Влияние износа кулачков на работу двигателя

Совершенствование технологии контроля состояния фаз газораспределения ДВС

Объем работы: 91 с. Количество таблиц: 8 ед. Количество иллюстраций: 24 ед. Графическая часть 10 ед.

В работе выполнен анализ типов газораспределительных механизмов, обосновано значимость состояния газораспределительного механизма на работу двигателя в целом. Выполнен анализ влияния изнашивания элементов кинематической цепи газораспределительного механизма на работу машины. Установлено, что износ деталей механизма газораспределения приводит к запаздыванию открытия и закрытия клапанов. Выполнен анализ существующих технологии определения состояния газораспределительного, предложена технология проверки состояния газораспределительного механизма и конструкция устройства для реализации предложенной технологии.

Предложена конструкция электромеханического устройства, позволяющего измерить углы (по коленчатому валу) от начала открытия впускного клапана до верхней мёртвой точки соответствующего цилиндра и закрытие выпускного клапана (с точностью отчета до одного градуса поворота коленчатого вала).

Составлены мероприятия по безопасности труда. Приведена технико-экономическая оценка дипломной работы.

Все износы, перечисленные выше, влекут за собой некорректную работу газораспределительного механизма, вследствие чего нарушается процесс сгорания топлива, а значить ухудшаются мощностные и экономические показатели двигателя, то есть увеличивается расход топлива и падает мощность двигателя.

В процессии эксплуатации двигателей тракторов зазоры между стержнями клапанов и бойками коромысел в большинстве случаев увеличиваются. Это объясняется тем, что суммарный износ кулачков, подшипников распределительного вала, толкателей, штанг, регулировочных винтов, коромысел и стержней клапанов, обуславливающий увеличение указанных зазоров, как правило, превалирует над износом фасок клапанов и гнёзд головок цилиндров, способствующих уменьшению зазоров. Следовательно, суммарный износ деталей механизма газораспределения приводит к запаздыванию и неполному открытию клапанов.

Суммарный износ деталей механизма газораспределения (шестерён распределения, подшипников и кулачков распределительного вала) можно определить по смещению фаз в сторону запаздывания. Ориентировочно оценить состояние шестерён распределения и подшипников распределительного вала можно по шуму и стукам, замеряемым стетоскопам. Более объективных способов оценки степени изношенности этих узлов и наличие в них дефектов пока не существует.

В современных конструкциях двигателей тракторов отсутствует встроенная система контроля фаз газораспределения.

Обоснование темы дипломного проекта

Анализ технологий диагностирования ГРМ

Схема диагностирования фаз газораспределения

Принципиальная схема устройства измерения фаз газораспределения

Устройство для проверки угловых параметров распределительного вала Сборочный чертеж

Преобразователь 1 угол — 1 градус Сборочный чертеж

Сборочный чертеж приводного механизма и детали

Безопасность труда при работе на устройстве

Технико-экономическая оценка проекта

1 Обоснование темы

• 1.1 Назначение и конструктивные схемы газораспределительного механизма
• 1.2 Устройство газораспределительного механизма
• 1.3 Типы привода газораспределительного механизма
• 1.4 Влияние погрешности изготовления и изнашивания рабочих поверхностей на работу механизма газораспределения в целом
• 1.4.1 Влияние изнашивания рабочих поверхностей деталей на работу механизма газораспределения
• 1.4.2 Влияние погрешности изготовления деталей на работу механизма газораспределения
• 1.5 Выводы

2 Технология диагностирования газораспределительного механизма

• 2.1 Показатели технического состояния механизма газораспределения
• 2.2 Анализ существующих технологий диагностирования фаз газораспределения
• 2.3 Описание предлагаемой технологии диагностирования фаз газораспределения

3 Конструкторская часть

• 3.1 Анализ существующих конструкций измерения угла открытия, закрытия клапана относительно верхней или нижней мёртвых точек
• 3.1.1 Изменение фаз газораспределения с помощью закручивания распределительного вала
• 3.1.2 Изменение фаз газораспределения путём внедрения в конструкцию распределительного вала кулачков разного профиля
• 3.1.3 Проверка фаз газораспределения с помощью приспособления № 110 589 102 100
• 3.1.4 Измерение фаз газораспределения с помощью угломера
• 3.2 Описание предлагаемой конструкции измерения фаз газораспределения
• 3.3 Кинематический расчёт деталей устройства для измерения фаз газораспределения

4 Безопасность труда

• 4.1 Организационные и технические мероприятия по охране труда
• 4.1.1 Обучение персонала
• 4.1.2 Перечень опасных и вредных производственных факторов
• 4.1.3 Требования безопасности к технологическим процессам, оборудованию, машинам и устройствам
• 4.1.4 Безопасность производственного оборудования по ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.2.061-81
• 4.1.5 Требования электробезопасности использования технических методов и способов защиты
• 4.1.6 Требования пожарной безопасности
• 4.1.7 Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к участку диагностики двигателя
• 4.1.8 Обеспечение рабочих спецодеждой
• 4.2 Расчет искусственного освещения
• 4.3 Расчет вентиляции
• 4.4 Инструкция по охране труда при измерении фаз газораспределения
• 4.4.1 Общие требования
• 4.4.2 Перед началом работы
• 4.4.3 Во время работы
• 4.4.4 После окончания работы
• 4.4.5 Действия в аварийных ситуациях

5 Технико-экономическая эффективность предлагаемой технологии

• 5.1 Расчёт затрат на изготовление преобразователя
• 5.2 Расчёт затрат на изготовление устройства для проверки угловых параметров распределительного вала
• 5.3 Расчёт экономии от повышенного расхода топлива

2.2 Дефектация распределительных валов и изучение износа их кулачков.

Конструктивно-технологическая характеристика детали:

Распредвал автомобильного двигателя является одной из ответственных деталей. От состояния основных рабочих поверхностей вала определяется работа двигателя в целом. Основными дефектами распредвалов двигателя являются:

1. износ опорных шеек распредвала;

2. износ кулачков по высоте;

3. изменение профиля кулачка;

Все перечисленные дефекты распредвала вызывают стуки в клапанном механизме, уменьшение мощности двигателя, а увеличение зазоров в подшипниках вызывает, кроме того, падение давления масла системе смазки. Работа клаппано-распределительного механизма теоретически оценивается по параметру, называемому «время сечения» и характеризуется площадью, ограниченной кривой изменения высоты подъема клапана по времени.

На рис. 1 приведены кривые изменения площади клапанно-распределительного механизма. Заштрихованные зоны: нижняя характеризует уменьшение площади в результате износа кулачка по профилю.

Рис. 1. Изменение площади «время-сечение» при износе

Уменьшение «время-сечения» клапана в результате износа указанных сопряженных деталей приводит к уменьшению времени наполнения цилиндров и падению мощности двигателя.

Восстановление до нормальных размеров высоты подъема клапана проводится путем перешлифовки кулачка по всему профилю обосновывается тем, что, если снять с кулачка одинаковый (по отношению к неизношенному кулачку) слой металла кругом, то величина подъема клапана и моменты открытия и закрытия клапана не изменяется. Потребуется лишь довести зазор между клапаном и толкателем до нормальной величины (рис. 2).

Рис. 2. Кулачок распредвала, перешлифованный под ремонтный размер

с сохранением профиля

Конструктивные размеры и технические условия на изготовление и ремонт распределительного вала автомобиля ЗИЛ-130 приведены в приложении.

Цель работы:

1. Изучить возможные виды дефектов распредвала по тех. условиям на контроль-сортировку и установить имеющиеся дефекты на контролируемом вале;

2. Изучить характер и величины износа кулачков распредвала;

3. Приобрести навыки в использовании специальными приспособлениями и инструментами для замеров кулачков вала.

Содержание работы:

1. Внешний осмотр распредвала;

2. Замер всех кулачкой в 2-х поясах с определением износов кулачков по высоте;

3. Определение прогиба распредвала;

4. Замер опорных шеек распредвала;

5. Построение профиля кулачка одного.

Оборудование, приборы, инструменты:

1. Верстак для установки распредвала;

2. Приспособление для замеров элементов кулачка;

3. Инструменты: а) микрометры 25-50, 50-75 мм;

б) индикатор со стойкой точностью 0,01 мм;

в) шабер трехгранный;

4.Тех.условия на контроль-сортировку деталей при капитальном ремонте.

Объекты исследования:

Распредвалы двигателей: ГАЗ-51, ЗИЛ-130, М-21, ЯМЗ-236 (ЯМЗ-238) и др.

Порядок выполнения работы:

1. Произвести наружный осмотр распредвала и результаты осмотра записать в бланк отчета.

2. Наружным осмотром устанавливаются следующие дефекты валов:

а) отколы на шейках, шестерне и кулачках;

б) трещины разного размера и расположения;

в) местные износы, задиры и риски;

г) срыв и забитость резьбы, износы повреждения шпоночного паза и т. д.

а) износы опорных шеек;

б) износы кулачков по высоте;

в) износы кулачков;

3. Произвести настройку измерительного инструмента.

4. Произвести замеры в объеме, предусмотренном настоящим руководством.

5. По результатам наружного осмотра и измерений распредвала в соответствии с тех. условиями на контроль-сортировку отнести к одной из 3-х категорий: а) годны, б) не годны, в) требуют ремонта.

6. Результаты замера занести в бланк отчета и построить кривую подъема толкателя по новому и измененному кулачку.

7. Оформить отчет, сделав заключение по работе.

8. Сдать рабочее место лаборанту.

9. Отчитаться по работе преподавателю.

Определение ремонтного размера шеек распредвала:

где Д_р – ближайший искомый ремонтный размер шейки вала, мм;

Д_з – измеренный диаметр шейки вала, мм;

Z – припуск на обработку (на диаметр).

Припуск на шлифование:

где Z_ – припуск, учитывающий неравномерность износа шеек, Z_ = 0,06 мм;

f – прогиб вала, не поддающийся правке (допускаемый по ТУ, f = 0,05 мм;

Z_h – припуск, учитывающий глубину рисок на шейках (глубина поврежденного слоя Z_h = 0,08 мм);

_в – погрешность базирования и закрепления вала при шлифовании (_в = 0,02 мм).

Указания по выполнению работы:

1. Определение износа опорных шеек.

Для определения износа опорных шеек вала необходимо каждую шейку вала измерить в 2-х плоскостях 1 – 1 (1-й пояс) и 2 – 2 (2-й пояс), отстоящих от краев опорных шеек на 5 мм (рис. 3б).

В каждом поясе опорные шейки измеряют в 2-х взаимно-перпендикулярных плоскостях А – А, параллельной плоскости шпоночной канавки и плоскости В – В, перпендикулярной плоскости, проходящей через шпоночную канавку.

При измерении шеек распредвал должен быть установлен на призмах или в центрах.

2. Определение износов кулачков по высоте.

Для определения износов кулачкой по высоте необходимо:

а) каждый кулачок измерить в 2-х плоскостях (рис. 3а);

б) сопоставить полученные результаты замеров высоты с номинальной высотой нового кулачка и определить величину износа кулачков по высоте.

в) дать заключение о возможности дальнейшей работы кулачков распредвала без ремонта, исходя из допустимой величины износа по тех. условиям или назначить способ восстановления кулачков до номинальной величины.

Рис. 3. Схема замеров кулачков распредвалов

3. Определение прогиба вала.

Для определения прогиба вала распредвал устанавливают в центре:

а) к средней шейке (при симметричном расположении вала) поочередно подвести измерительный стержень индикаторной головки,

б) установить стержень индикаторной головки в положение, при котором малая стрелка дает отклонение 1 – 2 мм и подвести нуль подвижной шкалы к большой стрелке,

в) произвести ориентировку распредвала по кулачку, подлежащему замеру относительно измерительного устройства,

г) установить кулачок в положение максимального подъема, которое определяется небольшим показанием стрелки при поворотах кулачкового вала,

д) повернуть вал в любую сторону на 90 и стрелку индикатора установить на нуль,

е) вращая вал, зафиксировать по показаниям индикатора высоту подъема кулачка, через каждые 10 угла поворота. Максимальный подъем кулачка должен соответствовать углу поворота 90 от начала отсчета,

ж) по данным замеров и табличным данным (для нового кулачка см. плакат) построить кривые подъема кулачка (нового и измененного).

Составление отчета и обработка результатов:

1. Характеристика детали

Номинальные размеры шеек вала 1-я……………. мм 3-я………………… 2-я……………. мм 4-я………………… мм

Номинальная высота кулачков впускного…………….…………….……………. мм

2. Оборудование, приборы, инструменты и их краткая характеристика.

Основные эксплуатационные дефекты гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания автомобилей

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 02.03.2015 2015-03-02

Статья просмотрена: 23337 раз

Библиографическое описание:

Захаров, Ю. А. Основные эксплуатационные дефекты гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания автомобилей / Ю. А. Захаров, Р. Р. Булатов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 5 (85). — С. 148-150. — URL: https://moluch.ru/archive/85/15984/ (дата обращения: 20.09.2021).

Техническое состояние гильз цилиндров во много определяет тягово-экономические показатели двигателя и его ресурс. Различают несколько основных эксплуатационных дефектов гильз ДВС, классификация и причины возникновения, которых, а также способы устранения рассмотрены в данной статье.

Ключевые слова: гильза цилиндра, двигатель внутреннего сгорания, эксплуатационный дефект, расход топлива, компрессия, износ, трещины.

Гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания представляет собой цилиндрическую вставку, формирующую рабочий объем двигателя и определяющая положение поршня при его движении. От технического состояния гильз цилиндра ДВС зависят такие параметры как мощность, расход топлива, компрессия, расход масла и так далее [1–3].

Основные дефекты гильз цилиндров ДВС, образующиеся при эксплуатации: трещины, износ наружной поверхности, излом бурта, износ посадочных поясков, износ внутренней (рабочей) поверхности.

Трещины на поверхности гильз цилиндров могут возникать от перегрева ввиду превышения предельно допустимой нагрузки на двигатель, неполноценной работы системы охлаждения, под воздействием ударных нагрузок, из-за «размораживания» охлаждающей жидкости двигателя или при нарушении технологии ремонта (перетяжка болтов, перекосы при запрессовке и так далее) [4–6].

В результате чрезмерного нагрева, а иногда и от резкого охлаждения в гильзах появляться микротрещины, которые под действием температуры и ударных нагрузок могут привести к физическому разрушению гильзы, что в конечном итоге вызовет потерю работоспособности цилиндропоршневой группы и двигателя в целом.

При дефектации трещины в гильзах можно обнаружить с помощью рентгенографического исследования, с помощью ориентирования металлических опилок вдоль трещины под воздействием магнитных полей или путем применения смазок и жидкостей, имеющих высокую проникающую способность. При обнаружении трещин гильзы не подлежат ремонту или восстановлению и выбраковываются [4, 7].

2. Износ наружной поверхности.

Как правило, большая часть наружной поверхности находиться в непосредственном контакте с охлаждающей жидкостью, в связи с этим, основными причинами повреждения этой поверхности гильз является квитанционное изнашивание и коррозионные процессы. Величина повреждений наружной поверхности может быть значительно снижена путем применения специализированных охлаждающих жидкостей (антифризов), имеющих в своем составе антикоррозионные, противопенные и другие присадки [2, 5–8].

Наличие дефектов наружной поверхности гильз может приводить к протечкам охлаждающей жидкости в картер двигателя и взаимодействия с моторным маслом, в результате чего образуется масляная эмульсия, не способная полноценно выполнять свою работу. Либо возможно загрязнение охлаждающей жидкости моторным маслом.

Устранение таких дефектов возможно путем нанесения полимерных композиций на изношенные поверхности [1–3, 7–8].

Основными причинами излома бурта гильзы являются: наличие посторонних частиц при запрессовке; неровности и перекосы в области седла буртика в блоке цилиндров; неподходящая по высоте и размерам прокладка головки блока цилиндров; нарушения технологии обработки при ремонте и восстановлении.

Иногда головка блока цилиндров имеет канавку по всему периметру, в которую входит противопожарный борт, причем головка и гильза цилиндра не должны соприкасаться. Если вследствие перекоса или повреждения головка блока требует выравнивания, канавка должна быть пропорционально увеличена. В противном случае есть опасность того, что усилие будет направлены не на прокладку, как должно быть, а на противопожарный борт гильзы цилиндра.

Если данный дефект гильзы не будет вовремя обнаружен, то после пуска двигателя сломанная гильза сдвинется в направлении коленчатого вала, и как только место излома окажется на высоте первого поршневого кольца, поршневое кольцо выскочит выше места излома. При обратном ходе поршня он вдавит гильзу цилиндра. Вращающийся коленчатый вал разобьет гильзу, поршень и шатун также будут повреждены.

Устранить такой дефект можно с помощью пластической деформации, наплавки или приварки стальной ленты с последующей механической обработкой.

4. Износ посадочных поясков гильзы.

Износ посадочных поясков частично связан с кавитационным изнашиванием. Признаком дефекта гильз являются глубокие раковины на поверхности поясков, что является следствием явления кавитации или коррозии.

В процессе работы возникает вибрация гильзы, что также вызывает износ посадочных поясков гильзы.

В реальных условиях эксплуатации двигателей возможно появление овальности посадочных поясков гильзы, вызванное кавитационным разрушением или отложением накипи в зазорах посадочных поясков гильзы в блоке.

Устранить подобный дефект можно также с помощью пластической деформации, наплавки или приварки стальной ленты с последующей механической обработкой.

5. Износ внутренней поверхности цилиндров.

Во время работы двигателя зеркало цилиндров подвергается абразивному и механическому изнашиванию вследствие проникновения в двигатель пыли. Много пыли попадает в цилиндры с воздухом через впускной трубопровод, если имеются неплотности в месте его крепления, или с топливом и маслом при их небрежном хранении.

Механическое изнашивание зеркала гильзы цилиндра больше в верхней части, чем в нижней, так как в верхней части давление значительно выше. Когда в конце такта сжатия в цилиндре сгорает рабочая смесь, то резко повышается давление образовавшихся горячих газов, и первое компрессионное кольцо сильно прижимается к зеркалу цилиндра.

В ВМТ скорость поршня снижается до нуля, масляная пленка выгорает, и первое поршневое кольцо вступает непосредственно в контакт с зеркалом цилиндра. При движении поршня вниз (в первый момент) происходит интенсивное изнашивание зеркала цилиндра и поршневого кольца.

Кроме износа по длине также наблюдается износ в направлении, перпендикулярном оси коленчатого вала, т. е. овализация гильз. Овализация гильз цилиндров вызывается как неравномерностью изнашивания, так и остаточными деформациями, возникающими от сил давления газов и бокового усилия поршня. Наибольшая овальность гильзы происходит в верхнем поясе в зоне расположения верхнего поршневого кольца при положении поршня в верхней мертвой точке.

Устранить износ внутренней поверхности гильзы можно с помощью растачивания, хонингования, шлифования, наплавки, осаждением гальванопокрытий, металлизацией [8].

Таким образом, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания при работе испытывают большие нагрузки, они подвержены пяти основным эксплуатационным дефектам, каждый из которых имеет свои причины для появления и может быть устранён тем или иным способом, применяемым в авторемонтном производстве.

1. Захаров, Ю. А. Анализ способов восстановления корпусных деталей транспортно-технологических машин и комплексов [Текст] / Ю. А. Захаров, Е. В. Ремизов, Г. А. Мусатов // Молодой ученый. — 2014. — № 19. — С. 202–204.

2. Захаров, Ю. А. Основные дефекты корпусных деталей автомобилей и способы их устранения, применяемые в авторемонтном производстве [Электронный ресурс] / Ю. А. Захаров, Е. В. Ремзин, Г. А. Мусатов // Инженерный вестник Дона: электронный научный журнал. № 4, 2014. URL: www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_48_Zaharov.pdf_b512b82f57.pdf

3. Захаров, Ю. А. Упрочнение деталей автомобилей типа «вал» и «ось» [Текст] / Ю. А. Захаров, Е. В. Ремизов, Г. А. Мусатов // Молодой ученый. — 2014. — № 20. — С. 141–143.

4. Захаров, Ю. А. Основные способы упрочнения рабочей поверхности гильз цилиндров двигателей автомобилей [Текст] / Ю. А. Захаров, Л. А. Рыбакова // Молодой ученый. — 2015. — № 2. — С. 157–160.

5. Голубев, И. Г. Мониторинг технологических процессов восстановления деталей [Текст] / И. Г. Голубев, В. В. Быков, А. Н. Батищев, В. В. Серебровский, И. А. Спицын, Ю. А. Захаров // Технический сервис в лесном комплексе / Сб. материалов. науч.-практ. конф. — Москва: МГУЛ, 2000.– С.31.

6. Обеспечение работы мобильных машин в условиях отрицательных температур [Текст] / Ю. А. Захаров, Е. Г. Рылякин, И. Н. Семов [и др.] // Молодой ученый. — 2014. — № 17. — С. 56–58.

Газораспределительный механизм (ГРМ): устройство, назначение и принцип работы

Основой любых силовых агрегатов и главной составляющей двигателей внутреннего сгорания является сложный газораспределительный механизм (ГРМ). Назначение газораспределительного механизма состоит в управлении впускными и выпускными клапанами двигателя. На такте впуска он открывает впускной клапан, смесь, состоящая из воздуха и топлива или воздуха (для дизельных двигателей), попадает в камеру сгорания. На такте выпуска — открытием выпускного клапана из камеры сгорания ГРМ удаляет отработанные газы.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из следующих элементов:

1. Распределительный вал — изготовляется из чугуна или стали — в задачу которого входит открывание/закрывание клапанов газораспределительного механизма при работе цилиндров. Он монтируется в картере, который перекрывает крышка газораспределительного механизма, или в головке блока цилиндра. При вращении вала на цилиндрических шейках происходит воздействие на клапан. На него воздействуют кулачки, расположенные на распределительном валу. На каждый клапан воздействует свой кулачек.
2. Толкатели, изготовленные также из чугуна или стали. В их задачу входит передача усилия от кулачков на клапаны.
3. Клапаны впускные и выпускные. В их задачу входит подача топливно-воздушное смеси в камеру сгорания и удаления отработочных газов. Клапан представляет из себя стержень с плоской головкой. Основным отличием впускных и выпускных клапанов является диаметр головки. Впускной состоит из стали с хромированным покрытием, а выпускной — из жаропрочной стали. Клапанный стержень изготавливается в виде цилиндра с канавкой, необходимой для фиксирования пружины. Клапана двигаются только по направлению ко втулкам. Чтоб масло не попадало в камеру сгорания цилиндра, производят установку уплотнительного колпачка. Его изготавливают из маслостойкой резины. На каждый клапан крепятся внутренняя и наружная пружина, для крепления используют шайбы, тарелки.
4. Штанги. Они необходимы для передачи усилия от толкателей к коромыслу.
5. Привод газораспределительного механизма. Он передает вращение коленвала на распредвал и тем самым приводит его в движения, причем движется он со скоростью в 2 раза меньше, чем скорость коленвала. На 2 вращения коленвала распредвал делает 1 вращение — это и называется рабочим циклом, при котором происходит 1 открытие клапанов.

Таково устройство ГРМ и общая схема газораспределительного механизма. Теперь следует разобраться, каков принцип работы газораспределительного механизма.

Работа газораспределительного механизма

Работа системы газораспределения поделена на четыре фазы:

1. Впрыск топлива в камеру сгорания цилиндра.
2. Сжатие.
3. Рабочий ход.
4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.

1. Подача топлива в камеру сгорания цилиндра происходит за счет движения коленвала, который передает свое усилие на поршень и он начинает движения из так называемой ВМТ (это точка, выше которой поршень не поднимается) в НМТ (это точка, соответственно, ниже которой поршень не опускается). При этом движении поршня одновременно открывается впускной клапан и топливно-воздушная смесь заполняет камеру сгорания цилиндра. Впрыснув положенное количество топливно-воздушной смеси клапан закрывается. При этом коленвал поворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
2. Сжатие. Дойдя до НМТ поршень продолжает свое движение. Меняя свое направление в ВМТ, в этот момент в цилиндре и происходит сжатие топливно-воздушной смеси. При подходе поршня к высшей точке фаза сжатия заканчивается. Коленчатый вал продолжает свое движения и поворачивается на 360 градусов. И на этом фаза сжатия закончена.
3. Рабочий ход. Воздушно-топливная смесь воспламеняется свечей зажигания, когда поршень находится в высшей точке цилиндра. При этом достигается максимальный момент сжатия. Затем поршень начинает двигаться к нижней точке цилиндра, так как на поршень оказывают огромное давление газы, образовавшиеся при горении воздушно-топливной смеси. Это движение и есть рабочий ход. При опускании поршня до НМТ фаза рабочего хода считается завершенной.
4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра. Поршень движется к высшей точке цилиндра, все это происходит при усилии, которое оказывает коленчатый вал газораспределительного механизма двигателя. При этом открывается выпускной клапан и поршень начинает избавлять камеру сгорания цилиндра от газов, которые образовались после сгорания топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. После достижения высшей точки и освобождения ее от газов. Поршень начинает свое движение в низ. Когда поршень доходит да НМТ, то рабочая фаза удаления газов из камеры сгорания цилиндра считается законченной, а коленчатый вал совершает оборот на 720 градусов от своего начального положения.

Для точной работы клапанов газораспределительной системы происходит синхронизация с работой коленчатого вала двигателя.

Неисправности ГРМ

Основные неисправности газораспределительного механизма:

• Уменьшение компрессии и хлопки в трубопроводах. Как правило, происходит после появления нагара, раковин на поверхности клапана, их прогорания, причиной чего является не плотное прилегания впускных и выпускных клапанов к седлам. Также оказывают влияние такие факторы, как деформации ГБЦ, поломка или износ пружин, заедание клапанного стержня во втулке, полное отсутствие промежутка между коромыслом и клапанами.
• Уменьшение мощности, троение мотора, а также металлические стуки. Появляются эти признаки, потому что впускные и выпускные клапана не полностью открываются, и часть воздушно-топливной смеси не попадает в камеру сгорания цилиндра. Следствием этого является большой тепловой зазор или поломка гидрокомпенсатора, что и становится причиной неполадки и не штатной работы клапанов.
• Механический износ деталей, таких как: направляющих втулок коленвала, шестерни распредвала, а также смещение распредвала. Механический износ деталей, как правило, происходи при достаточном сроке работы мотора и работы двигателя в критических пределах.
• Так же происходит выход из строя двигателя по причине износа зубчатого ремня, который имеет свой гарантийный срок службы, цепи, которая при длительном сроке работы и постоянном на нее воздействии становится менее работоспособной, успокоителя цепи и натяжителя зубчатого ремня.

В данных случаях не редко заменяют газораспределительный механизм, однако возможен и ремонт поврежденной детали газораспределительного механизма.

Диагностика ГРМ

Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.

Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:

• возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
• формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
• неисправность пружин клапанов.

Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.

Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ. Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:

1. определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
2. измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
3. измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Подобное диагностирование ГРМ двигателя выполняется на заглушенном моторе с помощью особого набора устройств, среди которых имеются указатель, моментоскоп, малка-угломер и прочие дополнительные приборы. Для того, чтобы фиксировать период раскрытия впускного клапана на 1-ом цилиндре, необходимо покачивать вокруг своей оси коромысло, а далее направить коленвал мотора до момента появления зазора меж клапаном и коромыслом. Малка-угломер для замера разыскиваемого зазора ставится прямо на шкив коленвала.

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.

Данный метод не может дать результата при диагностировании ГРМ, когда неравномерен износ торца штока и бойка коромысла, а трудоемкость этого метода весьма значительная. Увеличить точность замеров позволяет особое устройство, которое состоит из корпуса и индикатора по типу часов. Подпружиненная подвижная рама содержит персональное соединение с ножкой этого индикатора. Раму фиксируют между коромыслом и клапанной пружиной. Когда открывается клапан, в период поворота коленвала, на индикаторе ставят 0. Распознает тепловой зазор последующее показание прибора, снимаемое в период поворота коленвала.

Определение промежутка между клапаном и седлом

Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха. Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.

Процесс ремонта ГРМ

Частенько необходимо производить техническое обслуживание газораспределительного механизма. Основной проблемой являются износ шеек, кулачков вала и увеличение зазоров в подшипниках. Для того, чтобы устранить зазор в подшипниках коленчатого вала, производят его ремонт путем шлифовки опорных шеек и углубления канавок для подачи масла. Шейки нужно отшлифовать под ремонтный размер. После завершения ремонтных работ по восстановлению коленвала, нужно произвести проверку высоты кулачков.

На опорных поверхностях под шейки коленвала не должно быть никаких даже самых незначительных повреждений, а корпуса подшипников обязаны быть без трещин. После чистки и промывки распредвала обязательно нужно проверить зазор между его шейками и отверстием опоры головки цилиндра.

Для определения точного зазора требуется знать диаметр шейки распредвала, это позволит произвести установку соответствующего ей подшипника. Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.

Цепь не должна иметь никаких механических повреждений, быть растянутой более чем на 4мм. Цепь газораспределительного механизма можно регулировать: отверните стопорный болт на пол оборота, поверните коленвал на 2 оборота, затем стопорный болт нужно повернуть до упора.