Главная » Вопрос-Ответ » Ремень грм что это википедия

Ремень грм что это википедия


Что такое ремень ГРМ и чем опасен обрыв ремня ГРМ?

Ремень ГРМ это элемент, который выполняет роль связующего звена, которое синхронизирует тандем распредвала и коленвала в любом современном автомобиле. Зачастую, в руководствах по эксплуатации автомобиля строго регламентирована замена ремня ГРМ. Однако далеко многим автолюбителям вообще неизвестно, что такое ГРМ, где он расположен и для чего он нужен.

Найти этот ремень совсем не сложно, для этого всего лишь необходимо поднять капот. Ремень ГРМ располагается за пластиковым кожухом (пыльником), под которым собственно и и находится резиновый ремень с зубчатой внутренней поверхностью. Этот ремень в отличие от других ремней охватывает сразу несколько шкивов. На фото прекрасно видно, где размещен ремень ГРМ и как он выглядит. В принципе, нельзя сказать, что ремень объединяет только распредвал и коленвал, но проходит также мимо нескольких вспомогательных агрегатов. Эта "универсальность" и комбинирование приводят к повышенному износу ремня ГРМ и существенно сокращают срок его службы. Нередко происходит также обрыв ремня ГРМ из-за того, что хозяин автомобиля просто проигнорировал рекомендации и забыл или не посчитал необходимым поменять ремень ГРМ.

Замена ремня ГРМ

Прежде чем поменять ремень ГРМ, следует произвести некоторые подготовительные работы, а также "убрать" все, что может помешать рабочему процессу. Для этого необходимо демонтировать защитный кожух и установить коленвал в положение верхней мертвой точки первого цилиндра. Выставить это положение можно при помощи поворота коленвала с использованием пусковой рукоятки или вращая шкив коленчатого вала. После того, как совпадут метки на шкивах коленвала и распредвала, можно смело заменить ремень ГРМ.

Что такое ГРМ ремень? Это — замкнутое резиновое кольцо конкретного диаметра, которое имеет специальные насечки с внутренней стороны. За счет того, что ремень ГРМ состоит из резины, он практически бесшумен и абсолютно не подвержен коррозии, однако есть и негативные стороны. Из-за постоянной силы трения о шкивы не редко случаются такие неприятные моменты, как обрыв ремня ГРМ, после чего автовладельцу придется потратиться и поменять ремень ГРМ.

Производя плановую замену ремня, не помешает провести осмотр таких элементов двигателя как: сальники на коленвале и распредвале, водяная помпа, а также натяжной ролик. Последний необходим для регулировки ремня и его дополнительной натяжки. Износ ремня газораспределительного ремня, приводит к его провисанию, а также быстрому износу, после чего нередко происходит обрыв ремня ГРМ.

Если вы имеете представление о том, что такое ремень ГРМ и какую роль он играет в работе двигателя, то вам, скорее всего, не надо объяснять, зачем необходима своевременная замена ремня ГРМ и что происходит с мотором, когда происходит обрыв ремня ГРМ. Из-за некачественных ремней происходит обрыв, после которого мотор может полностью выйти из строя. Некоторые автопроизводители предусматривают возможность того, что обрыв ремня ГРМ может произойти в любое время, поэтому разработали специальные механизмы, которые после того как ремень обрывается, предохраняют двигатель от получения каких-либо механических повреждений.

Подводя итоги...

Современные автомобили, точнее их двигатели, имеют большой крутящий момент, поэтому любой обрыв ремня ГРМ в 90% случаев приведет к выходу из строя группы клапанов, а также другим серьезным повреждениям силового агрегата. Поэтому не нужно обладать какими-то супер познаниями в области автомобильных двигателей, чтобы понять, что вовремя поменять ремень ГРМ — намного дешевле, чем производить капремонт всего мотора. Поэтому советую вам — регулярно проводите осмотр ремня, как только вы обнаружите его провисание или какие-то повреждения без лишних отлагательств, следует заменить ремень ГРМ. Лучше всего будет, когда замена ремня ГРМ будет осуществляться согласно руководству по эксплуатации вашего автомобиля.

avtopulsar.ru

Ремень ГРМ, что это такое и где он находится.

Владелец автомобиля, даже не любящий что-либо делать своими руками, должен знать устройство своего автомобиля и найти, в случае необходимости, нужный механизм. Поскольку ремень ГРМ является важной деталью в работе любого автомобиля, автовладелец должен знать устройство этого механизма и где этот механизм расположен. Инструкция каждого автомобиля подробно рассказывает и прикладывает картинки, о том, как выглядит нужный механизм. Ремень ГРМ в виде резинового зубчатого ремня охватывает шкивы и является связующим звеном. В задачу ремня ГРМ входит обеспечение синхронизированной работы коленчатого вала и распределительного вала, технология работы данного звена обеспечивает зацепку еще нескольких важных вспомогательных агрегатов. И так, мы делаем вывод, что ремень ГРМ находится в постоянной работе, являясь важной деталью автомобиля и поэтому срок его службы не очень большой.

Ремень ГРМ, его конструкция

Ремень представляет из себя замкнутое кольцо, с внутренней стороны кольца имеются специальные насечки, их еще называют метки ремня ГРМ.

Современные автомобили очень часто оснащены ремнями ГРМ, которые изготовлены из резины.

Резиновые ремни ГРМ не издают шума и не подвержены коррозии. Конструкция ремня ГРМ состоит из водяной помпы, натягивающего ролика и сальников.

В обязанность натягивающего ролика входит обеспечение дополнительной натяжки ремня.

Если натягивающий ролик изнашивается, ремень ГРМ начнет провисать и быстро изнашиваться.

Профессионалы говорят о том, что если вы вынуждены менять ремень ГРМ — купите оригинальное изделие, тем самым вы предотвратите машину от преждевременного обрыва ремня.

При замене ремня ГРМ, меняйте и ролик и помпу одновременно.

Ремень ГРМ, чем грозит обрыв ремня ГРМ

Обрыв ремня ГРМ грозит выходом из строя клапанной группы, а далее происходят серьезнейшие поломки других частей двигателя.

Поломки происходят из-за того, что современные двигатели машин имеют высокий крутящий момент.

И уж если стоит вопрос о замене ремня ГРМ, необходимо внимательно осмотреть все элементы ремня ГРМ.

После разрыва ремня ГРМ, распредвал остановит свою работу, а коленвал продолжит крутиться.

Вне зависимости от передачи и от оборотов двигателя, поршни с большой силой бьют по клапанам мотора.

Из-за этого, клапаны гнутся.

В практике бывают случаи, когда клапан пробивает поршень.

Ремень ГРМ, почему он может оборваться

Причин обрыва ремня ГРМ много, мы укажем на основные:

-ремень ГРМ эксплуатировался большой срок и пришел поэтому в негодность;

-ремень ГРМ был установлен низкого качества (не оригинальный);

-заклинила помпа — самая частая причина;

-ролики заклинило;

-плохо отрегулирован натягивающий ролик;

-из-за поломки заклинило распредвал;

-заклинило коленвал.

Ремень ГРМ, как предупредить разрыв ремня

Поломку лучше предупредить, а для этого нужно придерживаться определенных правил:

-своевременно, согласно инструкции, меняйте ремень ГРМ;

-обращайте внимание на состояние сальников, посмотрите не остаются ли пятна масла на асфальте;

-не упускайте из вида аварийную лампочку давления масла, если лампочка загорелась, остановите машину и выясните причину загорания аварийной лампочки;

-в случае замены ремня ГРМ, используйте только оригинальные детали всех комплектующих;

-следите за натяжением ремня ГРМ и его состоянием;

-не пропустите даже небольшой шум из привода, при появлении шума, осмотрите ролики и водяную помпу.

Профессионалы рекомендуют, менять ремень ГРМ через каждые 50 000 км. пробега, а если машина мало эксплуатируется, ремень ГРМ необходимо менять каждые 6 лет, одновременно меняется и натяжной ролик.

Не ленитесь и через каждые 40 — 45 тысяч километров пробега проверяйте состояние ремня ГРМ, при выявлении признаков повреждения или износа, ремень необходимо заменить.

Ремень ГРМ, как проверить натяжение ремня

Чтобы проверить натяжение ремня, снимите воздушный фильтр и снимите крышку ремня ГРМ, возможно придется снять декоративную крышку двигателя. Возьмитесь за ремень двумя пальцами и перекрутите его вокруг оси, ремень должен закрутиться на 90* вокруг собственной оси.

Более точное натяжение можно проверить при помощи специальных приборов. Если ремень затянут выше нормы, он быстро будет изнашиваться, водяной насос и натяжной ролик выйдут из строя.

Если ремень плохо натянут, это будет причиной проскальзывания ремня по зубцам и из-за этого нарушатся фазы газораспределения.

Ремень ГРМ, как заменить его своими руками

Прежде чем произвести замену ремня ГРМ, необходимо произвести демонтаж старого ремня.

Первоначально отключите клемму “минус” от аккумулятора и удалить приводной ремень генератора.

Далее, устанавливаем поршень первого цилиндра в позицию “верхняя мертвая точка”.

Ключом (15), откручиваем болт, который крепит ролик, слегка повернув сам ролик, снижаем натяжение ремня.

Далее, снимаем ремень ГРМ со всех шкивов.

В этот момент помощник должен зафиксировать коленчатый вал с помощью большой отвертки и удерживать его.

А вы в это время снимаете заглушку с картера сцепления.

При помощи 17 ключа, открутите болт шкива коленчатого вала и удалите его, затем демонтируйте шкив привода генератора.

Аккуратно удалите шайбу привода ремня ГРМ и снимите сам ремень ГРМ со шкива коленчатого вала.

Демонтаж окончен, теперь очистите шкивы и натяжной ролик от масла и грязи. Можно пользоваться уайтспиритом или ветошью увлажненной бензином. Установите новый ремень ГРМ и сделайте все в порядке, противоположном снятию.

При этом, соблюдайте правила:

-шкив привода генератора устанавливается в специальную выемку;

-установив ремень, создайте оптимальное натяжение ведущей ветви;

-применяйте специальный ключ для натяжки ремня, вставляйте его в пазы натяжного ролика и поворачивайте ролик против часовой стрелки. Ролик необходимо поворачивать до тех пор, пока выемка на внешнем диске не станет вровень с прямоугольным выступом не его внешней втулке;

-пользуйтесь ключом на 15 при затяжке болта, который фиксирует ролик;

-проверьте все метки;

-если после замены ремня ГРМ появится шум от привода распредвала, значит поломался подшипник натяжного ролика, ролик придется заменить.

Ремень ГРМ, как заменить натяжной ролик своими руками

В специализированном магазине купите оригинальную деталь натяжного ролика, произведите монтаж в порядке, противоположном установке ремня ГРМ.

Произведя замену, следите, чтобы отверстия под специальный ключ, находились снаружи.

prosedan.ru

Ремень ГРМ — Словарь автомеханика

Ремень ГРМ представляет собой замкнутое резиновое кольцо, диаметр которого зависит от типа и модели двигателя. Внутренняя сторона ремня снабжена специальными насечками по всему периметру. Вот и вся схема ремня ГРМ. Не смотря на его простоту без него движения автомобиля невозможно. Задачей ремня является связать распределительный вал с коленчатым и синхронизация движения поршней с клапанами. Поскольку данная деталь выполнена из резины, в работе она практически бесшумна и не страдает от коррозии. Но устройство ГРМ характеризуется постоянным трением между ремнем и шкивами, из-за чего он изнашивается и требует периодической замены.

фотогалерея:

Предназначение и виды ремней ГРМ

Работа ремня ГРМ заключается в передаче крутящего момента с коленвала двигателя на вентилятор, газораспределительный механизм, генератор и прочие узлы, точный состав которых зависит от модели автомобиля. Наиболее распространенными на данный момент являются зубчатые, клиновые и поликлиновые ремни. Зубчатый ремень ГРМ является наиболее сложным конструктивно, но и самым эффективным.

Обрыв ремня может стать серьезным бедствием для автомобильного двигателя, поскольку с его помощью приводится в движение газораспределительный механизм, и внезапная его остановка чревата поломкой клапанов и головки блока цилиндров. До ремней в ДВС использовались цепи. Их замена позволила несколько упростить и облегчить двигатель, а также улучшить его шумовые характеристики. Но ремень ГРМ нуждается в постоянном контроле состояния и натяжения.

Последствия обрыва ремня ГРМ

Основная задача ремня ГРМ – соединение распредвала и коленвала, позволяющее открывать и закрывать клапана синхронизировано с работой поршней. Ремень должен крутить распределительный вал со скоростью, ровно вдвое меньшей скорости прокручивания коленвала. Это важно для нормальной работы ДВС.

Если ремень газораспределения соскакивает или рвется, поршень гарантированно бьется в открытый клапан, сгибая его, что ведет к дорогостоящему ремонту мотора. Следует отметить, что двигатели с такими конструктивными особенностями устанавливаются на подавляющее большинство производимых сегодня автомобилей.

Анализ повреждения ремня ГРМ

Быстрый износ ремня, как правило, указывает на неисправность в системе газораспределения. Факторы влияния нужно изучить и устранить, дабы уберечь себя от серьезных поломок.

Дефектовка состояния ремня ГРМ.

  1. Когда ремень ГРМ немного надорван или вовсе разорван и при этом корд растрепан, то вероятной причиной этому может быть чрезмерное натяжение.
  2. Если срезало один из зубьев, то это говорит о недостаточном натяжении ремня.
  3. Полное отсутствие или значительный износ зубца на ремне, также указывает на неправильное натяжение.
  4. Потресканная поверхность ремня указывает на сильный перегрев или переохлаждение.
  5. Когда проглядывается износ поверхности меж зубьев, то скорей всего ремень неправильно натянут (сильно или слабо).
  6. Замасленный ремень ГРМ указывает, что где то с двигателя прокапывает масло. В таком случае нужно менять и ремень и проводить осмотр на предмет течи.
  7. Заметный торцовый износ говорит об угловом или параллельном перекосе ремня.
  8. Доносящийся повышенный шум говорит о чрезмерном или недостаточном натяжении ремня. Следует сразу же исправить эту проблему дабы не срезало зубья или не разорвало зубчатый ремень.

Периодичность и причины замены ремня ГРМ

Ремень выходит из строя без предупреждения, поэтому ему требуется периодическая замена. Периодичность колеблется в зависимости от марки и модели автомобиля. Данная информация приводится производителями в технической документации на машину. Специалисты рекомендуютменять ремень через каждые 75 000 километров пробега. Этот срок может быть большим или меньшим в зависимости от текущего состояния детали.

Видимы повреждения ремня явный повод для преждевременной замены.

Оно определяется визуально: если ремень не стерся, не растянулся, на нем не появились трещины и другие дефекты, он будет работать и дальше.

Замена ремня ГРМ

Ремень газораспределительного механизма располагается спереди двигателя и хорошо заметен. В некоторых моделях он устанавливается открыто, в некоторых – под крышкой, защищающей его и шкивы механизмов. В современных двигателях коленвал через ремень приводит в движение не только газораспределительную систему, но и многие другие устройства. Поэтому ремень проходит по сложному маршруту, для достижения максимальной компактности и оптимального натяжения он ограничивается регулируемыми валиками.

Для того чтобы снять ремень, необходимо ослабить подвижные валики, что снизит натяжение и позволит высвободить резиновую ленту, а на ее место установить новую. Далее нужно с помощью тех же валиков обеспечить максимальное натяжение ремня для обеспечения его наивысшей эффективности.

Меняя ремень устанавливайте только новый вместе с натяжителями и дополнительными ролики для повышения надежности и безопасности.

Следует отметить, что от состояния валиков и шкивов также во многом зависит работоспособность ремня и продолжительность его эксплуатации. Так что при обнаружении проблем иногда нужно менять и их. Для многих моделей автомобилей можно купить все валики сразу в комплекте с ремнем.

etlib.ru

Для чего нужен ремень грм в автомобиле: что это такое и зачем нужен

Ремень грм – это связующее звено между двумя валами автомобильного двигателя. Благодаря данной резиновой или металлической цепи, являющейся частью газораспределительной системы, происходит автоматизация впуска горючего в двигатель и выпуска отработанных газов.

Являясь элементом, выполняющим роль связующего звена, ремень синхронизирует пару – коленвал/распредвал. Какая угодно автомашина современного типа устроена по одинаковой, по такой же схеме газораспределения.

Найти ремень довольно легко. Стоит поднять капот автомашины, как ремень сразу бросится в глаза. Элемент берет в кольцо одновременно несколько маховиков, этим разнясь от ремней с другим предназначением (генератора или других узлов), установленных также в подкапотном пространстве.

Однозначно нельзя сказать, что ремень связывает только оба вала, ведь он проходит также возле нескольких дополнительных агрегатов. Из-за этой своей «универсальности» ремень быстро изнашивается.

Взяв в руки ремень, начинаешь понимать больше его задачи. Придуманное гениальными инженерами кольцо замкнутого типа с нужным размером и специальными насечками с изнаночной стороны, невозможно заменить никаким другим элементом. Что касается резиновых колец, то они практически не издают шума, абсолютно не боятся коррозии, в отличие от металлической цепи.

Примечание. Напомним, что изначально в роли привода выступали шестеренные передачи. Их можно увидеть на старых, допотопных авто. Ввиду громоздкости таких передач и повышенного шума, они постепенно вытеснились ременными и цепными передачами.

Грм: как все работает

Чтобы детальнее понять функцию ремня, надо подробнее рассмотреть принцип работы газораспределительной системы автомашины. Грм или приспособление координации газофаз силовой установки подразумевает наличие одного или двух валов, связующих механизмов, отверстий, передаточных звеньев и т.д.

На сегодняшний день принято классифицировать грм по тому, как в них идет управление впуск/выпуск. Как правило, выделяют 4 типа грм.

Классифицировать современные моторы принято также по расположению их клапанов. Последние могут находиться сбоку, наверху или комбинироваться.

Помимо этого, принято классифицировать моторы по расположению распредвала, который может стоять прямо в БЦ, в ГБЦ или его может вообще не быть.

Нас интересуют больше моторы с распредвалом в БЦ или ГБЦ. Как правило, большинство современных авто оборудуются агрегатом с боковым или верхним расположением клапанов. Такое расположение дает много плюсов: мало шума от работы силовой установки, простота конструкции и многое другое. И самое главное: все компонентны грм находятся внутри БЦ, что делает мотор очень компактным.

Безусловно, моторы с распредвалом внутри имеют и немало недостатков. Этот факт привел к тому, что появился двигатель с распредвалом уже в ГБЦ.

Распредвал

Работа ремня грм связана прежде всего с распредвалом. Цепь или ремень надевается на колесо распредвала, и приводится в действие маховиком коленвала. Специальные ролики или «башмаки» предназначены для натяжения ремня (цепи).

Как правило, в системе современных авто применяется схема: два ремня или ремень+цепь. Основной ремень или цепь отвечают за привод в действие механизма грм, а второй – решает дополнительные задачи.

Получается, что ремено-цепная передача приводит в действие распредвал. Последний являет собой ось с выточенными элементами. В процессе вращения распредвал, а вернее его выточенные элементы (кулачки), своевременно оказывают действие на клапаны моторы или другими словами, способствуют их открытию или закрытию. Понятно, что когда моторные клапаны открываются/закрываются, идет приток воздуха или выходят отработанные газы. Таким образом, ремень грм и распредвал управляют процессом газообмена в самом главном узле машины – его двигателе.

Из-за того чтобы уменьшить нагрузки инерционного свойства и увеличить жесткость грм, распредвал устанавливают как можно ближе к клапанам. Именно по этой причине расположение распредвала на современных автодвигателях находится в ГБЦ сверху.

Полезно будет также знать, что в грм может использоваться не один, а два распредвала. Если вал один, схема грм подразумевает единое обслуживание впускных/выпускных клапанов. Если валов два, то один обслуживает впуск, другой – выпуск.

Как и было сказано выше, ремень грм является связующим звеном, расположенным на пути коленвал-распредвал. Благодаря ременной передаче обеспечивается воздействие на распредвал. В действие приводится все маховиком коленвала. Так вот, для лучшего понимания роли и значения ремня, полезно будет знать, что в 4-тактном двигателе передача также снижает скорость вращения. Другими словами, коленвал вращается с определенной скоростью, а ремень обеспечивает передачу вращения со скоростью в два раза меньше.

Отличие цепного и ременного привода в системе грм

Цепной привод представляет собой металлический ремень, обегающий по валам двигателя. В такой системе предусмотрен особый натяжитель и успокоитель. Сама цепь состоит из звеньев, связанных между собой шарнирами. Одна и та же цепь способна обслуживать не только один, но и два распредвала.

Цепь в отличие от резинового аналога считается более надежным вариантом привода, вполне компактным и дающим возможность применения на больших межосевых дистанциях. С другой стороны, износа шарниров при активной эксплуатации цепи избежать невозможно, так как влияет на металл не только механика, но и время.

Последствия выхода из строя цепи могут сказаться крайне губительно для грм. Если цепь растягивается, не спасает ни натяжитель, ни успокоитель. Ввиду этого цепной привод не столь популярен, да и требует он гораздо частого регулярного контроля.

Ременная передача задействуется с помощью резинового кольца с зубцами изнутри. Последние выполнены таким образом, чтобы наиболее эффективно охватывать звездочки обоих валов. В тандеме с резиновым ремнем функционирует натяжной ролик.

Из плюсов резинового варианта передачи привода можно выделить полную бесшумность работы и надежность (если ремень качественный). Хорошие зубчатые ремни современного типа способны прослужить 100 тыс. км пробега и более.

Заключение

Из всего написанного выше, делаем следующий вывод. Вновь повторимся: ремень грм служит для связки тандема коленвал/распредвал. Это его основное предназначение. Без ремня энергия от коленвала не подавалась бы на распредвал, сбивался бы весь ритм газораспределения в двигателе.

Отдельно хотелось бы остановится на самом изделии. Если это резиновый вариант, то с изнаночной стороны он оборудуется зубьями. Последние должны быть сделаны настолько хорошо, чтобы исключать проскальзывание и обеспечивать надежное сцепление со звездочками валов. Что касается количества зубьев, то оно имеет строгую последовательность в зависимости от модели автомобиля. Например, на отечественных Вазах одиннадцатой и двенадцатой модели ремни наделены либо 111, либо 136 зубьями соответственно.

Ремень грм от производителя

Исправная работа ремня грм напрямую влияет на функционирование силовой установки. По этой причине рекомендуется регулярно и как можно чаще следить за состоянием узла, соблюдать плановые и внеплановые ТО, проводить замену комплектующих, пришедших в негодность.

И напоследок, приводим таблицу с моделями ремней от различных производителей. Они считаются лучшими в мире.

Производитель Обозначения (8 цилиндров/16 цилиндров) О производителе
Contitech CT 527/ CT 996 Ремни марки поставляются во многие страны мира. Они могут устанавливаться как на отечественные, так и на импортные марки машин.
Bosch ZP 1 987 949 095/ ZP 1 987 049 559 Надежные, малошумные обеспечивают синхронную передачу в течение всего срока эксплуатации. Имеют широкое применение.
Gates 5521/ 5539 Компания находится на рынке уже более 100 лет, предлагает широкий спектр приводов как для зарубежных, так и для отечественных автомобилей.
Dayco 111 SP 190 EEU/ 136 SP 254 H Ремни обладают высоким износостойкими качествами. Компания поставляет 40 лет ведущим фирмам продукцию для первичной комплектации, поэтому имеет безупречную репутацию.
Как платить за БЕНЗИН В ДВА РАЗА МЕНЬШЕ Но есть совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Подробнее об этом по ссылке.

ozapuske.ru

Газораспределительный механизм - это... Что такое Газораспределительный механизм?

О газораспределительных механизмах карбюраторных двухтактных двигателей см. Двухтактный двигатель Разрез цилиндра с двухвальным ГРМ.

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм своевременного распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.

Осуществляется путём перекрытия и открытия поршнями продувочных окон цилиндров в двухтактных двигателях, либо открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов (в четырехтактных двигателях), имеющих привод от распределительного вала (распредвала) и кулачкового механизма. Распредвал имеет жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью шестерёнчатой, зубчаторемённой или цепной передачи.

Как правило, на высокофорсированных двигателях обрыв или проскальзывание ремня или цепи ГРМ приводит к выходу двигателя из строя по причине удара поршней об открытые клапаны.

Типология ГРМ

По расположению распределительного вала выделяют двигатели:

Эти два типа разделяются на целый ряд подтипов в зависимости от расположения и конфигурации клапанов[1].

Двигатели с распредвалом в блоке цилиндров

Нижнеклапанные
Ford Flathead. 1942 год.

Нижнеклапанный двигатель (англ. «L-Head», «Flathead», SV, «Side-Valve») — двигатель, у которого распредвал расположен в блоке и клапаны расположены также в блоке, в ряд сбоку от цилиндров, тарелками вверх. Привод непосредственно от расположенного под ними распредвала.

Плюсы схемы — малая шумность (при наличии гидравлических толкателей или хорошей регулировке клапанов такие моторы практически бесшумны), простота изготовления. Минусы — из-за сложного пути бензовоздушной смеси значительно ухудшается наполнение цилиндров, как следствие — достигается ощутимо меньшая мощность по сравнению с остальными конфигурациями. Кроме того, долгий путь выхлопных газов может способствовать перегреву двигателей, работающих в тяжёлых условиях.

Вплоть до 1950-х годов, благодаря своей простоте и дешевизне, двигатели с таким ГРМ были наиболее распространены на легковых (кроме спортивных) и грузовых автомобилях. В 1930-х — 50-х годах в Европе и 1950-х в США стали массово внедрять верхнеклапанные двигатели, лишённые присущих нижнеклапанной схеме недостатков. На грузовых автомобилях эта схема использовалась намного дольше, например, грузовик ГАЗ-52 выпускался до 1990-х годов, за рубежом также были примеры весьма долго выпускавшихся нижнеклапанных двигателей.

Разновидностью схемы были имевшие некоторое распространение до Второй мировой войны двигатели с типом ГРМ, называемым «T-Head» (русский аналог термина отсутствует). У них впускные клапаны находились с одной стороны блока цилиндров, а выпускные — с другой. Соответственно, распределительных валов также было два. Цель такой конструкции — устранить эффект перегрева впускных клапанов. Дело в том, что низкооктановый бензин, доступный в начале XX века, отличался высокой склонностью к детонации, что делало применение этой схемы в какой-то мере выгодным — более холодная бензовоздушная смесь имеет несколько более высокое октановое число (на этом же принципе работал впрыск воды в цилиндры, охлаждавшей рабочую смесь — конструкция, также имевшая хождение в те годы). Таким двигателем, в числе прочих, оснащались первые модели «Руссо-Балта».

Двигатель получался громоздким, дорогим, поэтому схема не получила особого распространения.

Со смешанным расположением клапанов

Так же встречается обозначение — «F-Head». У такого двигателя обычно впускные клапаны находятся в головке блока, как у верхнеклапанного мотора, и приводятся в действие при помощи штанг-толкателей, а выпускные — в блоке, как у нижнеклапанного двигателя. Распределительный вал был один и был расположен в блоке, как у обычного нижнеклапанного мотора.

Эта схема обладает тем преимуществом, что её мощность ощутимо выше, чем у «чистого» нижнеклапанного. Как правило, такие двигатели переделывались из нижнеклапанных в качестве меры текущей модернизации.

Подобные «полуверхнеклапанные» переделки существовали и в СССР — это были спортивные двигатели на базе агрегатов автомобилей «Москвич», «Победа» и «ЗиМ». Выигрыш в мощности, в сочетании с иными мерами форсировки, был значительным — до 20…40 л.с., при исходной мощности самих указанных двигателей в 35, 50 и 90 л.с., соответственно.

За рубежом, такие двигатели широко применялись фирмами «Rolls-Royce» и «Rover» благодаря их высокой надёжности как по сравнению с нижнеклапанными (из-за хорошего охлаждения верхних клапанов), так и по сравнению с ранними верхнеклапанными двигателями (из-за вдвое меньшего числа штанг-толкателей).

С появлением «настоящих» верхнеклапанных двигателей, эта схема почти полностью вышла из употребления. Тем не менее, последний такой двигатель был выпущен фирмой «Willys» в 1970-х годах.

Верхнеклапанные с приводом клапанов толкателями (тип OHV)
Двигатель с ГРМ типа OHV фирмы Chrysler.

Данная конструкция ГРМ была изобретена Дэйвидом Данбаром Бьюиком (David Dunbar Buick) в самом начале XX века. У этих двигателей клапаны расположены в головке цилиндров, а распредвал — в блоке (англоязычное обозначение — OHV,— «OverHead Valve», также встречается I-Head, или «Pushrod», то есть, «с толкателями»). Привод клапанов — штангами-толкателями через коромысла.

Плюс такой схемы — относительно простая конструкция и обеспечиваемая ей конструктивная надёжность — в частности, как правило используется простой и надёжный привод распределительного вала шестернями, что исключает саму возможность таких неисправностей, как разрыв ремня ГРМ или «перескакивание» цепи в механизме с цепным приводом.

Многие двигатели с ГРМ типа OHV ощутимо более компактны по сравнению с верхневальными, так как у них отсутствует расположенный сверху в головке блока распределительный вал, что особенно актуально для двигателей без оси коромысел, у которых коромысла опираются на шаровые пальцы; для рядных двигателей это в особенности касается габарита по высоте, а для V-образных — и высоты, и габаритной ширины.

Механизм привода клапанов в случае схемы OHV получается самым длинным по сравнению с остальными вариантами

Существенный минус ГРМ типа OHV — большая инерционность такого механизма газораспределения, что несколько ограничивает безопасные максимальные обороты коленчатого вала двигателя и, следовательно, развиваемые двигателем крутящий момент и литровую мощность (степень форсирования). Спортивные двигатели с ГРМ типа OHV, например — у машин, участвующих в гоночной серии NASCAR, могут работать и на 11 000 оборотах в минуту, но для обеспечения этого требуются специальные, достаточно дорогостоящие конструктивные и технологические решения (впрочем, это касается любых специализированных гоночных агрегатов).

Кроме того, такая схема затрудняет использование более двух клапанов на цилиндр (двигатели с таким ГРМ, имеющие 4 клапана на цилиндр, имеют большие габариты и массу, что делает их малоприменимыми в легковых автомобилях, но вполне приемлемыми для грузовиков и тяжёлой техники — примеры тому двигатели КамАЗ, ЯМЗ, ТМЗ, дизель тепловоза ЧМЭ3 и многие другие) и усложняет проектирование впускных и выпускных окон в головке цилиндров с высокоэффективной с точки зрения пропускной способности и сопротивления потоку конфигурацией.

Двигатели этой схемы, как правило, сравнительно низкооборотные и относительно тихоходные, но с гибкой моментной характеристикой. Если не используются гидравлические толкатели, такой двигатель будет одним из наиболее шумных по сравнению с остальными схемами.

В СССР первым массовым верхнеклапанным мотором стал двигатель «Волги» ГАЗ-21 (малосерийный ЗиС-101 имел такой мотор уже в 1930-х годах). Из отечественных автомобилей такой механизм газораспределения имели «Волга» (все массовые карбюраторные модели), «Москвичи» всех моделей от М—407 до М—408 включительно и все грузовики с карбюраторными двигателями конфигурации V8 (ЗиЛ, ГАЗ).

В мировой практике легкового автомобилестроения такие двигатели были широко распространены с 1930-х (в США — с 1950-х) и по 1970-е годы, а в настоящее время производятся практически только в США. Иногда такие двигатели используются и на недорогих современных европейских автомобилях из-за своей дешевизны и компактности. Например, Ford Ka первого поколения (1996—2002) использовал инжектированную версию четырёхцилиндрового двигателя Kent разработки конца пятидесятых годов с ГРМ типа OHV, имеющую весьма компактные по современным стандартам размеры, что позволило уместить двигатель в небольшом моторном отсеке Ka. В моторах грузовиков и тяжёлой техники ГРМ типа OHV всё ещё очень широко распространён.

Схема OHV популярна и на малооборотистых четырёхтактных двигателях для газонокосилок, бензиновых электростанций, мотоблоков. Современные тракторные двигатели также имеют указанную схему.

Двигатели с распредвалом в головке цилиндров

OHC
ГБЦ двигателя D15A1 автомобиля Honda Integra 1987 года с приводом клапанов коромыслами.

Двигатель с одним распределительным валом и клапанами в головке (Overhead Camshaft; так же, SOHC — Single OverHead Camshaft). В зависимости от конкретной конфигурации привода клапанов, выделяют двигатели с:

ГРМ с приводом клапанов толкателями.

Схема OHC была наиболее распространена во вторую половину шестидесятых — восьмидесятые годы. Целый ряд двигателей такой схемы выпускается и в наше время, преимущественно для недорогих автомобилей (скажем, ряд двигателей «Renault Logan»).

Распредвалы двигателей, выполненных по схеме SOHC или DOHC, приводятся в движение зубчатым ремнем или цепью.

Привод распредвалов зубчатым ремнем является в настоящее время наиболее распространенным на легковых автомобилях. Зубчатый ремень находится вне объема, омываемого маслом, попутно ремень приводит в движение водяной насос. Преимущество привода зубчатым ремнем — дешевизна, бесшумность. Недостатки — в большинстве выпускаемых двигателей обрыв ремня вызовет удар тарелок клапанов о поршни. Во избежание этого рекомендуется строго соблюдать установленную периодичность замены зубчатого ремня. Ресурс обычно составляет от 50 до 150 тыс. км. Но необходимо помнить, что резина стареет со временем, и при малых ежегодных пробегах замена ремня может потребоваться раньше, чем это установлено производителем. Необходимо также помнить, что к обрыву ремня может привести и неисправность роликов натяжения, поэтому если двигатель «втыковой» (то есть обрыв или проскок ремня ГРМ приведет к столкновению тарелок клапанов и поршней), то следует время от времени осматривать механизм зубчатого ремня. Обрыв ремня ГРМ особенно часто происходит зимой или после длительного простоя автомобиля.

Цепной привод ГРМ является распространенным в верхнем ценовом сегменте легковых автомобилей, используется в двигателях грузовых автомобилей. Цепь обычно сдвоенная, находится в объеме двигателя, омываемого маслом. Преимущества — отсутствие опасности внезапного обрыва, изношенная цепь начинает стучать, особенно на холодном двигателе, предупреждая владельца о необходимости замены; больший ресурс — в 2-3 раза больше, чем у зубчатого ремня; долговечность. Недостатки — дороговизна, несколько большая шумность.

DOHC

Двигатель с двумя распредвалами в головке цилиндров (Double OverHead Camshaft).

При этом существуют две серьёзно различающиеся разновидности этого механизма, отличающиеся количеством клапанов.

DOHC с двумя клапанами на цилиндр. Эта схема является усложнённой разновидностью обычной OHC. В головке цилиндров расположены два распредвала, один из которых приводит впускные клапаны, второй — выпускные. Эта схема применялась в 1960-х — 1970-х годах на высокопотенциальных двигателях таких автомобилей, как «Fiat 125», «Jaguar», «Alfa Romeo», а также опытном двигателе гоночных автомобилей «Москвич-412Р», «Москвич-Г5» и в легковых автомобилях, также легких коммерческих, концерна «Ford» для Еропейского рынка, вплоть до 1994 года. В настоящее время не применяется, так что применительно к ней это название следует считать устаревшим.

Схема позволяет значительно увеличить количество оборотов коленчатого вала за счёт уменьшения его инерции, следовательно, увеличить мощность, снимаемую с двигателя. Например, мощность спортивной модификации двигателя «Москвича-412» с двумя распределительными валами объемом 1.6 литра составляла 100—130 л.с.

ГБЦ с 4 клапанами на цилиндр и ГРМ типа DOHC.

DOHC с четырьмя и более клапанами на цилиндр. Два распредвала, каждый из которых приводит свой ряд клапанов. Как правило, один распредвал толкает два впускных клапана, другой — два выпускных. Фактически, двухрядный вариант схемы OHC со вдвое большим количеством распредвалов и клапанов, однако могут осуществляться и иные схемы с общим количеством клапанов на цилиндр от 3-х до 6-и. Привод клапанов, как правило, толкателями. Схема даёт большое преимущество по мощностной отдаче. Применяется на большей части современных автомобилей, в частности, на двигателях ЗМЗ-405, ЗМЗ-406 и ЗМЗ-409, устанавливаемых на автомобили ГАЗ-3110 «Волга», ГАЗель, УАЗ.

Даже если двигатель имеет более одной головки блока цилиндров, и, следовательно, более двух распредвалов, в итоге он всё равно относится к схеме DOHC.

Десмодромная схема газораспределения

Десмодромный ГРМ.

В такой схеме газораспределения используются два распределительных вала (либо один с кулачками сложной формы). Один перемещает клапаны вниз, второй — вверх. Пружины отсутствуют.

У такого двигателя коленвал может раскручиваться до очень большого числа оборотов без вредных последствий, в то время, как обычный двигатель схемы OHC при частоте обращения коленвала порядка 9000 оборотов в минуту неминуемо выйдет из строя, так как скорости срабатывания клапанных пружин не будет хватать для того, чтобы отвести клапаны из-под удара поршня до его прихода в верхнюю мёртвую точку («зависание» клапанов).

Десмодромный механизм имеет много прецизионных деталей. Он очень трудоёмок и дорог в изготовлении. Этот механизм применялся на ряде гоночных автомобилей, например, «Mercedes-Benz W196»[2], «O.S.C.A. Barchetta» и «Mercedes-Benz 300 SLR», а ныне — на мотоциклах «Ducati»[3][4].

ГРМ с изменяемыми фазами газораспределения

Основная статья: Система изменения фаз газораспределения

В настоящее время существует множество различных решений, в частности, свои системы имеют Honda (VTEC), Toyota (VVT-i), Mitsubishi (MIVEC), Nissan (VVL) и др.

Прочие системы газораспределения

Гильзовая система газораспределения

Газораспределение на Bristol Perseus Устройство ГРМ со скользящими гильзами

Впервые разработана американским инженером Чарльзом Найтом (Charles Yale Knight), часто по его фамилии называется «системой Найта», хотя Найт разработал лишь один из типов гильзового газораспределения — со скользящими гильзами.

Применялась на дорогих легковых автомобилях — в первую очередь нужно отметить целую серию моделей SS («San-Soupape», фр. «без клапанов») французской фирмы Panhard et Levassor и автомобили фирмы Avions Voisin с двигателями Найта, а также такие модели, как Willys-Knight и Mercedes-Knight. Полный список автомобилей с двигателями Найта включает такие марки и модели, как:

Также гильзовое газораспределение находило применение на авиадвигателях, в частности, на британских авиационных двигателях разработки тридцатых годов, таких, как Bristol Perseus, Bristol Pegasus, Bristol Hercules. Аналогичные конструкции широко применялись и на паровых двигателях.

Принцип действия — открытие/закрытие окон в стенках цилиндра скользящими гильзами (sleeve valves). На британских авиадвигателях применялась не система Найта, а система МакКаллума, в которой гильзы не скользили вдоль цилиндра, а вращались относительно него, что было проще в реализации. Также существовало небольшое число двигателей, имевших окна не сбоку цилиндра, а в самой головке блока, то есть более близких к традиционной системе с тарельчатыми клапанами.

Главное преимущество — полная бесшумность. Кроме того, — долговечность и улучшение наполнения цилиндров бензовоздушной смесью за счёт большого размера и меньшего сопротивления окон в гильзах по сравнению с каналами клапанов, особенно в нижнеклапанных двигателях.

Основные недостатки — сложность и высокий расход масла.

Преимущества этой системы были особенно заметны по сравнению с нижнеклапанными автомобильными двигателями первой половины XX века, после появления гидрокомпенсаторов клапанного зазора и верхне расположенных клапанов, они практически исчезли. Тем не менее, в настоящее время ряд исследователей считает, что возможен возврат к системе Найта или иному виду гильзового газораспределения в двигателях будущего.

Примечания

dic.academic.ru

Смотрите также