Газораспределительный механизм двигателя – одна из самых крутых идей, которые приходили в голову конструкторам. С тех пор, как первый ремень ГРМ занял свое почетное место, идея синхронизации всех элементов двигателя оставалась неизменной долгие десятилетия. И только в последние несколько лет появились инновации, толкнувшие вперед эту великолепную, но пока еще не идеальную систему. В этой статье мы рассмотрим ремень ГРМ: что он собой представляет, принцип работы, регламент замены и другие интересные вопросы.
Для чего нужен ремень в системе газораспределения?
Газораспределительный механизм объединяет, по сути, всю работу двигателя в один ритм. Такты поршней, работа клапанов, включение зажигания, работа охлаждения и подача топлива – все эти системы должны работать совершенно синхронно, чтобы получить тот эффект, на который рассчитывают конструкторы. Для этой синхронизации и используется ремень ГРМ (в некоторых двигателях это цепь). Даже сейчас, несмотря на обилие электроники в современных автомобилях, он остается главным способом привести все элементы двигателя к синхронной работе.
Устройство газораспределительного механизма
Основная функция ремня ГРМ – связать в единый узел коленвал двигателя и распредвал (один или оба), на который передается момент вращения. Зубчатая поверхность ремня и структура шкивов позволяют точно синхронизировать вращение основных элементов, а значит, заставляет все системы слаженно работать. От ремня ГРМ приводится в действие и помпа системы охлаждения, поскольку чем выше обороты двигателя, тем интенсивней должна идти циркуляция охлаждающей жидкости.
Что такое ремень ГРМ в автомобиле?
В автомобиле ремень ГРМ это элемент, имеющий форму замкнутого кольца. Деталь изготовлена из технической резины. Внутренняя часть усилена синтетическими волокнами, предотвращающими растяжение элемента и увеличивающими жесткость изделия. Снаружи ремень гладкий, а на внутренней части сделаны зубья.
Еще этот элемент называют приводным ремнем. Каждый двигатель имеет свои размеры и поэтому оснащается ремнем конкретного диаметра. Существуют также автомобили, в которых вместо резинового ремня используется цепь. В отдельном обзоре рассказывается о моделях авто, которые имеют такой тип привода.
В 1950-х годах прошлого века на многих автомобилях использовалась цепь, однако этот тип привода ГРМ был сильно шумным, а также тяжелым. Для его работы нужен успокоитель и натяжной башмак. Эти элементы делали устройство двигателя более сложным и тяжелым, что влияло на динамические характеристики транспорта.
Когда автопроизводители пытались заменить цепной привод на ременной, изначально автомобилисты не воспринимали это с особым энтузиазмом. Но со временем газораспределительный ремень доказал свою практичность: двигатель стал менее шумным, более простым и дешевым в обслуживании.
Чтобы понять, для чего предназначен ремень, необходимо вначале разобраться с тем, что собой представляет ГРМ.
ГРМ это газораспределительный механизм, который в большинстве современных силовых агрегатов установлен в головке блока цилиндров. Он предназначен для корректного распределения фаз (впуск/выпуск) в каждом цилиндре мотора. Подробно о том, что такое фазы газораспределения, рассказывается в другом обзоре. Данный механизм открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны при помощи распределительного вала (о конфигурациях и функции этой детали читайте здесь).
Существует 3 модификации этих механизмов. Отличаются они друг от друга расположением распредвала и клапанов. Вот какие типы приводов бывают:
- Клапаны находятся в головке блока цилиндров, а распределительный вал внизу мотора. Чтобы срабатывали фазы газораспределения, распредвал приводит в движение клапаны через коромысла и штанги-толкатели. Такая модификация ГРМ не позволяет развить большие обороты коленвала, из-за чего страдает мощность ДВС.
- Клапаны расположены внизу блока цилиндров тарелками кверху. В этом случае распредвал также будет расположен внизу двигателя, а кулачки приводят в движение уже сами клапаны. У таких моторов очень сложная топливная система, что усложняет обслуживание и ремонт агрегата.
- Самая распространенная разновидность механизма ГРМ с верхним расположением распредвала и клапанов (в головке блока цилиндров). Один распределительный вал может обслуживать все клапана или только впускные или выпускные. Существуют модификации, в которых кулачки нажимают на коромысла, а также непосредственно на клапана.
Независимо от того, какой тип газораспределительного механизма используется в моторе, его принцип действия один – вовремя открыть соответствующий клапан, когда поршень выполняет такт выпуска или впуска (о том, что такое такты мотора, рассказывается здесь). Время открытия клапанов также зависит от режима работы двигателя. В современных двигателях используется фазовращатель.
Если механизм газораспределения будет настроен некорректно, мотор в лучшем случае будет работать нестабильно. В худшем случае он не будет функционировать.
Через сколько нужно менять ремень ГРМ?
Регламент замены ремня ГРМ – вопрос достаточно спорный. С одной стороны, в сервисной книжке автомобиля четко сказано, когда менять (как правило, через каждые 50 тыс. км., но в разных моделях автомобилей эта цифра может отличаться). С другой… Нет, оригинальный ремень, установленный с завода, вполне может отходить 100 тыс., и даже 120 тыс. км, как рекомендуют некоторые автопроизводители. Однако это утверждение не относится к тем, которые были куплены и установлены позже, взамен оригинальных. Никто не знает, сколько в таком случае он проходит, так что цифру регламентной замены можно смело делить на два.
Где находится ремень ГРМ в машине?
Ремень газораспределительного механизма расположен с противоположной стороны от маховика (что это такое и какие бывают модификации, читайте здесь). Он надевается на шкивы коленчатого и распределительного валов. Они могут быть выполнены в виде широких шестеренок или обычных шкивов. В первом случае при слабом натяжении ремня он не проскользнет, благодаря чему сохранятся настройки фаз газораспределения.
Первые ремни были усилены металлическими кортами, но более эластичные модификации – те, в состав которых входят синтетические волокна. Резина обеспечивает минимальную шумность детали. Независимо от конструкции приводных шкивов мотора на ремне обязательно имеются зубья, благодаря чему обеспечивается наилучшее сцепление с контактной поверхностью деталей.
Помимо установки на распределительный и коленчатый валы ремень также подсоединяет к агрегату и другое навесное оборудование, например, помпу. Остальные механизмы подсоединяются к мотору при помощи своих ремней.
Конструктивно легче было бы соединить все механизмы одним ремнем, однако это значительно сократит срок службы этого элемента. Независимо от типа мотора автопроизводители максимально облегчили доступ к ремню, чтобы его легче было бы проверить и заменить.
Каждая модель автомобиля имеет свой ремень ГРМ, так как конструкция моторов разная. В каждом отдельном случае диаметр кольца будет разной. Чтобы обеспечивалась максимальная прочность фиксации этого элемента на шкивах, его натягивают при помощи специального ролика (часто продается в комплекте с ремнем).
