. Цепная отличается надежностью, до сложна в устройстве и дорога, ременная дешевле, но менее надежна, и в случае порыва ремня может повлечь за собой повреждение двигателя за счет удара клапанов о поршни.

4. Клапаны. Предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного канала. Состоят из стержня и головки, на которой имеется узкая, скошенная под углом фаска, плотно прилегающая к фаске седла, для чего их взаимно притирают. Головки впускных клапанов делают большими, чем выпускных. Но выпускные сильнее нагреваются, поэтому изготавливаются из жаропрочной стали и внутри наполнены натрием для лучшего охлаждения.

Цилиндрический стержень клапана сверху выточен для крепления пружины, не дающей ему оторваться от коромысла, которая упирается в шайбу на головке, и фиксируется упорной тарелкой. Стержень помещается в направляющую втулку, запрессованную в головку цилиндров, чтобы масло не попадало в камеру сгорания, на него надевают маслоотражающий колпачок.

Дата добавления: 2017-12-14; просмотров: 63; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных |

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Преимущества и недостатки механизмов грм: цепной, ременной, шестеренчатой

СРС№4

«преимущество и недостатки газораспределительного механизма»

Студента группы № 251

Снигерева М.С

Состав и назначение газораспределительного механизма (ГРМ)

Газораспределительный механизм (ГРМ) предназначен для своевременной подачи воздуха (дизельный двигатель) или рабочей смеси (бензиновый двигатель), в цилиндр двигателя на такте впуска, а так же вывода отработавших газов из цилиндров во время такта выпуска. Для этого клапаны своевременно открывают и закрывают впускной и выпускной каналы головки цилиндров. Газораспределительный механизм (ГРМ) можно разделить на механизм с подвесными клапанами или боковыми клапанами, в настоящее время боковые клапана практически не встречаются, поэтому в данной статье речь о них идти не будет. Также можно разделить газораспределительный механизм (ГРМ) по расположению распределительного вала и типу привода. Распределительный вал может быть установлен либо внизу в блок-картер, либо вверху непосредственно в головку цилиндров. Нижний распределительный вал всегда приводится в действие шестерней, верхний же распределительный вал может приводиться в действие либо цепью, либо ременной передачей. Также существует разделение газораспределительных механизмов по числу клапанов на цилиндр от двух минимум до пяти максимум, более пяти клапанов на цилиндр не встречается, по количеству распределительных валов от 1 до 4. Далее в статье будет рассматривать газораспределительный механизм (ГРМ) с двумя клапанами на цилиндр. В газораспределительный механизм входят впускной и выпускной клапана с пружинами, передаточные механизмы, распределительный вал и шестерни. Более подробная схема ГРМ изображена на рисунке 1.

ГРМ с нижним расположением распределительного вала

промежуточная шестерня; поршень; клапан ;головка цилиндров; направляющая втулка;

пружины клапана; коромысло; ось (валик) коромысла; регулировочный винт;

контргайка; стойка валика коромысла;

штанга; толкатель; распределительный вал;

шестерня распределительного вала;

шестерня коленчатого вала;

Принцип действия газораспределительного механизма следующий: коленчатый вал с помощью шестерен передает вращение на распределительный вал 14, каждый кулачек распределительного вала набегает на толкатель 13, поднимая его вместе со штангой 12. Штанга поднимает один конец коромысла 7, вторым концом коромысло давит на клапан 3, клапан открывается. Когда кулачек съезжает с толкателя клапан под действием пружин поднимается, закрывая канал. Причем шестерня распределительного вала имеет в два раза больше зубьев. Это сделано, для того чтобы клапана открывались один раз за два оборота коленчатого вала.

Клапана открываются с некоторым опережением относительно мертвых точек, впускной клапан открывается до того как поршень придет в в.м.т. это сделано для лучшей вентиляции цилиндра. Так как во время работы особенно на высоких оборотах создается разрежение во впускном коллекторе, то воздух будет поступать в цилиндр и при движении поршня вверх. Воздух поступает и при прохождении поршнем н.м.т. по инерции, впускной клапан закрывается с некоторым запозданием. Время от момента открытия клапана и до момента его закрытия, выражается в градусах поворота коленчатого вала и называется фазами газораспределения. Существуют моменты, когда оба клапана открыты (дизельный или впрысковый бензиновый двигатель) это явление называется перекрытием клапанов. В конце такта выпуска перед началом такта впуска оба клапана открыты, это способствует лучшей вентиляции цилиндра. Открытие и закрытие клапанов зависит от профиля кулачков распределительного вала, а так же от зазора между клапанами и коромыслами.

Преимущества и недостатки механизмов грм: цепной, ременной, шестеренчатой

Ремённый привод менее шумный, цепной более долговечный, а шестерни в основном только в двигателях грузовых авто.

В буржуйской терминалогии составляющие ГРМ переводятся следующим образом:

cam — 1. кулачок; 2. распредвал (сокращение)

Такой тип газораспределительного механизма предполагает расположение клапанов в головке цилиндра, а распределительного вала в блоке цилиндров двигателя. Отсюда и его название — OverHead Valve (OHV). Особенностью двигателей с таким ГРМ является то, что приведение клапанов в действие происходит при помощи коромысел (рокеров), штанг или толкателей, размещенных вне головок цилиндров.

Достоинствами двигателей с установленными в них газораспределительными механизмами такого типа можно считать надежность привода, относительную простоту конструкции и сравнительную компактность. Надежность механизмов типа OHV достигается путем приведения распредвала в движение посредством шестерен, что исключает такие механические повреждения, как разрывы ремней ГРМ или повреждение приводных цепей.

К основным минусам ГРМ типа OHV стоит отнести повышенную инерционность механизма, достаточно большую шумность работы, а также технически очень сложную установку более 2-х клапанов на каждый цилиндр, так как двигатель становится очень громоздким, хотя и более мощным.

Моторы такого типа устанавливались на такие легковые советские авто как ГАЗ-21 (Волга), Москвичи от серии М-407 до М-408, а инженеры компании Ford спроектировали автомобиль серии Ford Ka, который был очень популярен в 1996 – 2002 годах. На сегодняшний день двигатели с системой ГРМ OHV широко распространены в области тяжелой техники, например, они применяются во многих моделях КАМАЗов, и даже в дизелях тепловозов ЧМЭЗ.

ingle OverHead Camshaft (SOHC) – это такой тип распределительного механизма, при котором один распредвал и система клапанов двигателя находятся внутри верхней части головок цилиндров. Существует несколько типов приведения клапанов в движение. Они отличаются друг от друга тем, что в первом случае применяются коромысла для передачи движения, во втором – рычаги, а в третьем – толкатели. Также стоит отметить, что все из перечисленных вариантов кардинально отличаются и техническим выполнением конструкции ГРМ.

Основным достоинством ГРМ типа SOHC можно считать возможность установки на каждый цилиндр более двух клапанов, что очень важно при разработке двигателей повышенной мощности. Также при использовании такого механизма распределения уменьшается шумность работы двигателя, а вместе с тем и увеличение мощности при неизменном объеме двигателя и расходе топлива.

Главным недостатком системы типа SOHC является то, что привод распредвала в движение осуществляется при помощи зубчатых ремней или цепей. Это и есть причина повышенной опасности выхода двигателя из строя, т.к. при обрыве ремня поршень с большой силой ударит по тарелкам клапанов и непоправимо повредит их. Но вариант выполнения привода распредвала посредством зубчатого ремня достаточно дешев, а такие двигатели работают тише, чем моторы с цепным приводом, а также с системой ГРМ типа OHV. Цепной привод надежнее ременного, т.к. растянувшаяся цепь начинает издавать слышимые звуки, особенно при работе холодного двигателя. Поэтому у владельца автомобиля есть возможность заметить неисправность и предотвратить глобальную поломку. Ремень же выходит из строя очень быстро.

АвтоВАЗ приступил к производству двигателей с цепным приводом ГРМ

Поэтому стоит своевременно заменять эти части ГРМ типа SOHC.

Такая система ГРМ с успехом применялась на советском автомобиле Москвич 412, а также ВАЗ 2101- ВАЗ 2107 и большинстве старых моделей Honda и BMW. Сейчас ГРМ типа SOHC можно встретить и на великолепно зарекомендовавшей себя серии автомобилей Renault Logan.

По своей сути ГРМ типа DOHC (Double OverHead Camshaft)представляет собой тот же механизм, что и SOHC, но с двумя распределительными валами. Каждый из этих распредвалов открывает и закрывает свой ряд впускных и выпускных клапанов. Т.е. один отвечает за впуск топлива в цилиндр, а второй – за выпуск отработавших газов.

Достоинством такой системы является отсутствие всевозможных штанг, рычагов и прочих посредников в процессе открытия и закрытия клапанов. Это существенно увеличивает возможности увеличения мощности за счет возможности установки не двух, а трех, четырех и более клапанов на каждый цилиндр. Такое конструктивное решение позволяет значительно снизить нагрузку на каждый клапан и сделать его вес меньшим, что положительно сказывается на динамике работы двигателя. Недостатком установки ГРМ типа DOHC можно считать достаточно высокую его стоимость и сложность настройки клапанов.

ГРМ такого типа используется в автомобилях компании Fiat, ряде автомобилей Jaguar, Alfa Romeo и Ford. Также механизма распределения газов этого типа применялся на опытном двигателе гоночного автомобиля Москвич-412Р и Москвич-Г5, мощность которого составляла 130 л.с. при объеме в 1,5 литра. Сегодня систему типа DOHC можно встретить на автомобилях ГАЗ-3110, ряде машин Волга, ГАЗель и некоторых моделях УАЗ.

Дата добавления: 2017-01-28; просмотров: 1456 | Нарушение авторских прав

Для чего нужна разрезная шестерня распредвала?

Разрезная шестерня распредвала дает возможность не ослабляя натяжения ремня ГРМ, изменить положение распредвала относительно коленвала. Причем шаг настройки калибруется на десятые доли градуса.

Для чего нужна разрезная шестерня?

Мощность и крутящий момент двигателя определяются рабочим объемом, проходными сечениями каналов и длиной систем впуска и выпуска. Фазы газораспределения (ФГР) — периодами открытого и закрытого состояния клапанов, выраженные в градусах поворота коленвала относительно верхней и нижней мертвых точек (ВМТ и НМТ).

На каких авто есть цепные двигатели подскажите?

ФГР обычно изображают в виде круговых диаграмм.

Монтаж разрезанной шестерни рекомендуется по 2 причинам:

1. При производстве двигателейотклонения размеров деталей от заданных чертежей неизбежны. За счет отклонения размеров деталей механизма газораспределения и кривошипно-шатунного механизма, фактические ФГР двигателя одной модели могут отличаться от номинальных до ±10&deg по коленвалу, что составляет погрешность в пределах одного зуба на шестерне.

Для компенсации такой погрешности практикуется установка разрезной шестерни, позволяющей изменить положение ее зубчатого венца относительно ступицы с шагом 0&deg, в отличии от заводской сплошной шестерни, которая фиксируется только в одном положении и отойти от него можно лишь на зуб вперед или назад с шагом 17&deg по коленвалу. Как следствие — заметная потеря в мощности и моменте.

2.Применение тюнинговых и спортивных распредваловс увеличенным подъемом кулачков и измененным профилем. Установка спортивного распредвала со стандартной шестерней дает прибавку по мощности и моменту. Настройка при помощи разрезной шестерни добавляет еще 3% мощности.

Методика настройки на двигателе ВАЗ 2108 – 2110, 8 клапанов

1. Берем разрезную шестеренку и помечаем на ней (на неподвижной и подвижной частях) стандартную метку, сравнивая со стандартной шестерней распредвала.

2. Монтируем разрезанную шестерню на распредвал, надеваем ремень ГРМ на шестерню. Проверяем совпадение установочных меток на шкиве распредвала и задней крышки ремня, а также находится ли метка на маховике против среднего деления шкалы.

3. Контролируем впускной и выпускной клапан 4 цилиндра по перекрытию: при выставленных фазах впускной и выпускной клапан должны быть открыты на определенную величину, заданную при проектировании вала. Если требуемого перекрытия нет, то ослабляем наружные болты шестерни и поворачиваем распредвал относительно внешней части шестерни, выставляя его. Таким образом получаем нулевое (оптимальное) положение распредвала.

4. В зависимости от желаемого результата, можно произвести дополнительную коррекцию фаз газораспределения методом контрольных поездок.

Методика настройки на двигателе ВАЗ 2110-2112, 16 клапанов

1. Устанавливаем новые распредвалы и выставляем, примерно, перекрытия клапанов, ориентируясь по меткам стандартных шкивов, подводим поршень 1-го и 4-го цилиндра в ВМТ и одеваем ремень.

2. Устанавливаем планку для индикаторов часового типа (необходимо 3 штуки: для определения перемещения впускного, выпускного валов и положения ВМТ) и сами индикаторы.

3. Находим поочередно нулевые (закрытые) положения впускного и выпускного клапанов 4-го цилиндра и положение его ВМТ. После этого выставляем требуемые перекрытия по индикаторам, используя разрезные шкивы.

4. Затягиваем фиксирующие болты разрезных шкивов, проворачиваем 1 оборот коленвала и проверяем установки.

5. Собираем двигатель и заводим. В том случае, когда установки производителя могут не являться оптимальными, придется корректировать положение валов, контролируя цикловое наполнение контрольными замерами на дороге.

Что такое ГРМ-цепь? Что лучше: ГРМ-цепь или ремень?

Сейчас очень много споров по поводу того, какой привод газораспределения лучше – ремень или цепь ГРМ. ВАЗ раньше оснащался последним типом привода. Однако с выходом новых моделей производитель перешел на ремень. Сейчас много компаний переходят на использование такой передачи. Даже современные агрегаты с компоновкой цилиндров V8 оснащаются ременным приводом. Но многие автомобилисты не рады такому решению. Почему ГРМ цепь уходит в прошлое? Давайте рассмотрим ее особенности, преимущества и недостатки.

Характеристика

Цепь ГРМ (ВАЗ в том числе) служит для передачи усилий от коленчатого вала на распределительный.

Благодаря ему выполняется правильное газораспределение – вовремя открываются и закрываются клапаны. На шкиве имеются метки. Они позволяют правильно выставить положение коленчатого вала относительно распределительного. До 90-х годов цепь была основным приводом для ДВС. Мало кто из автопроизводителей тогда представлял, что в 2000-х от нее будут массово отказываться.

Особенности цепи

Раньше данный тип привода был действительно надежным и безотказным. Он использовался на бензиновых и дизельных двигателях. Часто производители использовали не один, а несколько рядов звеньев. Кстати, на двигателях ЗМЗ 405 и 406 применяют сразу две цепи.

Порвать такую деталь, в отличие от ремня, крайне сложно. Сейчас существует огромное количество автомобилей из 80-х, которые без проблем «пробежали» более 400 тысяч километров без замены цепи. Классические моторы действительно на порядок надежнее современных TSI и других.

Растяжение

Практика показывает, что данная передача со временем растягивается. Метки цепи ГРМ из-за этого не совпадают. За 10 лет она может вытянуться на 1-2 сантиметра. Да, длина ее намного больше. Но этого вполне достаточно, чтобы она перескочила на одно или несколько звеньев.

На автомобилях «Форд» ГРМ-цепь выхаживает порядка 200 тысяч километров. Дальше появляются характерные звуки из-под капота. Но этот рокот вполне излечим – достаточно приобрести ремкомплект с новой цепью и натяжителем. Проблема исчезнет на следующие 200 тысяч километров.

Слишком тяжелая

Она в несколько раз тяжелее, нежели ремень. Современные производители делают машины более легкими, экологичными, компактными. Чтобы машина соответствовала новым нормам выхлопа и тратила меньше топлива, они переходят на использование ременного привода.

Что касается самих цепей, их конструкция на данный момент заметно упростилась. Если раньше использовали по три звена, то сейчас применяют всего одно. Также убрали и ролик. Сейчас устанавливают пластинчатые цепи. Ранее в зацепление с ними входили металлические звездочки. Теперь эту функцию выполняют пластиковые шипы. Но, как отмечают отзывы автовладельцев, ресурс у такой системы сократился в разы. В совокупности, такой привод стал легче на 5 килограмм (с учетом облегченного корпуса). Но стоит ли так жертвовать ради веса?

Много места под капотом

Наверное, вы заметили, что чем моложе автомобиль, тем меньше места под капотом.

Производители оснащают машины множеством дополнительных опций и механизмов. Ввиду этого следует рационально использовать подкапотное пространство. Ременная передача не занимает так много места, как цепь ГРМ. «Ниссан» и другие зарубежные производители перешли на ремень именно из-за этого. Кстати, на автомобилях с поперечным расположением двигателя и вовсе не применяется цепь.

Что в результате?

В итоге все производители перешли на использование ременной передачи, которая не занимает много места под капотом и не влияет на расход и экологичность автомобиля. Но есть одно «но». Такой механизм имеет свойство рваться. И определить это крайне трудно, ведь она закрыта в пластиковом защитном кожухе. Цепь же при растяжении начинает издавать характерный рокот, который можно услышать даже при самой хорошей шумоизоляции.

О ресурсе

Из-за облегчения конструкции и применения пластиковых элементов ресурс цепи снизился до 100-150 тысяч километров. Также возникают проблемы при ее замене. Из-за особенностей конструкции ее трудно достать и заменить. В сервисных центрах за услугу по установке новой цепи просят от 10 до 30 тысяч рублей. Чем больше цилиндров в двигателе, тем выше ценник. Становится понятным, почему 6-ти и 8-цилиндровые моторы стали оснащать ременной передачей.

Что лучше — ГРМ-цепь или ремень?

Для начала отметим положительные стороны цепного привода:

• Высокий ресурс (касается старых двигателей, где используется по два и три ряда звеньев).
• Высокая стойкость к внешним факторам. ГРМ-цепь вращается в закрытом пространстве. Она не боится воды, влаги, пыли и перепадов температур. Для ременной передачи эти факторы могут быть критичными.
• Точность регулировки. В отличие от ремня, на цепи можно более точно выставить метки ГРМ. Благодаря этому распределительный вал вращается с нужным усилием. Точная настройка – это более рациональное управление впускными и выпускными клапанами. Соответственно, они не прогорают и не закоксовываются, даже по мере растяжения звеньев.
• Смазка. ГРМ-цепь постоянно находится в масле. Ремень же работает «на сухую». Это значительно сокращает его ресурс.
• Стойкость к нагрузкам. Цепь отлично выдерживает высокие обороты. При работоспособном натяжителе она не перескочит на зуб вперед, какие бы режимы работы ни были.

Казалось бы, это самая технологичная передача в ГРМ. Но стоит рассмотреть недостатки.

О минусах

Первый фактор – это ресурс. Он касается только современных двигателей. К примеру, на автомобилях «Фольксваген» с мотором 1,2 цепь выхаживает не более 50 тысяч километров. Это меньше, чем у ременной передачи. Последняя служит порядка 80 тысяч. Плюс ко всему дорогостоящий ремонт. Заменить ремень можно самостоятельно.

А вот снимать цепь при отсутствии опыта будет крайне сложно. Следующий недостаток – это шумность. Такие агрегаты на порядок шумнее, даже когда цепь не вытянута. Ремень же изготовлен из резинотканевых материалов. Он более мягко прилегает на шкив и беззвучно работает. Теперь о гидравлических натяжителях, которые используются в цепном приводе. Эти детали очень требовательны к качеству и уровню масла. Если ваш двигатель подъедает смазку, стоит чаще проверять щуп, иначе жидкость не поступит в натяжитель и цепь перескочит на зуб. Чем качественнее масло, тем дольше он прослужит.

Остались ли добросовестные производители?

Говоря о современных двигателях с цепным приводом, стоит отметить, что не все производители перешли на «облегченные» варианты. Пластмассовые цепи не устанавливают на двигатели популярного «Хендай Солярис» и его собрата «Киа Рио». Даже на последних поколениях.

Здесь используется роликовая металлическая цепь с двухрядными звеньями. Ресурс ее составляет от 150 до 200 тысяч километров. При своевременной замене масла цепь служит и дольше.

Заключение

Итак, мы выяснили особенности обеих типов привода. Ответить на вопрос «что лучше — ГРМ-цепь или ремень», достаточно сложно. Нужно отталкиваться от конструкции. Если это классическая двух- или трехрядная цепь с настоящими, металлическими (а не пластиковыми) звездочками, однозначно такой двигатель стоит внимания. При покупке автомобиля с ременным газораспределительным механизмом помните, что он может порваться и в моторе загнет клапаны (последнее не касается ДВС с компоновкой SOHC). Это чревато дорогостоящим ремонтом.

Источник Источник http://krutimotor.ru/preimushhestva-i-nedostatki-tsepi-grm/
Источник Источник Источник http://myavtoreviews.ru/mashiny-s-cepnym-privodom-grm-spisok/
Источник Источник http://fb.ru/article/288224/chto-takoe-grm-tsep-chto-luchshe-grm-tsep-ili-remen