Механизм газораспределения автомобилей ВАЗ 2108-2110 с центральным и распределённым вспрыском служит для пуска горючей смеси в камеру сгорания двигателя и отвода отработанных газов. Головка цилиндров отлита из алюминиевого сплава, имеет запрессованные чугунные седла и направляющие втулки клапанов. Верхняя часть втулок уплотняется металло-резиновыми маслоотражательными колпачками 7 (Приложение 1), которые препятствуют попаданию масла в камеру сгорания двигателя, что предотвращает закоксовывание свечей зажигания. В запасные части направляющие втулки поставляются с увеличенным на 0,02 мм наружным диаметром.
Распределительный вал – чугунный, литой, пятиопорный. Рабочие поверхности кулачков и поверхность под сальник отбеливаются для увеличения износостойкости. В распределительном вале пять опор и восемь кулачков. Передняя и задняя крышки распределительного вала изготовлены из дюралюминиевого сплава. К передней части распределительного вала крепится распределительная шестерня, изготовленная из чугуна. К передней части коленчатого вала также крепится распределительная шестерня, диаметром поменьше вышеуказанной.
Для натяжения ремня ГРМ в передней части блока цилиндров установлен натяжной ролик, также ремень ГРМ вращает водяной насос (помпу) системы охлаждения.
Между кулачком распределительного вала находится металлический толкатель, в днище которого устанавливается регулировочная стальная шайба определённой толщины.
Работа грм
Горючая смесь из поплавковой камеры через систему жиклеров впрыскивается в впускной коллектор двигателя, откуда посредством разряжения, создаваемого поршнем, через впускной клапан, попадает в камеру сгорания двигателя. После воспламенения горючей смеси через выпускной клапан попадает в выпускной коллектор и дальше в выхлопную трубу.
При нахождении каждого поршня в верхней мёртвой точке впускной и выпускной клапаны этого же цилиндра должны быть закрыты. При нарушении фаз газораспределения двигатель не работает или работает с перебоями (троит). Для соблюдении правильности и очерёдности фаз газораспределения коленчатый и распределительный вал устанавливается в соответствии с метками, обозначенными на распределительной шестерне коленчатого вала (ВМТ), также метка верхней мёртвой точки находится на маховике коленчатого вала.
На шестерне распределительного вала также имеется метка, которая соответствует верхней мёртвой точке двигателя. В автомобилях серии ВАЗ 2108-2110 обрыв или износ ремня газораспределительного механизма приводит к нарушению фаз газораспределения, что влечёт за собой отказ в работе силового агрегата (двигателя). Во избежание этого нужно проводить плановые ТО и ежедневный осмотр.
Клапаны привода клапанов приводятся в действие кулачками распределительного вала через цилиндрические толкатели. Зубчатым ремнём приводится во вращение шкив насоса охлаждающей жидкости. Ролик служит для натяжения ремня. Поворачивая ролик относительно шпильки крепления, можно изменять натяжение ремня.
Техническое обслуживание и регулировка грм
Регулировка зазоров в механизме привода клапанов.
Зазор А (Приложение 1) между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами на холодном двигателе должен быть (0,2±0,05) мм для впускных клапанов и (0,35±0,05) мм – для выпускных. Зазор регулируется подбором толщины регулировочных шайб 6.
В запасные части поставляются регулировочные шайбы толщиной от 3 до 4,5 мм с интервалом через каждые 0,05 мм. Толщина шайбы маркируется на её поверхности.
Зазор регулируется в следующем порядке:
Снять крышку головки цилиндров и переднюю защитную крышку зубчатого ремня;
Вывернуть свечи зажигания ключом 67.7812.9515 и удалить масло из верхней части головки цилиндров;
Осмотреть поверхность кулачков распределительного вала: на них не должно быть задиров, раковин, износа и глубоких рисок;
Установить на шпильки крепления крышки головки цилиндров приспособление 67.7800.9503 для утапливания толкателей клапанов;
Повернуть коленчатый вал до совмещения установочных меток на шкиве и задней крышке зубчатого ремня, а затем довернуть его ещё на 40-50 0 (2,5-3 зуба на шкиве распределительного вала). При этом в первом цилиндре будет фаза сгорания;
Проверить набором щупов зазоры у 1-го и 3-го кулачков распределительного вала;
Если зазор отличается от нормы, то приспособлением 67.7800.9503 (Приложение 3) утопить толкатель и зафиксировать его в нужном положении, установив между краем толкателя и распределительным валом фиксатор 67.7800.9504 (Приложение 4);
Приспособлением 67.7800.9505 удалить регулировочную шайбу и микрометром измерить её толщину;
Определить толщину новой шайбы по формуле:
Н = В + (А – С),
где А –замеренный зазор, мм;
В – толщина снятой шайбы, мм;
С – номинальный зазор, мм;
Н – толщина новой шайбы, мм.
Пример. Допустим А = 0,26 мм; В = 3,75 мм; С = 0,2 мм (для впускного клапана), тогда:
Н = 3,75 + (0,26 -0,2) = 3,81 мм.
В пределах допуска на зазор ±0,5 мм принима6ем толщину новой шайбы, равную 3,8 мм.
Установить в толкатель клапана новую регулировочную шайбу маркировкой в сторону толкателя, убрать фиксатор 67.7800.9504 и ещё раз проверить зазор. Если он отрегулирован верно, то щуп толщиной 0,2 или 0,35 мм должен входить с лёгким защемлением;
Последоват5льно поворачивая коленчатый вал на пол-оборота, что соответствует повороту метки на шкиве распределительного вала на 90 0 , отрегулировать зазоры клапанов, соблюдая очерёдность;
Залить масло в верхнюю часть головки цилиндров, установить крышку головки цилиндров и переднюю крышку зубчатого ремня.
Поворачивать коленчатый вал следует только по часовой стрелке или за болт крепления шкива привода генератора, или за шкив распределительного вала с помощью приспособления 67.7811.9509. Нельзя поворачивать коленчатый вал за болт крепления шкива распределительного вала, т. к. при этом можно повредить болт.
Проверка технического состояния головки цилиндров.
Тщательно вымыть головку цилиндров и очистить масляные каналы. Удалить нагар из камер сгорания и с поверхности выпускных каналов металлической щёткой.
Осмотреть головку цилиндров. На опорах под шейки распределительного вала и в отверстиях под толкатели клапанов не должно быть задиров и повреждений. Трещины в любых местах головки цилиндров не допускаются. При подозрении на попадание охлаждающей жидкости в масло, проверить герметичность головки цилиндров.
Для проверки герметичности закрыть отверстия охлаждающей рубашки заглушками и нагнетать насосом в рубашку охлаждения головки цилиндров воду под давлением 0,5 МПа (5кгс/см 2). В течение 2 мин. Не должно наблюдаться утечки воды из головки.
Можно проверить герметичность головки цилиндров сжатым воздухом, для чего заглушить отверстия рубашки охлаждения заглушками приспособления 67.7871.9510, опустить головку цилиндров в ванну с водой, подогретой до 60-80 0 С и дать ей прогреться в течение 5 мин. Затем подать внутрь головки сжатый воздух под давлением 0,15-0,2 МПа (1,5-2 кгс/см 2). В течение 1-1,5 мин не должно наблюдаться выхода пузырьков воздуха из головки.
Седла клапанов.
Форма фасок сёдел клапанов показана в Приложении 5. на рабочих фасках седел (зона контакта с клапанами) не должно быть точечных раковин, коррозии и повреждений. Небольшие повреждения можно устранить шлифованием седел. При этом снимать как можно меньше металла. Шлифовать можно как вручную, так и с помощью шлифовальной машинки.
Проверяется зазор между направляющими втулками клапанов и стержнями клапанов, измерив диаметр стержня клапана и отверстие направляющей втулки.
Расчётный зазор для новых втулок: 0,022-0,055 мм для впускных клапанов и 0,029-0,062 мм – для выпускных; максимально допустимый предельный зазор (при износе) 0,3 мм при условии отсутствия повышенного шума газораспределительного механизма.
Если увеличенный зазор между направляющей втулкой и стержнем не может быть устранён заменой клапана, заменить втулки клапанов, пользуясь для выпрессовки и запрессовки оправкой А.60153/R (Приложение 6).
Запрессовать направляющие втулки с надетым стопорным кольцом до упора его в тело головки цилиндров. После запрессовки развернуть отверстия в направляющих втулках клапанов развёртками А. 90310/1 (для втулок впускных клапанов) и А. 90310/2 (для втулок выпускных клапанов). Затем прошлифовать седло клапана и, при необходимости, довести ширину рабочей фаски до нужных размеров.
Удаляют нагар с клапанов. Проверяют, не деформирован ли стержень и нет ли трещин на тарелке. Повреждённый клапан заменяют. Проверяют состояние рабочей фаски клапана. При мелких повреждениях её можно прошлифовать, выдерживая угол фаски 45 0 30`±5`. При этом расстояние от нижней плоскости тарелки клапана до базовых диаметров (34 и 30,5 мм) должны быть в пределах 1,3-1,5 и 1,8-2,0 мм.
Проверяют, нет ли на пружинах трещин и не снизилась ли упругость пружин, измеряя их деформацию под нагрузкой. Проверяют состояние рабочей поверхности толкателя. На ней не должно быть задиров и царапин. При повреждениях заменяют толкатель.
При многократном использовании болтов крепления головки цилиндров они вытягиваются. Поэтому проверяют, не превышает ли длина болта 135,5 мм и если она больше, то заменяют новым.
Рабочие поверхности регулировочных шайб должны быть гладкими, без забоин, царапин и задиров. На них не должно быть ступенчатого или одностороннего износа, натира металла. Допускаются концентричные следы от приработки с кулачками распределительного вала.
Натяжение ремня привода распределительного вала регулируют в следующем порядке:
Снимают переднюю крышку зубчатого ремня;
Поворачивают коленчатый вал за борт крепления шкива привода генератора по часовой стрелке в такое положение, чтобы метка на маховике, видимая в люке картера сцепления, +находилась против среднего деления шкалы. При этом метка В (Приложение 2) на шкиве распределительного вала должна находиться против установочной метки А на задней защитной крышке рубчатого ремня;
Поворачивают коленчатый вал за болт крепления шкива привода генератора против часовой стрелки в такое положение, чтобы метка В на шкиве распределительного вала переместилась вниз от метки А на два зуба;
Проверяют натяжение ремня: оно считается нормальным, если в средней части ветви между шкивами распределительного и коленчатого валов ремень закручивается на 90 0 усилием пальцев 15-20Н (1,5-2 кгс). Для проверки натяжения можно пользоваться приспособлениями 67.7834.9525 или 67.7834.9526 с тарированной пружиной;
Если усилие ниже (выше) нормы, поворачивают коленчатый вал по часовой стрелке до совмещения меток А и В, ослабляют гайку крепления натяжного ролика, поворачивают его на 10-15 0 против (или по) часовой стрелки и затягивают гайку крепления оси;
Снова проворачивают коленчатый вал по часовой стрелке на два оборота до совмещения меток А и В, затем против часовой стрелки до смещения метки В на шкиве распределительного вала на два зуба вниз от метки А и проверяют натяжение ремня;
Если натяжение недостаточно, то повторяют операции по натяжению ремня;
Если натяжение нормальное, то затягивают гайку крепления натяжного ролика моментом 39,2 Н·м и устанавливают переднюю крышку зубчатого ремня.
Необходимо избегать лишнего натяжения ремня, т. к. это значительно снижает срок его службы, а также подшипников насоса охлаждающей жидкости и натяжного ролика.
После завершения регулировок проверяют затяжку болта крепления шкива привода генератора на коленчатом валу. При натяжении ремня не допускается проворачивать коленчатый вал вращением шкива распределительного вала.
Основными неисправностями механизма газораспределения являются нарушение тепловых зазоров клапанов; вытягивание зубчатого ремня и износ зубчатых шкивов или цепи и звездочек привода; износ маслоотражательных колпачков; ослабление креплений крышек подшипников распределительного вала; неплотное закрытие клапанов вследствие изнашивания их головок и седел, а также снижения упругости клапанных пружин; износ подшипников, шеек и кулачков распределительного вала, а также других деталей клапанного механизма (толкателей, поршней и их осей, клапанов, их втулок и седел).
Нарушение регулировок и износ деталей механизма газораспределения сопровождаются повышенной шумностью и стуками при работе двигателя, потерей им мощности, а также повышенным дымлением и расходом масла (при износе маслоотражательных колпачков, когда масло начинает просачиваться в камеры сгорания цилиндров через клапаны). Необходимость ремонта или регулировки механизма газораспределения определяется по результатам проверки его технического состояния на автомобиле.
Проверка технического состояния механизма газораспределения заключается в оценке состояния его деталей по шумам и стукам, расходу сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, и компрессии, по измерениям изменений разряжения во впускном трубопроводе, а также упругости клапанных пружин.
По шумам и стукам определяются растяжение и износ цепи и звездочек привода газораспределительного механизма, износ подшипников и опорных шеек распределительного вала, увеличенные зазоры в клапанном механизме вследствие нарушения регулировки или износа его деталей.
По расходу сжатого воздуха и падению компрессии устанавливают нарушение герметичности клапанов вследствие износа посадочных поверхностей их седел и головок (при наличии нормальных тепловых зазоров клапанов). Расход сжатого воздуха определяется с помощью прибора К-69М, как это было описано выше. Поскольку повышенный расход воздуха одновременно характеризует состояние как кривошипно-шатунного механизма, так и механизма газораспределения, для уточнения конкретной причины повышенного расхода сжатого воздуха производится повторное измерение расхода после заливки в цилиндр небольшого (25...30 г) количества моторного масла, так же, как и при измерении компрессии. Если при этом расход сжатого воздуха восстанавливается до требуемой величины, то детали клапанного механизма находятся в удовлетворительном состоянии, а если нет - то потребуется снять головку цилиндров для ремонта (притирки клапанов, замены изношенных деталей).
По результатам измерений определяется необходимость разборки и ремонта механизма газораспределения (снятия и ремонта или замены головки цилиндров, распределительного вала, деталей клапанного механизма).
Проверка упругости пружин клапанов производится как без снятия их с двигателя, так и после разборки клапанного механизма. Для контроля пружин непосредственно на двигателе необходимо снять клапанную крышку, установить поршень соответствующего цилиндра в ВМТ такта сжатия и с помощью прибора КИ-723 измерить усилие, необходимое для сжатия пружин. Если оно окажется меньше предельно допустимого, то производят замену пружин или подкладывают под нижнюю опорную тарелку дополнительную шайбу.
Проверка и регулировка тепловых зазоров в приводе клапанов необходимы для обеспечения эффективной работы и долговечности двигателя. При увеличенном тепловом зазоре появляется частый металлический стук клапанов, хорошо прослушиваемый при малой частоте вращения на холостом ходу. При этом происходят усиленное изнашивание торцов стержней клапанов, наконечников стержней или регулировочных шайб, падение мощности двигателя, так как сокращается время нахождения клапанов в открытом положении и вследствие этого ухудшается наполнение горючей смесью и очистка цилиндров от отработавших газов. При малом зазоре или его отсутствии у выпускных клапанов появляются хлопки из глушителя, а у впускных - из карбюратора. При этой неисправности клапаны неплотно садятся в седлах, что приводит к снижению компрессии, уменьшению мощности двигателя и обгоранию головок клапанов.
Для предотвращения этих неисправностей нужно периодически проверять и своевременно регулировать тепловые зазоры, а при износах клапанов и седел притирать их к седлам или заменять. Проверка и регулировка зазоров в приводе клапанов производится на холодном двигателе при температуре 15.,.20°С.
Техническое обслуживание механизма газораспределения. Ежедневно при контрольном осмотре автомобиля после прогрева двигателя необходимо на слух убедиться в отсутствии стуков при различной частоте вращения коленчатого вала.
После первых 2000 км пробега, а в дальнейшем через 30 000 км на двигателях надо подтягивать гайки крепления крышки подшипников распределительного вала в установленной последовательности моментом 18,4...22,6 Н м (1,9...2,3 кгс-м).
После каждых 15 000 км пробега необходимо проверять состояние и степень натяжения ремня привода распределительного вала и натягивать его. При наличии складок, трещин, расслоения, замасливания и разлохмачивания приводного ремня возникает опасность разрыва при работе двигателя, поэтому в этом случае он должен быть заменен ранее установленного срока (60 000 км пробега). В случае замасливания ремень тщательно протирают ветошью, смоченной бензином.
После каждых 30 000 км пробега (а при необходимости и раньше) надо проверять и регулировать тепловые зазоры клапанов. После каждых 60 000 км пробега рекомендуется производить замену зубчатого ремня привода распределительного вала и маслоотражательных колпачков.
Является наличие системы газораспределения. В народе механизм называют ГРМ. Этот узел должен регулярно обслуживаться, что строго регламентировано заводом-изготовителем. Несоблюдение сроков по замене основных компонентов может повлечь за собой не только ремонт ГРМ, но и двигателя в целом.
Стоит понимать, что ремонт ремня ГРМ как таковой не выполняется. Последний подлежит только замене. Что касается регламентных сроков замены механизма, то все зависит от завода изготовителя. В большинстве случаев ремень ГРМ меняют каждые 150 тысяч километров, но в тяжелых условиях эксплуатации, к которым можно смело отнести пробег машины по территории РФ, необходимо проводить замену каждые 90-100 тысяч километров. Ремонт ремня ГРМ и других составляющих не рекомендуется делать еще по той причине, что обслуживание газораспределительного механизма довольно дорогое, особенно это касается двигателей V6 и V8. Так как ремонтные работы не дают никаких гарантий по сроку службы, то можно попасть на внеплановую замену. Комплект замены: ремень, обводной и ведущий ролик, водяной насос и сальники.
Вкратце о цепном приводе
Основная цель инженеров заключается в том, чтобы обеспечить максимальный ресурс силового агрегата автомобиля. А так как обрыв ремня ГРМ в большинстве случаев приводит к фатальным последствиям, то много внимания было уделено надежности узла. В этом плане цепной привод оказался впереди ременного. Практически всегда применяется двухрядный цепной привод, который входит в зацепление с соответствующими звездочками, установленными на валах (распределительном и коленчатом).
Основная проблема цепи заключается в том, что со временем она растягивается. В результате этого нередко появляются посторонние шумы и сбиваются метки ГРМ. Из-за этого двигатель теряет часть мощности и повышается его износ. Ремонт равно как и ремня, не выполняется. Замене подлежит полностью весь узел, начиная от звездочек и заканчивая цепью и успокоителем с натяжителем. Что касается основных достоинств цепного привода, то это его надежность и интервалы замены. Его необходимо менять несколько реже, примерно каждые 250 тысяч километров. Если этого не делать вовремя, то может случиться обрыв цепи ГРМ. Ремонт мотора после такой поломки будет стоить достаточно дорого.
Принцип действия ГРМ
Независимо от типа привода, газораспределительный механизм работает по одной и той же схеме. Всю работу можно разделить на 4 основных этапа:
- впуск;
- сжатие;
- рабочий ход;
- выпуск.
Чтобы эта система работала исправно и эффективно, необходимо синхронизировать работу распределительных и коленчатого вала. Синхронная работа распредвала и коленвала - основная задача привода ГРМ независимо от его типа и устройства.
Такт впуска начинается с движения коленчатого вала. Он передает усилие на поршень, который, в свою очередь, начинает движение из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ). В это время происходит открытия впускных клапанов и поступление топливно-воздушной смеси в камеру сгорания. После подачи клапана закрываются. Коленчатый вал за этот такт проворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
После того как поршень достиг НМТ, он начинает подниматься в ВМТ. Следовательно, в цилиндре происходит сжатие топливно-воздушной смеси. Фаза заканчивается при подходе поршня к верхней мертвой точке. Коленчатый вал в конце такта провернут на 360 градусов от своего начального положения.
Когда наступает момент максимального сжатия, происходит воспламенения топливной смеси, а поршень в это время под действием образовавшихся газов начинает двигаться к НМТ. Когда он достигает нижней точки, то фазу рабочего хода принято считать завершенной. Удаление отработанных газов происходит при последующем движении поршня в ВМТ и открытии выпускных клапанов. После завершения такта коленчатый вал проворачивается на 720 градусов от своего начального положения.
Основные элементы газораспределительного механизма
ГРМ состоит из большого количества деталей, каждая из которых выполняет возложенную на нее задачу. Основной элемент - В большинстве случаев устанавливается в головке блока цилиндров. Современные моторы оснащаются двумя распредвалами, что повышает эффективность работы системы в целом и ее надежность. В этом случае мотор будет иметь 16 клапанов, а с одним распредвалом - 8. При вращении вала происходит воздействие на клапана через кулачки, установленные на цилиндрических шейках. Промежуточное звено между кулачками и клапанами - толкатели.
Еще одна важная составляющая - впускные и выпускные клапана. Они нужны для подачи топливно-воздушной смеси и удаления отработанных газов. Представляют собой стержень с тарелкой. Стержень всегда цилиндрической формы с выборкой под пружину. Движение клапанов строго ограничено. Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания через клапана, последние имеют уплотнительные кольца.
Еще один элемент - привод ГРМ. Через него передается вращение. Стоит понимать, что за 2 полных оборота коленчатого вала, распределительный делает всего один. То есть, вращается со скоростью в два раза меньшей.
Ремонт и обслуживание ГРМ
Чем плотнее компоновка узлов и агрегатов под капотом, тем сложнее заменить ту или иную деталь газораспределительного механизма. Именно поэтому плановый ремонт необходимо выполнять полностью, а не менять только ремень или помпу. Ведь если выйдет из строя ролик ГРМ, ремонт обойдется в круглую сумму, которую можно приравнять к полному обслуживанию механизма. Как уже было отмечено выше, производителем указаны четкие сроки замены комплекта газораспределительного механизма. Их и нужно стараться придерживать. Безусловно, изначально инженерами заложен небольшой запас прочности узла. К примеру, с ремнем или цепью может ничего и не случится, если ее заменить несколько позже. Но затягивать с этим не стоит, ведь обрыв в большинстве случаев приводит к тому, что клапана встречаются с поршнями и их загибает. Для ремонта понадобится снимать и разбирать мотор, а это уже полноценная капиталка.
Желательно обслуживать ГРМ у хороших специалистов, хотя порой найти таковых довольно сложно. Дело в том, что процесс настройки включает в себя выставление меток. Если не синхронизировать распределительные валы с коленчатым, то машина вообще не заведется. Нужно будет опять разбирать узел, и делать все по новой. Желательно при ремонте не менять сальники валов, которые имеют свойство подтекать.
Основные неисправности ГРМ
Даже если привод находится в хорошем состоянии, то это еще не гарант нормальной работы узла. Дело в том, что в процессе эксплуатации на клапанах появляется нагар и раковины. Из-за этого клапана прилегают к седлам неплотно, и могут быть слышны хлопки в выхлопной системе, а также несколько уменьшается компрессия. Нередки случаи деформации головки блока цилиндров, уменьшение зазоров между клапанами и седлами, а также заедание стержня клапана во втулке.
Вторая популярная неисправность - уменьшение мощности силового агрегата. В большинстве случаев причиной является неполное закрытие впускных клапанов. В результате этого часть топливно-воздушной смеси не попадает в камеру сгорания. Увеличивается тепловой зазор, и выходят из строя гидрокомпенсаторы. Обычно мотор начинает троить, и появляются посторонние стуки металлического характера.
Еще одна типичная проблема - механический износ. Нередко бывает так, что просто взял и Ремонт в этом случае понадобится внеплановый. Из-за чего это может произойти? Все предельно просто - критический износ шестеренок или подшипников. Они разбалтываются или вовсе заклинивают. Но даже в этом случае обрыв зачастую происходит не сразу. Да и изменения в работе двигателя сложно не заметить. Поэтому шуршащие или свистящие звуки в районе газораспределительного механизма желательно устранять сразу.
ГРМ: ремонт "Рено" и других автомобилей
В большинстве случаев, процедура замены газораспределительного механизма на всех автомобилях практически идентична. Речь идет о моторах с рядным расположением цилиндров. Если у вас V6 и выше, то выполнить самостоятельную замену будет на порядок сложнее.
Возьмем в качестве примера автомобиль "Рено Сценик" с силовым агрегатом типа К4М. На нем многие водители рекомендуют менять ГРМ не реже чем каждые 80 тысяч километров. Если с разборкой все более или менее понятно, то при сборке узла очень важно правильно выставить метки. Чтобы это сделать, необходимо продублировать метки со старого ремня и желательно начать установку с распределительного вала. Дальше ремень прокидывается через обводной и натяжной ролик с помпой. Если фазорегулятор снят, то, скинув ремень с помпы, его необходимо установить. Для удобства монтажа многие водители снимают шестерню коленчатого вала и устанавливают ее в последнюю очередь. Ремонт ГРМ 16-клапанного мотора имеет лишь то отличие, что необходимо синхронизировать два распределительных вала. Сделать это просто, ведь на каждом из них имеются соответствующие метки. Аналогично проходит замена и на автомобилях ВАЗ, независимо от мотора. Самостоятельно провести такой ремонт возможно только при наличии специального инструмента и оборудования. Хотя кто-то способен и "на коленке" отремонтировать привод.
Процесс ремонта узла
Многие покупают автомобили с пробегом. Практически все владельцы перед продажей говорят о том, что комплект ГРМ менялся совсем недавно. Хорошо, если это действительно так. Ведь обрыв может привести к капиталке, которая обычно составляет порядка 20% стоимости автомобиля или даже больше. Чтобы в дальнейшем не выполнять ремонт клапанов ГРМ, желательно сделать диагностику узла и принять соответствующее решение. В большинстве случаев не рекомендуется оставлять какую-либо деталь, заменив все остальные. Как уже было сказано выше, выход из строя водяного насоса или ролика, приведет к повторному ремонту. Хорошо еще, если удастся избежать обрыва ремня.
Есть такой вид работ, как "дефектовка ГРМ". Суть мероприятия заключается в выявлении проблем в работе привода газораспределительного механизма. По сути, работа включает в себя осмотр узла и оценку состояния ремней, роликов, водяного насоса и т. п. Также при дефектовке проверяют метки ГРМ и при необходимости их выставляют. Необходимо понимать, что многое зависит от того, насколько квалифицированными сотрудниками был проведен ремонт ГРМ автомобиля. Ведь если механики на СТО недостаточно хорошо знакомы с конструкцией и устройством газораспределительного механизма того или иного автомобиля, то лучше воспользоваться услугами другого сервиса.
Правильный выбор запасных частей
Как показывает практика, наиболее часто вызывает проблему при капитальном ремонте двигателя ГРМ. Причем далеко не всегда она кроется в несвоевременном обслуживании. В некоторых случаях все дело в запчастях. Дело в том, что есть оригинальные ремни, ролики и водяные насосы. Под словом "оригинальные" стоит понимать те запасные части, которые были установлены заводом изготовителем. В большинстве случаев они имеют достаточно длительный ресурс и хороший запас прочности при правильной эксплуатации и обслуживании. К примеру, водяная помпа рассчитана в среднем на 150 тысяч пробега. Такой интервал выдерживают абсолютно все детали, начиная от обводных роликов и заканчивая ремнем или же цепью. Но даже при приближении такого пробега, ГРМ может работать вполне нормально еще 30 или 50 тысяч километров. Но уже нет никакой гарантии, что его не оборвет в самый неподходящий момент. Тем не менее определенный запас производителем все же заложен.
Ну а сейчас следующая ситуация. Оригинальные детали на большую часть автомобилей стоят приличных денег. Исключением являются только некоторые автомобили семейства ВАЗ. Ремонт ГРМ "Жигулей" - не слишком затратное и сложное мероприятие. Ну а если под капотом 5-литровый монстр, то покупка оригиналов ГРМ на него обойдется не в одну сотню долларов. Вполне естественно, что автомобилисты хотят сэкономить, приобретая аналоги не самого лучшего качества. В результате уже через 10-20 тысяч километров появляется люфт в подшипниках, начинает подтекать помпа и т. п. Водитель в этом случае вынужден повторно менять детали ГРМ, что приводит к неоправданным затратам. В худшем случае придется выполнять такие работы, как ремонт клапанов ГРМ, а точнее, их полную замену.
Подведем итоги
Внутреннего сгорания требует регулярного и качественного технического обслуживания. В этом случае можно быть уверенным в его длительной бесперебойной работе. Некоторые двигатели не боятся обрыва ремня, и клапаны не загибает. Но даже в этом случае приятного мало, ведь найти ремень на трассе довольно проблематично.
Несмотря на все вышесказанное, не нужно относиться к ГРМ как к чему-то особенному. Механизм попросту нуждается в замене по регламентным срокам, которые указаны в сервисной книжке. Также не стоит пытаться экономить на запасных частях, устанавливая китайские дешевые подшипники и помпы непонятного производства. Также желательно следить за состоянием защитного кожуха механизма, ведь нередко его повреждение приводит к попаданию грязи и воды на ролики и ремень, что способствует сокращению ресурса. Если уж поломка и приключилась, то нужно найти специалистов, которые смогут качественно выполнить ремонт цепи ГРМ или же ремня.
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.
Техническое обслуживание двигателя состоит из проверки его технического состояния внешним осмотром и в процессе работы, выявления неисправностей, выполнения контрольно-регулировочных, смазочных и крепежных работ по кривошипно-шатунному и распределительному механизмам, системам охлаждения, смазки, питания и зажигания.
Неисправности газораспределительного механизма наиболее часто проявляются в нарушении зазоров между стержнями клапанов и толкателями. Это приводит к нарушению фаз газораспределения, ухудшению наполнения цилиндров (вследствие запаздывания открытия впускного или выпускного клапанов при увеличенных зазорах).
Увеличенные зазоры между стержнями клапанов и толкателями вызывают стуки и преждевременный износ деталей распределительного механизма. Малые зазоры или их отсутствие приводят к неплотной посадке клапанов и пропуску рабочей смеси во впускной и выпускной трубопроводы. В результате уменьшается компрессия в цилиндрах двигателя и его мощность. Признаками этих неисправностей служат появление вспышек в карбюраторе и хлопков в глушителе.
Техническое обслуживание газораспределительного механизма (ГРМ)
Основные работы:
проверка стабильности состояния и подтягивание креплений (крепежные работы) опоры двигателя к раме, головки цилиндров и поддона картера к блоку, фланцев впускного и выпускного трубопроводов и других соединений;
проверка технического состояния или работоспособности (контрольные работы) кривошипно-шатунного и распределительного механизмов;
регулировочные работы и смазка.
Крепежные работы
Для предотвращения пропуска газов и охлаждающей жидкости через прокладку головки цилиндров необходимо периодически проверять крепление головки ключом с динамометрической рукояткой с определенным усилием и последовательностью. Момент затяжки и последовательность подтягивания гаек устанавливают автомобильные заводы.
Чугунную головку цилиндров крепят, когда двигатель находится в нагретом состоянии, а головку из алюминиевого сплава - в холодном.
Необходимость подтягивания крепления головок из алюминиевого сплава в холодном состоянии объясняется неодинаковым коэффициентом линейного расширения материала болтов и шпилек (сталь) и материала головки (алюминиевый сплав). Поэтому подтягивание гаек на горячем двигателе не обеспечивает после его остывания необходимой плотности прилегания головки цилиндров к блоку.
Затяжку болтов крепления поддона картера во избежание деформации картера, нарушения герметичности проверяют также с соблюдением последовательности, т.е. поочередным подтягиванием диаметрально противоположных болтов.
Контроль состояния ГРМ
Техническое состояние этих механизмов можно определять:
по расходу (угару) масла в эксплуатации и падению давления в системе смазки;
по изменению давления (компрессии) в цилиндрах двигателя в конце хода сжатия;
по разрежению во впускном трубопроводе;
по количеству газов, прорывающихся в картер двигателя;
по утечке газов (воздуха) из цилиндров;
наличию стуков в двигателе.
Угар масла в малоизношенном двигателе незначителен и может составлять 0,1-0,25 л/100 км пробега. При значительном общем износе двигателя угар может достигать 1л/100 км и более, что обычно сопровождается сильным дымлением.
Давление в масляной системе двигателя должно быть в пределах, установленных для данного типа двигателя и применяемого сорта масла. Снижение давления масла на малых оборотах коленчатого вала прогретого двигателя указывает на наличие недопустимых износов подшипников двигателя или неисправности в системе смазки.
Падение давления масла по манометру до 0 указывает на неисправность манометра или редукционного клапана.
Повышенное давление в системе смазки может возникнуть в результате большой вязкости или засорения масляной магистрали.
Компрессия служит показателем герметичности цилиндров двигателя и характеризует состояние цилиндров, поршней и клапанов. Герметичность цилиндров может быть определена компрессометром .
Компрессию проверяют после предварительного прогрева двигателя до 70-80 єС при вывернутых свечах. Установив резиновый наконечник компрессометра в отверстие свечи, провертывают стартером коленчатый вал двигателя на 10-12 оборотов и записывают показания компрессометра. Проверку повторяют 2-3 раза для каждого цилиндра.
Если величина компрессии на 30-40 % ниже нормы, это указывает на наличие неисправностей (поломку или пригорание поршневых колец, негерметичность клапанов или повреждение прокладки головки цилиндров).
Разрежение во впускном трубопроводе двигателя замеряют вакуумметром. Величина разрежения у работающего на установившемся режиме двигателей может изменяться не только от изношенности цилиндро-поршневой группы, но и от состояния деталей газораспределения, установки зажигания и регулировки карбюратора.
Таким образом, данный метод контроля является общим и не позволяет выделить ту или иную неисправность по одному показателю.
Количество газов, прорывающихся в картер двигателя , изменяется в результате неплотности сопряжений цилиндр-поршень-поршневое кольцо, увеличивающейся по мере изнашивания указанных деталей. Количество прорывающихся газов замеряют при полной нагрузке двигателя.
