Газораспределительный механизм (ГРМ)

Все элементы, контролирующие открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов составляют систему «газораспределительный механизм», сокращенно «ГРМ». ГРМ - это сложный кинематический элемент, имеющий крайне важное значение для работы двигателя.

Что это?


Термин «газораспределительный механизм» обозначает комплекс механических элементов (распредвалы, толкатели, рокера, пружины, и пр.), открывающих и закрывающих впускные и выпускные клапаны, так чтобы воздух, топливо и выхлопные газы двигались по схеме работы четырехтактного двигателя. 

Движение распредвала, который обычно находится в головке блока цилиндра (ГБЦ) или в отдельном корпусе над ГБЦ, возможно благодаря его кинематическому соединению с коленчатым валом посредством композитного зубчатого ремня или цепи.


ГРМ с зубчатым ремнем

Система ГРМ с зубчатым ремнем состоит из композитного ремня, который соединяет шкив, закрепленный на коленчатом валу, со шкивами, закрепленными на распредвалах. Согласно схеме работы двигателя на два оборота коленчатого вала приходиться один оборот распределительного вала. Основная роль ремня - синхронизировать движение коленчатого вала и распределительного вала. Зубчатый ремень натянут с помощью натяжителя, который может быть фиксированным, механическим (с пружиной) или гидравлическим.
Как и распределительный вал, ремень может приводить в движение и другие элементы, такие как насос охлаждающей жидкости, который часто называют водяной помпой. В дизельных двигателях ремень также может приводить в действие топливный насос высокого давления (ТНВД).

Зубчатый ремень

Ремень ГРМ выполнен из композитного материала: волокна из высокопрочного материала залиты в синтетическую резину. Для осуществления синхронизации (то есть жесткой механической связи) ремень имеет зубцы. Каждый зубец имеет такую форму, чтобы зацепляться за внешний зубец шкива распределительного вала и коленчатого вала. Ремень имеет слой стекловолокна, который поддерживает тяговую нагрузку, и нити корда, выполненные из этого же материала: корд отличается прочностью, гибкостью и устойчивостью к растяжению. Неопреновые зубья соединены с внутренней частью каркаса, удерживающего нагрузку, что обеспечивает поддержание постоянного положительного давления между ремнем и зубом шкива. Опора из синтетической резины отличается мягкостью снаружи и соединена с кордом: она удерживает на месте слой корда, на который непрерывно действует усилие изгиба и растяжения. Опорный слой также соприкасается натяжителем ремня. Жесткое, износостойкое нейлоновое тканевое покрытие также прикреплено к внутреннему зубцу ремня, что продлевает его срок службы.

В настоящее время эксплуатационные условия ремня стали гораздо жестче из-за более высоких рабочих температур, возникающих в новых многоклапанных двигателях или в дизельных двигателях с прямым впрыском. Это привело к постоянной разработке все более и более прочных материалов, увеличивающих интервал между техническим обслуживанием, сокращающих вероятность поломки двигателя и снижающих уровень шума.

Эти ремни имеют следующие преимущества:

  • они не требуют смазки;
  • уровень шума очень низкий из-за отсутствия соприкасающихся металлических частей.

Однако с другой стороны, из-за того, что ремень испытывает постоянные циклические нагрузки при сцеплении со шкивами, на него постоянно действуют циклы усталости, его срок службы меньше, чем у цепи. Ременной привод ГРМ особенно чувствителен к грязи, поэтому требует защиты от проникновения влаги. Ремень ГРМ никогда не складывается, не скручивается и не затягивается внутрь шкива: его элементы содержат стекловолокно, которое может повредиться при таких движениях.

Срок службы ремня ГРМ сокращается из-за изношенной поверхности шкива или натяжителей, которые больше не могут поддерживать нужное натяжение, а также из-за изношенных подшипников роликов.


ГРМ с цепью

Система ГРМ с цепью работает так же, как и система ГРМ с зубчатым ремнем; исключение составляет приведение в движение шкивов распределительного вала. Системы ГРМ с цепью более прочные, точные и имеют более длительный срок службы, чем системы с зубчатым ремнем. С другой стороны, их нужно смазывать, т.е. для них требуется герметичный корпус и специальные каналы для масла. Со временем цепь может начать издавать шум из-за удлинения самой цепи. Чтобы компенсировать естественное удлинение цепи, вызванное тепловым расширением головки цилиндра и блока двигателя, износом зубчатого колеса и собственно шарниров цепи, используются автоматические гидравлические натяжители, в которых для поддержания оптимального натяжения цепи давление масла сочетается с усилием пружины. Усилие натяжения направляется в сторону, противоположную движению цепи. Подушки и направляющие натяжителя выполнены из высокопрочной пластмассы.

Цепь

Роликовые цепи состоят из множества внутренних и внешних пар пластин. Широкое отверстие на конце внутренних пластин поддерживает стальную цилиндрическую втулку. Каждая пара внешних полос соединена со штифтом, который перемещается с зазором относительно втулки, но попадает в отверстия внешних пластин. Чтобы уменьшить износ, вызванный трением, на каждой втулке свободно закрепляется цилиндрический ролик, который зацепляется с зубчатым колесом и делит с ним передаваемые усилия.


Знаете ли Вы?

Комплект ГРМ


Ремень навесных агрегатов


Ремень или цепь?


Насос охлаждающей жидкости активно работает вместе с элементами ГРМ. Подвижные части водяной помпы, как и другие элементы, подвержены износу. Поэтому менять систему ГРМ, а затем водяной насос нецелесообразно из-за трудоемкости работ. При обслуживании системы ГРМ мы рекомендуем заменять все элементы, такие как ролики натяжения, обводные ролики и водяную помпу, одновременно с ремнем ГРМ.

Ремень навесных агрегатов передает вращение коленвала на генератор, компрессор кондиционера, насос гидроусилителя руля (если имеется) или водяной насос. Ремень навесных агрегатов также необходимо регулярно проверять и менять в соответствии с указаниями в инструкции по эксплуатации. При разрыве ремня навесных агрегатов все вышеупомянутые элементы перестанут работать; кроме того, возникает опасность того, что фрагменты ремня попадут внутрь кожуха ГРМ, что приведет к серьезным проблемам в системе ГРМ. Не во всех автомобилях есть ремень ГРМ. Некоторые модели оснащены цепью ГРМ, для которой требуется совершенно другое обслуживание: цепь нужно менять реже, чем ремень.

Советы Fiat Professional

Для перемещения ремня ГРМ используется ряд фиксированных и подвижных роликов. Он также проходит по зубчатому или гладкому шкиву водяного насоса: он используется непрерывно и подвержен серьезным механическим нагрузкам при очень высоких температурах в отсеке двигателя. Его разрыв может привести к серьезным, а иногда и необратимым последствиям.

Крайне важно следить за пробегом и интервалами обслуживания ГРМ, указанными в Руководстве пользователя, чтобы предотвратить разрыв ремня при работающем двигателе, что может серьезно повредить двигатель: согнуть клапаны, повредить шатуны и пробить поршни и т.д. 

Обслуживание системы ГРМ – очень деликатная задача, которая всегда должна выполняться:

  • с соблюдением межсервисных интервалов, указанных в Сервисной книжке
  • высококвалифицированными специалистами на дилерской станции.

При замене ремня ГРМ во время обслуживания рекомендуется менять все элементы, т.е. ролик натяжения, обводные ролики и водяную помпу, одновременно с ремнем ГРМ.

Для планового обслуживания автомобиля воспользуйтесь комплектом ГРМ от Mopar®: это готовое решение, в котором есть ремень ГРМ и все необходимые элементы.

Комплект ГРМ гарантирует максимально точное и удобное обслуживание. Высококвалифицированные специалисты сети обслуживания FIAT порекомендуют вам наиболее подходящее для вас решение.