Работы, выполняемые при ТО по ГРМ (ЕО, ТО-1, ТО-2, СО).
Техническое обслуживание механизма газораспределения заключается в периодическом осмотре наружных деталей, проверке и регулировке зазоров между клапанами и седлами, а также обеспечении плотности прилегания клапанов к седлам. При нарушении герметичности посадки клапанов производят притирку их конусных фасок к седлам.
Необходимо ежедневно при контрольном осмотре автомобиля после прогрева двигателя обращать внимание на отсутствии стуков при различной частоте коленчатого вала. После первых 2000 км пробега автомобиля, а в дальнейшем через 30 000 км нужно подтягивать гайки крепления крышки подшипников распределительного вала в установленной последовательности. После каждых 15 000 км пробега нужно проверять степень натяжения и состояние ремня привода распределительного вала и при необходимости натягивать его. Если на ремне обнаруживаются различные складки, трещины, расслоения, замасливания, а также разлохмачивания, то такой ремень может разорваться при работе двигателя, и он должен быть заменен до этого срока. При замасливании ремень тщательно протирают ветошью, которую предварительно смачивают бензином.
Проводят общие контрольно-осмотровые работы. Проверяют крепление двигателя и узлов систем питания и выпуска отработавших газов.
Компрессию в цилиндрах проверяют с помощью компрессометра на прогретом двигателе при температуре охлаждающей жидкости 75--80 "С. Наконечники компрессометра устанавливают вместо форсунки или свечи зажигания.
Подбор, притирка и установка клапанов.
Изнашивание направляющих втулок клапанов головки блока цилиндров приводит к нарушению уплотнения стержня клапана, увеличению расхода масла и повышенному уровню шума при работе двигателя. Дефект устраняется заменой направляющей втулки. Замена старых (дефектных) втулок выполняется на специальных станках или вручную с использованием различных оправок и ударами молотка со стороны седла клапана. При выпрессовке вручную чугунных или стальных втулок из алюминиевой головки блока цилиндров возникает опасность ее повреждения. Предварительный натяг можно уменьшить, нагрев головку блока цилиндров до 150--180 "С. Из чугунных головок блока цилиндров и алюминиевых с бронзовыми втулками выбивать втулки не трудно, так как натяг небольшой. Натяг при запрессовке новой втулки создается нагревом головки блока цилиндров и(или) охлаждением втулки. Нагрев головки блока цилиндров может быть осуществлен в печи, иногда достаточно нагреть с помощью горячей воды. Для охлаждения втулок применяют жидкий азот или сухой лед. Для пар чугун--чугун и бронза--алюминий нет необходимости в разнице температур. При запрессовке используются специальные приспособления, чтобы не допустить перекоса направляющей втулки относительно седла клапана.
После запрессовки втулки следует проверить концентричность седла клапана и при необходимости прокалибровать разверткой отверстия. При этом следует обеспечить зазор 0,04--0,05 мм для выпускных клапанов. Для некоторых двигателей поставляемые в качестве запасных частей втулки не требуют калибровки отверстия после установки.
Седла клапанов в процессе эксплуатации приобретают форму, отличную от конической: появляется овальность седла по фаске из-за неравномерного изнашивания седла. Кроме того, при перегреве и деформации головки блока цилиндров часто возникает несоосность направляющих втулок и седел клапанов. Встречаются случаи, когда на фаске седла появляются раковины из-за нарушения процесса сгорания и перегрева.
Основными способами ремонта седел клапанов являются фрезерование (растачивание), шлифование и притирка. Фрезерование -- наиболее распространенный способ ремонта седел.
До фрезерования используются фрезы с различными углами и диаметрами. Углом фрезы обычно считается половина угла при вершине, поэтому фрезы с углом 45° подходят для ремонта большинства двигателей. Значительно реже встречаются седла с углом 30°. При фрезеровании седла следует обеспечить соосность обрабатываемой поверхности с отверстием в направляющей втулке клапана. Для этого используется центрирующий стержень (пилот), соединенный с фрезой. В последнее время находят применение резцовые головки, у которых вместо фрезы используется твердосплавный резец. Наиболее удобны приспособления, у которых специальный резец позволяет сформировать сразу весь профиль седла. Это достигается наличием у пилота двух опор: одна на втулке, вторая в кронштейне приспособления, что улучшает качество обработки, приближая ее к станочной.
Сначала седло фрезеруется под фаски клапана до тех пор, пока рабочая фаска седла не будет полностью обработана. Далее другой фрезой, формируют конусную часть, сначала с меньшим углом, затем с большим, таким образом, чтобы ширина фаски стала 1,5--2,0 мм для впускного клапана и 2,0--2,5 мм -- для выпускного.
При наличии на фаске седел клапана трещин, раковин, вызывающих ослабление посадки седла в гнезде головки блока цилиндров, их удаляют на вертикально-расточном станке, формируя посадочное место для седла ремонтного размера.
Существуют также приспособления для ручного растачивания гнезд под седла в виде специальной головки с резцами -- резцедержателя, в комплекте с пилотом и специальным механизмом привода. В условиях небольших мастерских такие приспособления заменяют расточной станок, однако они уступают ему в точности обработки поверхности. Для алюминиевых головок блока цилиндров натяг седла в отверстии должен составлять 0,10--0,12 мм, а для чугунных --0,08--0,10 мм, причем большие значения для седла клапанов с диаметром тарелки более 45 мм. По высоте седло обычно делается заодно с поверхностью камеры сгорания. Для установки седла необходимо иметь специальную оправку, обеспечивающую центрирование седла. Для уменьшения натяга при запрессовке мощью оправке седла требуется тепловая подготовка головки блока цилиндров или запрессовываемого седла. Для этого применяются печи и термошкафы -- температура головки блока цилиндров из алюминиевого сплава обычно 100--150 "С, а чугунной - 150-200 °С.
В условиях небольшой мастерской можно нагреть головку блока цилиндров в кипятке. Для охлаждения седел лучше использовать жидкий азот или сухой лед.
Запрессовка седла выполняется быстрым переносом оправки с седлом от охладителя к головке блока цилиндров и ударом молотка по оправке с седлом. Если режимы нагрева-охлаждения были выбраны и выдержаны правильно, то для установки достаточно одного-двух резких ударов.
После установки седла в головку блока цилиндров из алюминиевого сплава необходимо седло зачеканить (закрепить), т.е. произвести наклеп материала головки блока цилиндров на торцевую фаску седла. Для чугунных седел в чугунных головках блока цилиндров зачеканивания не требуется, так как материалы головки блока цилиндров и седла имеют одинаковый коэффициент линейного расширения.
После фрезерования седла переходят к процессу притирки клапана. Притирка позволяет проконтролировать качество ремонта -- при правильно отфрезерованном седле достаточно нескольких секунд для получения ровной притертой матовой поверхности седла и клапана. В качестве абразива предпочтительно использовать корундовую пасту зернистостью 28--40 мкм или аналогичный порошок с трансмиссионным маслом. Алмазные пасты применять нежелательно, так как из-за внедрения твердых частиц в металл ускоряется изнашивание рабочих фасок седла и клапана при эксплуатации.
Диагностирование технического состояния ГРМ
Газораспределительный механизм -- один из самых насыщенных агрегатов автомобиля, от которого напрямую зависят не только характеристики работы, но и его долговечность. Сложность диагностики и ремонта усугубляется небольшими размерами деталей и величинами зазоров между ними.
Большая часть деталей сосредоточена в системе привода газораспределительного механизма (ГРМ), вот почему именно ремонт привода ГРМ требует особой тщательности. Небрежное обращение с деталями и компонентами узлов или их некорректная сборка легко могут привести к повреждению всего двигателя. Во избежание нарушения функции привода ГРМ в результате попадания в его систему посторонних включений при работе с ним необходимо обращать особое внимание на чистоту рабочей зоны. Даже самые незначительные загрязнения могут отрицательно сказаться на работоспособности компонентов, на определении степени износа и на результатах замеров. Это, в свою очередь, может отразиться на результатах диагностики и даже привести к полному выходу двигателя из строя. Надо помнить, например, что гидравлические компенсаторы зазора клапанов двигателя являются прецизионными компонентами и не подлежат разборке.
Введение
Газораспределительный механизм (другое наименование – система газораспределения , сокращенное наименование – ГРМ ) предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или топливно-воздушной смеси (в зависимости от типа двигателя) и выпуска из цилиндров отработавших газов.
На широко распространенных четырехтактных поршневых двигателях внутреннего сгорания применяются клапанные газораспределительные механизмы , поэтому устройство ГРМ рассмотрено именно на его примере.
Газораспределительный механизм имеет следующее общее устройство :
- клапаны;
привод клапанов;
распределительный вал;
привод распределительного вала.
- 1.впускной
клапан, 2. распределительный вал впускных
клапанов, 3. кулачек распределительного
вала, 4.распределительный вал выпускных
клапанов,
5.роликовый рычаг (коромысло), 6.
Гидрокомпенсатор,
7. клапанная пружина,8. выпускной клапан,
9. головка блока цилиндров, 10. блок цилиндров.
Различают впускные и выпускные клапаны . Для лучшего наполнения цилиндров диаметр тарелки впускного клапана больше, чем выпускного.
Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень. Пружина закреплена на стержне с помощью тарелки пружины и сухарей. Клапанные пружины имеют определенную жесткость, обеспечивающую закрытие клапана при работе. Для предупреждения резонансных колебаний на клапанах может устанавливаться две пружины меньшей жесткости, имеющие противоположную навивку.
Клапаны изготавливаются из сплавов. Рабочая кромка тарелки клапана усилена. Стержень впускного клапана, как правило, полнотелый, а выпускного – полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения.
Большинство современных ДВС имеют по два впускных и два выпускных клапана на каждый цилиндр. Помимо данной схемы ГРМ используется трехклапанная схема (два впускных, один выпускной), пятиклапанная схема (три впускных, два выпускных). Использование большего числа клапанов ограничивается размером камеры сгорания и сложностью привода.
Открытие клапана осуществляется с помощью привода, обеспечивающего передачу усилия от распределительного вала на клапан. В настоящее время применяются две основные схемы привода клапанов :
- гидравлические
толкатели;
роликовые рычаги.
С помощью гидрокомпенсаторов в приводе клапанов реализуется нулевой тепловой зазор во всех положениях, обеспечивается меньший шум и мягкость работы. Конструктивно гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Гидравлический компенсатор, расположенный непосредственно на толкателе клапана, носит название гидротолкателя.
Распределительный вал обеспечивает функционирование газораспределительного механизма в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. Он представляет собой вал с расположенными кулачками. Форма кулачков определяет фазы газораспределения , а именно моменты открытия-закрытия клапанов и продолжительность их работы. Существенное повышение эффективности ГРМ, а следовательно и улучшение характеристик двигателя дает применение различных систем изменения фаз газораспределения .
На современных двигателях распределительный вал расположен в головке блока цилиндров, при этом различают две таких схемы:
- одновальная
– SOHC (Single OverHead Camshaft);
двухвальная - DOHC (Duble OverHead Camshaft).
Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала с помощью привода, который осуществляет его вращение в два раза медленнее коленчатого вала (за один цикл работы двигателя конкретный клапан открывается только один раз). В качестве привода распределительного вала используются следующие виды передач:
- ременная;
цепная;
зубчатая.
Ременная и цепная передачи имеют как достоинства, так и недостатки, поэтому в ГРМ применяются на равных. Цепной привод более надежный, но цепь тяжелее ремня, поэтому требует дополнительных устройств для натяжения и гашения колебаний.
Ременной привод не требует смазки, поэтому на шкивы устанавливается открыто. Вместе с тем, ремень в сравнении с цепью имеет ограниченный ресурс. В качестве ременного привода распределительного вала широко используются зубчатые ремни .
Введение
2
ГРМ - сокращение
от «газораспределительный механизм».
Механизм распределения впуска горючей
смеси и выпуска отработавших газов в
цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.
Осуществляется путём открытия и закрытия
впускных и выпускных клапанов цилиндров
при помощи распределительного вала (распредвала)
и кулачкового механизма. Распредвал имеет
жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом,
реализованную с помощью зубчаторемённой
или цепной передачи. Как правило, на высокофорсированных
двигателях обрыв или проскальзывание
ремня ГРМ или цепи ГРМ приводит к выходу
двигателя из строя.
В настоящее время
на рынке присутствуют различные
двигатели с системами сдвига
фаз газораспределения.
VTEC - технология
фирмы Honda. Регулировка заключается
в использовании для регулируемого клапана
2 кулачков.
VVT-i - технология фирмы
Toyota. Регулировка производится поворотом
распределительного вала относительно
его приводной звёздочки.
Valvetronic - технология
фирмы BMW. Регулировка высоты подъёма клапанов
за счёт изменения положения оси вращения
коромысел.
Различают
одно- и двухвальные ГРМ, в зависимости
от количества распределительных валов
в головке блока цилиндров. В одновальном
ГРМ (SOHC-single overhead camshaft) - один вал. В двухвальном
(DOHC - double overhead camshafts)- соответственно два.
Это в частности означает, что V-образный
или оппозитный двигатель имеет два или
четыре распределительных вала.
1.1 Назначение, устройство и принцип работы
Газораспределительные
механизмы различают по расположению
клапанов в двигателе. Они могут
быть с верхним (в головке цилиндров)
и нижним (в блоке цилиндров) расположением
клапанов. Наиболее распространен газораспределительный
механизм с верхним расположением
клапанов, что облегчает доступ к
клапанам для их обслуживания, позволяет
получить компактную камеру сгорания
и обеспечить лучшее наполнение ее
горючей смесью или воздухом.
Газораспределительный
механизм состоит из:
распределительного
вала;
механизма
привода распределительного вала;
клапанного
механизма.
Работу
газораспределительного механизма
рассмотрим на примере двигателя
с V-образным расположением цилиндров.
Распределительный
вал находится в "развале" блока
двигателя, то есть между его правым
и левым рядами цилиндров, и приводится
во вращение от коленчатого вала через
блок распределительных шестерен. При
цепном или ременном приводе вращение
распределительного вала осуществляется
с помощью соответственно цепной
или зубчатой ременной передачи.
При
вращении распределительного вала кулачок
набегает на толкатель и поднимает
его вместе со штангой. Верхний конец
штанги надавливает на регулировочный
винт, установленный во внутреннем
плече коромысла. Коромысло, проворачиваясь
на своей оси, наружным плечом нажимает
на стержень клапана и открывает
отверстие впускного или выпускного
клапана в головке цилиндров
строго в соответствии с фазами газораспределения
и порядком работы цилиндров.
Под
фазами газораспределения понимают
моменты начала открытия и конца
закрытия клапанов, которые выражаются
в градусах угла поворота коленчатого
вала относительно мертвых точек. Фазы
газораспределения подбирают опытным
путем в зависимости от числа
оборотов двигателя и конструкции
впускных и выпускных зависимости
от числа оборотов двигателя и
конструкции впускных и выпускных
патрубков. Заводы-изготовители указывают
фазы газораспределения для своих
двигателей в виде таблиц или диаграмм.
Правильность
установки газораспределительного
механизма определяется по установочным
меткам, которые располагаются на
распределительных шестернях или
приводном шкиве блока цилиндров
двигателя.
Отклонение
при установке фаз приводит к
выходу из строя клапанов или двигателя
в целом. Постоянство фаз газораспределения
сохраняется только при соблюдении
регламентируемого теплового зазора
в клапанном механизме данной
модели двигателя. Нарушение величины
этого зазора приводит к ускоренному
износу клапанного механизма и потери
мощности двигателя.
Для
правильной работы двигателя кривошипы
коленчатого вала и кулачки распределительного
вала должны находиться в строго определенном
положении относительно друг друга.
Поэтому при сборке двигателя
распределительные шестерни вводятся
в зацепление по имеющимся на их
зубьях меткам: одной - на зубе шестерни
коленчатого вала, а другой -
между двумя зубьями шестерни
распределительного вала. На двигателях,
имеющих блок распределительных шестерен,
установка их производится также по меткам.
Последовательность
чередования одноименных тактов
в различных цилиндрах называется
порядком работы цилиндров двигателя,
который зависит от расположения
цилиндров и конструктивного
исполнения коленчатого и распределительного
валов.
Распределительный
вал служит для открытия и закрытия
клапанов газораспределительного механизма
в определенной последовательности
согласно с порядком работы цилиндров
двигателя.
Распределительные
валы отковывают из стали с последующей
цементацией и закаливанием токами
высокой частоты. На некоторых двигателях
валы отливают из
высокопрочного
чугуна. В этих случаях поверхность
кулачков и шеек вала отбеливается
и затем шлифуется. Для уменьшения
трения между шейками и опорами
в отверстия запрессовывают стальные,
покрытые антифрикционным слоем, или
металлокерамические втулки.
Между
опорными шейками распределительного
вала располагаются кулачки, по два
на каждый цилиндр, - впускной и
выпускной. Помимо этого на валу крепится
шестерня для привода масляного
насоса и прерывателя-распределителя
и имеется эксцентрик для привода
топливного насоса.
Шестерни
распределительных валов изготовляют
из чугуна или текстолита, приводную
распределительную шестерню коленчатого
вала - из стали. Зубья у шестерен
косые, что вызывает осевое перемещение
вала. Для предупреждения осевого
смещения предусмотрен упорный фланец,
который закреплен на блоке цилиндров
между торцом передней опорной шейки
вала и ступицей распределительной
шестерни.
В
четырехтактных двигателях рабочий
процесс происходит за четыре хода
поршня или два оборота коленчатого
вала. Это возможно, если распределительный
вал за это время сделает в
два раза меньшее число оборотов.
Поэтому диаметр шестерни, установленной
на распределительном валу, делают
в два раза большим, чем диаметр
шестерни коленчатого вала.
1.2
Неисправности. Причины,
способы их устранения
Стук
рычагов привода клапанов. Характерный
стук с равномерными интервалами, частота
его меньше любого другого стука
в двигателе. Заклинивание двигателя
с обрывом одного или нескольких
клапанов. Сопровождается деформацией
боковин рабочей части рычагов,
растрескиванием юбок тарелок клапанов
(возможно разрушение тарелки), подрезанием
упорных буртов сухарей со стороны
тыльной части. Возможно столкновение
выхлопных клапанов с днищами поршней.
Обязательна осадка сухарей в тарелках
клапанов
| Неисправности | Причины | Способы устранения |
| Не выдержан момент затяжки контргаек, перетяжка контргаек. | Отрегулировать клапаны. При перетяжке заменить регулировочные болты. | |
| Самоотворачивание регулировочных болтов | вследствие превышения максимально допустимых оборотов двигателя. | Последствия устранить за счет виновных |
| Износ кулачков распредвала | Работа пары "кулачок-рычаг" без зазора, Некачественная регулировка зазора. | С обратной стороны изношенного кулачка имеется радиальное засветление по всей длине обратной части. Заменить распредвал. |
| Износ кулачков распредвала, засветления с обратной стороны кулачка отсутствуют, возможна узкая полоса засветления у края противоположной части кулачка | работы рычага с перекосом | Заменить распредвал, рычаги |
| Кулачки не изношены. Многократной регулировкой стук не устраняется. | Отклонение геометрии кулачка распредвала | Заменить распредвал, рычаги. |
| Снижение мощности двигателя, низкая компрессия одного или несколькихцилиндров. | ||
| Неисправности | Причина | Способы устранения |
| Выкрашивание наплавленного слоя тарелки клапана ("прогар" клапана). | Способствующими возникновению дефекта факторами являются отсутствие зазора "распредвал - рычаг" у данного клапана и повышенный температурный режим двигателя. | Заменить клапаны |
| Стук газораспределительного механизма | |
| Причина | Способ Устранения |
| Завышен зазор "регулировочная шайба - кулачок распредвала". | Произвести регулировку подбором шайбы нужного размера. |
| Завышен зазор "наружный диаметр регулировочной шайбы - диаметр гнезда в толкателе под шайбу". | Заменить шайбу, толкатель. |
| Износ кулачков распредвала и регулировочных шайб | Заменить распредвал и регулировочные шайбы |
| Завышен зазор "опорная шейка распредвала - подшипник". | Заменить головку блока |
| Разнотолщинность регулировочной шайбы по кругу контакта с кулачком (неравномерный износ). | Заменить дефектную шайбу. |
| Огранка (некруглость) толкателей по наружному диаметру, эллипсность | Заменить толкатели. |
| Недозатяжка, ослабление крепления звездочки привода распредвала. Деформация шпонки звездочки крепления распредвала, шпоночных пазов звездочки и распредвала. | Заменить дефектные детали. |
| Взаимное касание пружин при рабочем ходе клапанов. | Заменить пружины |
| Износ направляющей втулки клапана. | Заменить втулки |
| Обрыв клапанов | |
| Дефект сварки стержня выхлопного клапана, посторонние включения в материале стержня впускного клапана. | |
| Заклинивание, разрушение подшипника водяного насоса. Срез зубьев или сбрасывание ремня привода распредвала со шкивов, рассогласование фаз газораспределения, столкновение клапанов с поршнями. | Заменить поврежденные детали. |
| Обрыв ремня привода распредвала. | Заменить поврежденные детали. |
| Ослабление натяжения ремня привода газораспределительного механизма, сбой фаз газораспределения. | Заменить поврежденные детали. |
| Примечание. В случае задира (износа) блока цилиндров крыльчаткой водяного насоса при разрушении подшипника блок цилиндров замены не требует, поскольку водяной насос имеет высокую производительность, при замене только водяного насоса характеристики работы системы охлаждения не нарушаются. | |
| Износ эксцентрика привода бензонасоса | |
| Засорение маслоканала заднего подшипника распредвала | Продуть маслоканалы, заменить распредвал и толкатель бензонасоса. |
| Недосверлен маслоканал заднего подшипника распредвала. | Заменить распредвал, толкатель бензонасоса и головку блока цилиндров. |
1.3 Техническое обслуживание и ремонт
Замена ремня привода газораспределительного механизма (ГРМ) на двигателях ВАЗ-2110ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Снимаем ремень привода генератора.
Ключом "на 10" отворачиваем болты передней крышки ГРМ: два сбоку и один в центре.
Снимаем крышку ГРМ.
Снимаем правое колесо и пластиковый щиток моторного отсека.
Головкой "на 19" проворачиваем коленчатый вал по часовой стрелке за болт крепления шкива до совмещения метки на зубчатом шкиве распределительного вала с установочным усиком на задней крышке привода ГРМ (B).
Сняв резиновую заглушку в верхней части картера сцепления убеждаемся, что риска на маховике расположена напротив прорези крышки картера сцепления. Так расположена риска на маховике двигателя при снятой коробке передач и головке блока цилиндров.
Фиксируем коленчатый вал от проворачивания, вставив через отверстие в картере сцепления отвертку между зубьями маховика.
Отворачиваем болт крепления шкива привода генератора.
Снимаем шкив привода генератора.
Ключом "на 17" ослабляем гайку крепления натяжного ролика.
Поворачиваем натяжной ролик в такое положение, при котором ремень будет максимально ослаблен.
Снимаем ремень ГРМ.
При замене натяжного ролика отворачиваем гайку его крепления и снимаем ролик со шпильки.
Под роликом установлена дистанционная шайба.
Устанавливаем ремень привода ГРМ в обратной последовательности. Надеваем ремень на шкив коленчатого вала. Затем, натягивая заднюю ветвь, надеваем ремень на шкив насоса охлаждающей жидкости и заводим за натяжной ролик. Надеваем ремень на шкив распределительного вала.
Вставив отвертку между двумя винтами или стержнями диаметром 4 мм, установленными в отверстие натяжного ролика, и поворачивая ролик против часовой стрелки, натягиваем ремень.
Затягиваем гайку крепления натяжного ролика.
Заворачиваем на место болт крепления шкива привода генератора и головкой "на 19" проворачиваем за болт коленчатый вал на два оборота по часовой стрелке.
Проверяем совпадение установочных меток коленчатого и распределительного валов.
При снятом шкиве привода генератора положение коленчатого вала удобно контролировать по совмещению меток на зубчатом шкиве коленчатого вала и крышке масляного насоса.
Схема привода распределительного вала
1
– зубчатый шкив коленчатого
вала
2
– зубчатый шкив насоса охлаждающей
жидкости
3
– натяжной ролик
4
– задняя защитная крышка
5
– зубчатый шкив распределительного
вала
6
– зубчатый ремень
А
– установочный выступ на задней защитной
крышке
В
– метка на шкиве распределительного
вала
С
– метка на крышке масляного насоса
D
– метка на шкиве коленчатого
вала
Если
метки не совпадают, повторяем операцию
по установке ремня.
Для
регулирования натяжения ремня
поворачиваем коленчатый вал против
часовой стрелки так, чтобы метка
на шкиве распределительного вала переместилась
вниз от усика задней крышки на два
зуба.
При
нормальном натяжении ремня его
передняя ветвь должна закручиваться
на 90° большим и указательным
пальцами руки с усилием 15–20 Н (1,5–2,0
кгс).Чрезмерное натяжение ремня снижает
срок его службы, а также подшипников насоса
охлаждающей жидкости и натяжного ролика.
Регулировка
тепловых зазоров в клапанном
механизме двигателя ВАЗ-2110
Замер
и регулировку зазоров проводим
на холодном двигателе.
ПОРЯДОК
ВЫПОЛНЕНИЯ
Выводим
наконечник троса привода дроссельной
заслонки из кронштейна.
Ключом
"на 10" отворачиваем две гайки
крепления кронштейна троса привода
дроссельной заслонки к ресиверу
(только для двигателя ВАЗ-2111 и
снимаем его.
Крестообразной
отверткой ослабляем хомуты крепления
двух отводящих шлангов вентиляции
картерных газов и снимаем
шланги со штуцеров клапанной крышки.
Крестообразной
отверткой ослабляем хомут крепления
подводящего шланга вентиляции картерных
газов и снимаем шланг.
Ключом
"на 10" отворачиваем две гайки
крепления клапанной крышки.
Снимаем
клапанную крышку.
В
отверстиях клапанной крышки установлены
резиновые уплотнительные втулки.
Снимаем
прокладку клапанной крышки.
Снимаем
переднюю крышку ремня привода ГРМ).
Проверка
и регулировка зазоров в механизме
привода клапанов
ПОРЯДОК
ВЫПОЛНЕНИЯ
Порядок
проверки и регулировки зазоров
в механизме привода клапанов
следующий.
Поворачиваем
коленчатый вал по часовой стрелке
до совмещения установочных меток на
зубчатом шкиве распределительного
вала и задней крышке ремня привода
ГРМ.
Затем
поворачиваем коленчатый вал еще
на 40–50° (2,5–3 зуба на шкиве распределительного
вала). В этом положении валов
проверяем набором щупов зазоры
у первого и третьего кулачков
распределительного вала.
Зазор
между кулачками распределительного
вала и регулировочными шайбами
должен быть 0,20 мм для впускных клапанов
и 0,35 мм – для выпускных. Допуск на зазоры
для всех кулачков составляет ±0,05 мм.
Если
зазор отличается от нормы, то на шпильки
корпусов подшипников распределительного
вала устанавливаем приспособление
для регулировки клапанов.
Вводим
"клык" приспособления между кулачком
и толкателем.
Разворачиваем
толкатель так, чтобы прорезь
в его верхней части была обращена
вперед (по ходу автомобиля).
Нажимая
вниз на рычаг приспособления, утапливаем
"клыком" толкатель и устанавливаем
между краем толкателя и распределительным
валом фиксатор, который удерживает
толкатель в нижнем положении.
Утапливание
толкателей клапанов при замене регулировочной
шайбы
1
– приспособление
2
– толкатель
Фиксирование
толкателей клапанов при замене регулировочной
шайбы
1
– фиксатор
2
– регулировочная шайба
Поднимаем
рычаг приспособления в верхнее
положение.
Пинцетом
через прорезь поддеваем и
извлекаем регулировочную шайбу.
При
отсутствии приспособления для регулировки
клапанов можно воспользоваться
двумя отвертками.
Мощной
отверткой, опираясь на кулачок, отжимаем
толкатель вниз. Вставив ребро
другой отвертки (с жалом шириной
не менее 10 мм) между краем толкателя
и распределительным валом, фиксируем
толкатель.
Вынимаем
пинцетом регулировочную шайбу.
Зазор
регулируем подбором толщины регулировочных
шайб. Для этого микрометром замеряем
толщину шайбы. Толщину новой
регулировочной шайбы определяем по
формуле:
Н
= В+(А–С), мм, где А – замеренный зазор;
В – толщина снятой шайбы; С – номинальный
зазор; Н – толщина новой шайбы.
и т.д.................
Урок № 27
Механизм газораспределения двигателя должен обеспечивать своевременный впуск в цилиндры свежего заряда воздуха или горячей смеси и выпуск из цилиндров отработавших газов. При возникновении неисправностей в механизме газораспределения нарушается нормальная работа двигателя, уменьшается его мощность, ухудшается экономичность.
Основными неисправностями механизма газораспределения могут быть следующие:
нарушение тепловых зазоров между стержнями клапанов и носками коромысел, подгорание рабочих фасок клапанов и седел, потеря упругости или поломка пружин клапанов, повышенный износ толкателей, штанг, коромысел, направляющих втулок клапанов, опорных шеек, втулок и кулачков распределительного вала, его упорного фланца и зубьев распределительной шестерни.
В автомобиле «Опель» основными неисправностями газораспределительного механизма являются износ шестерен и кулачков распределительного вала, нарушение зазоров между стержнями клапанов и носками коромысел, износ толкателей и направляющих втулок, тарелок клапанов и их гнезд. К отказам газораспределительного механизма относят поломку зубьев распределительной шестерни и потерю упругости клапанных пружин.
В процессе работы двигателя имеющийся в клапанном механизме тепловой зазор обеспечивает плотную посадку клапана на седло и компенсирует тепловое расширение деталей механизма. Если тепловой зазор в механизме впускного клапана нарушен, то проходное сечение клапана уменьшается, в результате чего уменьшается и наполнение цилиндра свежим зарядом воздуха или горючей смеси.
При увеличении теплового зазора в механизме выпускного клапана ухудшается очистка цилиндра от отработавших газов, что, в свою очередь, ухудшает процесс сгорания. При этой неисправности происходят повышенное изнашивание стержней клапанов и снижение мощности двигателя. Характерным признаком увеличенного теплового зазора является звонкий резкий стук, который хорошо прослушивается при работе двигателя без нагрузки с малой частотой вращения коленчатого вала.
При уменьшенном тепловом зазоре клапанов нарушается герметичность их посадки в седлах, а как результат - уменьшается компрессия в цилиндрах, подгорают фаски клапанов и их седла. Двигатель начинает работать с перебоями, мощность его падает.
Характерными признаками неплотного закрытия клапанов являются периодические хлопки во впускном или выпускном трубопроводе. У карбюраторных двигателей при уменьшенных тепловых зазорах впускных клапанов возникают хлопки в карбюраторе, а выпускных клапанов - в глушителе. Причинами этой неисправности могут быть также отложения нагара на седлах клапанов, поломки пружин клапанов, обгорания рабочих поверхностей клапанов и седел. Зазоры между стержнями клапанов и носками коромысел следует систематически проверять и при необходимости регулировать.
Шум в крышке распределительных шестерен и стуки распределительных шестерен сливаются с общим шумом, однако они прослушиваются в крышке распределительных шестерен, в зоне зацепления зубьев.
Обнаруженные при проверке технического состояния неисправности, вызванные повышенным износом деталей механизма газораспределения, устраняют при ремонте двигателя. Небольшие повреждения, предварительно устранив нагар, убирают путем шлифования. Седла клапанов не должны иметь раковин, повреждений и следов коррозии. Прежде чем ремонтировать седло, проверяют износ втулки клапана. Если она изношена, ее меняют, затем ремонтируют седло. Ремонт производят на специальных станках или используют специальное приспособление, состоящее из стержня и Сменной фрезы. Для восстановления клапанов и их седел применяют и другие комплекты инструментов отечественного и зарубежного производства.
Головки цилиндров после обработки седла необходимо обязательно продуть сжатым воздухом. Одним из наиболее распространенных дефектов направляющих втулок является повышенный износ внутренней поверхности. Обычно он вызывается длительной эксплуатацией двигателя после 150 тысяч километров пробега автомобиля.
Состояние направляющих втулок клапанов в основном определяет зазор между ними и стержнями клапанов. Чтоб определить зазор, нужно измерить диаметр стержня клапан и диаметр отверстия его направляющей втулки, а затем вычесть из второго значения первое. Одним из методов измерения зазора без снятия головки блока цилиндров является следующий. К клапану, установленному в направляющей втулке, прикладывают ножку индикатора часового типа и устанавливают его на нуль. Затем сдвигают стержень клапана по направлению к индикатору и по его показаниям определяют зазор между стержнем и направляющей втулкой. Зазор не должен превышать 0,20–0,25 мм. При измерении стержень клапана необходимо перемешать в направлении, параллельном коромыслу, так как в этом направлении, как правило, происходит наибольший износ направляющей втулки.
Зазор между направляющей втулкой и клапаном можно проверить следующим способом. Снимают головку блока цилиндров, очищают клапаны и направляющие втулки от отложений, вставляют клапаны во втулки и устанавливают на поверхность блока цилиндров индикатор часового типа (рис.1).
Рисунок 1. Измерение зазора между стержнем клапана и направляющей втулкой при снятой головке блока цилиндров
Затем в радиальном направлении передвигают тарелку клапана и определяют зазор. Для впускного клапана он не должен превышать 1,0 мм, а для выпускного клапана - 1,3 мм. Восстановить необходимый диаметр втулки можно, применив комплект специальных ножей из твердого сплава. С помощью таких ножей-колесиков выдавливают спиральный желобок внутри втулки клапана, что уменьшает ее внутренний диаметр за счет деформации металла. В результате выдавливания получают спиральные желобки, которые являются своеобразным уплотнением и удерживают масло. Далее с помощью развертки обрабатывают втулку под диаметр клапана. Если слишком большой зазор между направляющей втулкой и клапаном не устраняется после замены клапана и развертывания втулки под ремонтный размер клапана, втулку заменяют
Не ремонтируя машину самостоятельно, большинство автолюбителей плохо представляют, что такое ГРМ в автомобиле. Более того, далеко не все знают, как эта аббревиатура расшифровывается.
Если коротко, то ГРМ — это газораспределительный механизм. Понимая устройство газораспределительного механизма, причины поломок, правила обслуживания, легче избежать неисправностей, ведущих к капитальному ремонту двигателя.
Как понятно из названия, механизм управляет фазами газораспределения ДВС, то есть синхронизирует впрыск топливно-воздушной смеси, выпуск отработанных газов. Вращение коленчатого вала через шестерни, цепь или передается на распредвал, который управляет согласованным движением кулачков, открывающих впускные и выпускные клапаны.
Схематическое изображение устройства одного из возможных вариантов ГРМ
Конструктивно механизм состоит из десятков деталей. Кроме распределительных валов в него входят клапаны, сухари, толкатели, коромысла, штанги, тарелки, пружины, регулировочные элементы, системы поворота клапанов. Вращение кулачков распредвала обеспечивает раздельное осуществление фаз впрыска, сжатия, сгорания топлива (рабочего хода), выброса отработанных газов.
Конструкции ГРМ разделяют по расположению клапанов (нижнее, верхнее, смешанное). Для современных легковых моделей характерно использование ГРМ системы DOHC, с двумя клапанами на цилиндр. Каждый из двух распределительных валов открывает отдельный ряд клапанов, уменьшая инерцию коленчатого вала. Такая конструкция ГРМ увеличивает мощность двигателя, допустимое число оборотов.
Десмодромные ГРМ дорогих моделей управляются бортовыми компьютерами (электронными управляющими блоками). В них применяются электромагнитные клапаны, по команде микропроцессора меняющие режим работы двигателя. Это снижает расход топлива, помогает снимать с мотора оптимальную для режима движения мощность.
Поломки ГРМ и их причины
Внешними признаками поломок элементов газораспределительного механизма становятся металлические стуки в головке блока, падение мощности двигателя, синий цвет выхлопа, выстрелы глушителя, звонкие детонационные стуки, перегревы мотора.
Клапаны, погнутые в результате обрыва ремня
К причинам неисправностей ГРМ автомеханики относят износ деталей (при выработке ресурса двигателя), нарушение правил эксплуатации силового агрегата (экстремальные нагрузки, работа на максимальных оборотах), использование загрязненных смазок, бензина с примесями, смолами.
Это ведет к появлению распространенных поломок газораспределительного механизма:
- повышенному износу подшипников;
- нагару на клапанах;
- увеличению тепловых зазоров клапанов;
- деформациям пружин клапанов;
- неисправностям гидрокомпенсаторов;
- зависанию клапанов;
- удлинению цепи ГРМ;
- обрыву ремня ГРМ;
- износам зубчатого шкива, направляющих втулок, стержней клапанов, маслоотражающих колпачков.
Диагностика износа ГРМ усложняется сходством симптомов с неисправностями других систем двигателя. Для точного определения поломки необходим демонтаж головки блока цилиндров. При запоздавшей диагностике назревающих поломок к серьезным последствиям приводят обрывы ремня ГРМ, зависание клапанов.
Зависание клапанов бывает вызвано нагаром, резонансом, ослаблением пружин клапанов. Неисправность требует полной разборки механизма, в крайнем случае – замены клапанов. Обрыв ремня ведет к загибу, деформации клапанов, направляющих втулок, отрыву штоков. Может понадобиться замена клапанов, капитальный ремонт всего двигателя (включая замену поврежденного блока цилиндров).
Видео о ГРМ в автомобиле
Обслуживание газораспределительного механизма
При техобслуживании автомобиля визуальный осмотр ремня доступен даже неопытным автолюбителям. Труднее определить растяжение цепного привода. Если на ремне видны трещины, значительные потертости, нитки корда, замена детали обязательна. Проверить натяжение ремня можно поворотом плоскости пальцами на 90 градусов.
Опытные владельцы машин, обладающие опытом ремонта, проводят замену ремня самостоятельно. Тонкими моментами операции становится совмещение меток шестерней валов (коленчатого, распределительного) с прорезями кожуха привода, определение пригодности натяжных роликов к дальнейшей эксплуатации, правильная регулировка натяжения.
Метки на шестернях валов и на кожухе
При выборе зубчатого ремня для замены, кроме соответствия размеров, нужно обращать внимание на материал привода. Лучшими считаются ремни из композитных материалов (тяговый слой из арамида, полиэстера, полиамида, наружное покрытие бутадиен-нитрильным каучуком). Такие производители зубчатых ремней как ContiTech, «Бош», Dayco, Habasit гарантируют для своей продукции:
- износостойкость;
- малую шумность;
- высокие показатели эластичности, прочности на разрыв;
- способность работать при повреждениях (незначительных трещинах, потертостях).
Операции измерения теплового зазора, диагностику направляющих втулок (определение зазора между клапанами и втулками) нужно доверить специалистам. Для этого требуется разборка ГРМ, использование специальных измерителей. Обращения в автосервис не избежать при сбоях фаз газораспределения (требующих регулировки), текущих ремонтах седел клапанов, заменах распределительных шестерен, направляющих втулок.
Основными причинами неисправности ГРМ являются: нарушение тепловых зазоров между стержнями клапанов и носками коромысел; подгорание рабочих фасок клапанов и седел; потеря упругости или поломка пружин клапанов; повышенное изнашивание толкателей, штанг, коромысел, направляющих втулок клапанов, опорных шеек, втулок и кулачков распределительного вала, его упорного фланца и зубьев зубчатого колеса.
Характерным признаком при увеличенном тепловом зазоре при работе двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала без нагрузки прослушивается резкий звонкий стук. При этом уменьшается высота подъема и проходное сечение клапана.
Причинами увеличения теплового зазора являются изнашивание торцевой части деталей привода и кулачка, развальцовка от значительных знакопеременных нагрузок торцевой части привода и самого клапана.
При уменьшенном тепловом зазоре нарушается его посадка в седло, подгорают фаски клапанов и их седла, двигатель работает с перебоями.
Признаками уменьшенного теплового зазора являются периодические хлопки в впускном или выпускном трубопроводах. У карбюраторных двигателей при уменьшенных тепловых зазорах впускных клапанов возникают хлопки в карбюраторе, а выпускных клапанов – в глушителе.
Зазоры проверяют пластинчатым щупом 1 при полностью закрытых клапанах и при необходимости регулируют на холодном двигателе (рис. 8.2).
Рисунок 8.2 – Проверка и регулировка теплового зазора ГРМ: а – с нижним расположением распределительного вала, б – двигателя автомобиля «ВАЗ»
Регулировку зазоров в клапанах выполняют, начиная с первого цилиндра, в последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров двигателя.
Зазор изменяют до нужной величины, вращая регулировочный винт толкателя или винт 3 коромысла 1, опустив контргайку 2. Зазор должен соответствовать заводским данным. Например, для двигателей ГАЗ-53, ЗИЛ‑130,ЯМЗ-236 зазор должен быть равен 0,25-0,30 мм.
Наличие в ГРМ гидравлических толкателей позволяет автоматически выбирать зазор в приводе клапана. Однако гидравлические толкатели очень чувствительны к качеству масла и степени его очистки. Коксование масла, продукты изнашивания деталей вызывают их заклинивание. При этом возникают ударные нагрузки, которые приводят к поломкам.
В современных двигателях в качестве привода распределительного вала ГРМ используются роликовые цепи или зубчатые ремни.
Натяжение роликовой приводной цепи осуществляется следующим образом: ослабить фиксирующую гайку стержня натяжителя или стопорного винта и провернуть коленчатый вал на 3 – 4 оборота в направлении его вращения. Натяжное устройство при этом переместится на величину прогиба и автоматически установится необходимое натяжение цепи. Затем затянуть фиксирующую гайку стержня натяжителя или стопорный винт.
Большее распространение получили привода ГРМ, где используются зубчатые прорезиненные кордовые ремни. Их масса меньше массы роликовой цепи. При этом упрощается конструкция двигателя, снижается уровень шума. Однако ремень уступает роликовой цепи по надежности.
Замена ремня должна производиться по инструкции завода-изготовителя автомобиля, поскольку разрыв ремня и срыв его зубьев приводит к серьезным поломкам двигателя. Ремни, как правило, натягиваются смещением или поворотом специального натяжного ролика. Натяжение ремня ГРМ наиболее просто проверяется нажатием рукой на его длинную ветвь. При усилии 24,5 – 39,2 Н ремень должен прогибаться на 5–20 мм.
