Механічна частина двигуна / Несправності механічної частини двигуна / Обрив ременя ГРМ

Обрив ременя ГРМ

Обрив ременя ГРМ - це повне або часткове руйнування зубчастого ременя, який синхронізує обертання колінчастого і розподільного валів двигуна.

Після обриву колінчастий вал може продовжувати обертатися за інерцією разом із поршнями, тоді як розподільний вал і клапани зупиняються у випадковому положенні. У двигунах, де траєкторії відкритих клапанів і поршнів перетинаються, виникає їхнє механічне зіткнення.

Наслідки залежать від конструкції двигуна, частоти обертання в момент обриву, положення клапанів, швидкості автомобіля та кількості повторних спроб запуску.

Основне правило: якщо двигун раптово заглух, а стартер після цього почав обертати його незвично легко або рівномірно, не потрібно продовжувати запуск. Автомобіль слід доставити на діагностику без додаткового прокручування двигуна.

Обрив ременя одразу порушує фази газорозподілу.
Зовнішньо цілий ремінь може втратити зубці та перестати передавати обертання.
Клапани гнуться не в кожному двигуні, але це визначають лише за точним кодом мотора.
Повторне прокручування стартером може збільшити кількість пошкоджених клапанів.
Заміна лише ременя не усуває заклинений ролик, насос або неправильне натягнення.
Інтервал заміни визначають одночасно за пробігом і календарним віком.

Зміст

Для чого потрібен ремінь ГРМ
Що відбувається при обриві
Двигуни зі зіткненням клапанів і поршнів
Двигуни без зіткнення
Зрізані зубці без повного обриву
Основні причини обриву
Старіння та перевищений інтервал
Олива й антифриз на ремені
Заклинювання роликів і натягувача
Несправність водяного насоса
Сторонні предмети та приводний ремінь
Помилки встановлення
Ознаки обриву ременя ГРМ
Що робити, якщо двигун заглух на ходу
Чому не можна багаторазово запускати мотор
Порядок діагностики
Огляд ременя і приводу ГРМ
Перевірка компресії
Пневмотест циліндрів
Ендоскопія циліндрів
Можливі пошкодження двигуна
Пошкодження клапанів
Пошкодження поршнів
Дефектування головки блока
Варіанти ремонту
Чому краще міняти комплект ГРМ
Перевірки після складання
Як запобігти обриву
Товарні групи TESMA
Часті питання

Для чого потрібен ремінь ГРМ

Ремінь ГРМ передає обертання від колінчастого вала до одного або декількох розподільних валів. У частині двигунів він також приводить водяний насос, паливний насос або допоміжний балансувальний механізм.

Колінчастий і розподільний вали повинні зберігати точне взаємне положення. Від цього залежать:

момент відкриття впускних клапанів;
момент закриття впускних клапанів;
відкриття і закриття випускних клапанів;
наповнення циліндрів;
видалення вихлопних газів;
компресія;
можливість безпечного руху поршнів біля відкритих клапанів.

Докладніше про будову вузла: «Газорозподільний механізм».

Що відбувається при обриві ременя

У момент руйнування ременя синхронізація зникає. Розподільний вал може зупинитися майже одразу через опір клапанних пружин, а колінчастий вал продовжує обертатися:

за інерцією автомобіля;
за інерцією маховика;
під час прокручування стартером;
через зв'язок із трансмісією, якщо передача не вимкнена.

Поршні продовжують рухатися вгору і вниз, але клапани вже не займають безпечне положення. Якщо один із них залишився відкритим, поршень може вдарити по його тарілці.

На високих обертах ушкодження зазвичай серйозніші, але навіть обрив під час запуску може зігнути клапани.

Двигуни зі зіткненням клапанів і поршнів

У багатьох сучасних двигунах для збільшення ступеня стиснення, потужності та ефективності клапани у відкритому положенні входять у простір, через який в інший момент проходить поршень.

Безпечність забезпечується лише правильною синхронізацією. Після обриву можливі:

згинання впускних клапанів;
згинання випускних клапанів;
пошкодження напрямних;
руйнування рокерів або штовхачів;
пошкодження гідрокомпенсаторів;
відбитки на поршнях;
тріщини поршня;
пошкодження розподільного вала;
деформація головки блока в окремих важких випадках.

Не можна визначати ризик лише за маркою автомобіля або об'ємом двигуна. Потрібен точний код двигуна та його конструктивне виконання.

Двигуни без зіткнення клапанів і поршнів

У деяких конструкціях між повністю відкритим клапаном і поршнем залишається достатній проміжок. Після обриву такий двигун зазвичай просто припиняє роботу.

Але навіть у цьому випадку потрібно перевірити:

причину руйнування ременя;
ролики й натягувач;
водяний насос;
стан шестерень;
цілісність кожуха;
правильність фаз після ремонту;
компресію та роботу клапанного механізму.

Позначення двигуна як умовно безпечного не означає, що новий ремінь можна встановити без дефектування всього приводу.

Зрізані зубці без повного обриву

Ремінь може залишатися цілим зовні, але втратити декілька зубців. Колінчастий вал тоді обертається, а шестерня розподільного вала перестає отримувати правильне зусилля.

Можливі наслідки:

повна зупинка розподільного вала;
перескок фаз;
нестабільна робота;
різке падіння потужності;
неможливість запуску;
зіткнення клапанів із поршнями.

Найчастіше зубці пошкоджуються біля шківа колінчастого вала, де ремінь отримує високе навантаження.

Основні причини обриву ременя ГРМ

перевищений пробіг після заміни;
перевищений календарний термін;
невідоме обслуговування придбаного автомобіля;
потрапляння моторної оливи;
потрапляння антифризу;
заклинювання натяжного ролика;
заклинювання обвідного ролика;
несправність натягувача;
заклинювання водяного насоса;
неправильне натягнення;
перекіс шестерень або роликів;
пошкоджений кожух ГРМ;
потрапляння стороннього предмета;
руйнування приводного ременя біля шківа колінчастого вала;
помилка встановлення;
невідповідний ремінь;
пошкодження ременя інструментом;
неправильне зберігання деталі;
різке заклинювання розподільного вала;
пошкодження клапанного механізму.

Старіння та перевищений інтервал заміни

Ремінь старіє не тільки від пробігу. Гума втрачає еластичність під впливом:

температурних циклів;
кисню й озону;
тривалого простою;
вологи;
парів моторної оливи;
вібрацій;
постійного вигину навколо роликів.

Зовнішня поверхня може виглядати задовільно, тоді як корд усередині вже ослаблений, а біля основи зубців утворилися тріщини.

Інтервал потрібно брати з документації конкретного двигуна. Враховують не лише кілометри, а й роки після встановлення.

Олива й антифриз на ремені

Моторна олива змінює властивості гуми. Ремінь може розбухати, розшаровуватися, втрачати зубці та зміщуватися по роликах.

Джерелами витоку бувають:

сальник колінчастого вала;
сальник розподільного вала;
прокладка клапанної кришки;
ущільнення фазорегулятора;
пошкодження головки або корпуса ГРМ.

Антифриз може потрапляти з водяного насоса, корпусу термостата, патрубка або з'єднання системи охолодження.

Забруднений ремінь не потрібно очищати розчинником і використовувати повторно. Спочатку усувають витік, потім встановлюють новий комплект.

Заклинювання роликів і натягувача

Підшипник ролика обертається весь час роботи двигуна. Після втрати мастила, перегріву або потрапляння забруднення він може:

шуміти;
мати люфт;
обертатися нерівномірно;
перегріватися;
заклинити;
змістити ремінь до краю шестерні.

Несправний натягувач створює надто мале або надто велике натягнення. Слабкий ремінь перескакує, а надмірно натягнутий перевантажує корд, підшипники роликів, водяний насос і вали.

Несправність водяного насоса

Якщо водяний насос приводиться ременем ГРМ, заклинювання його підшипника може миттєво зупинити ремінь або зрізати зубці.

Ознаки проблеми до обриву:

витік антифризу з контрольного отвору;
люфт шківа;
шорстке обертання;
гул або скрегіт;
сліди антифризу під кожухом ГРМ;
перегрів двигуна.

Водяний насос замінюють разом із ременем, якщо це передбачено регламентом, конструкцією приводу або станом деталі.

Сторонні предмети та руйнування приводного ременя

Пошкоджений зовнішній приводний ремінь може розшаруватися. Його волокна або фрагменти іноді потрапляють за шків колінчастого вала і далі під кожух ГРМ.

Також небезпечні:

відламані частини кожуха;
загублені болти й шайби;
неправильно прокладені дроти;
залишений інструмент;
сильна деформація захисту після удару;
бруд і каміння після відсутності нижнього кожуха.

Помилки встановлення ременя ГРМ

неправильний напрямок ременя, якщо він заданий;
згинання ременя з малим радіусом;
підважування викруткою;
потрапляння оливи під час монтажу;
неправильна початкова позиція натягувача;
помилка у напрямку його обертання;
неправильний момент затягування;
повторне використання одноразових болтів;
зміщення міток на один або декілька зубців;
неправильне встановлення шківа колінчастого вала;
невстановлена дистанційна шайба;
перекошений ролик;
залишений старий заклинений насос;
обертання двигуна стартером до ручної перевірки;
використання стопорів валів для відкручування силових болтів без дозволу виробника.

Ознаки обриву ременя ГРМ

двигун раптово заглух під час руху;
перед зупинкою міг з'явитися короткий удар або хлопок;
стартер обертає двигун незвично швидко;
під час прокручування немає звичайної нерівномірності компресії;
двигун не намагається запускатися;
розподільний вал не обертається;
під кожухом видно ослаблений або пошкоджений ремінь;
у приводі знайдено гумовий пил і фрагменти зубців;
з'явилися помилки синхронізації валів;
перед повною відмовою могла зникнути потужність або виникнути нестабільна робота.

Подібні симптоми можливі при відсутності пального, несправності датчика колінчастого вала, запалювання або електроживлення. Тому діагноз підтверджують оглядом.

Що робити, якщо двигун заглух на ходу

Не намагатися багаторазово запустити двигун.
Увімкнути аварійну сигналізацію.
Вимкнути передачу або натиснути зчеплення, якщо це безпечно.
Врахувати, що підсилювач керма та гальм може працювати слабше.
Безпечно зупинити автомобіль.
Не прокручувати двигун буксируванням на передачі.
Організувати доставку автомобіля евакуатором.

Коли двигун зупинився, вакуумний підсилювач гальм може забезпечити лише декілька звичних натискань педалі. Далі зусилля на педалі збільшується.

Чому не можна багаторазово запускати мотор

Після обриву кожне прокручування переміщує поршні відносно нерухомих клапанів. Якщо при першому зіткненні постраждали два клапани, наступні оберти можуть пошкодити інші.

Додатково можливі:

відламування тарілки клапана;
пошкодження поршня;
руйнування рокера;
задири в головці блока;
потрапляння уламків у циліндр;
пошкодження стартера й акумулятора через тривале прокручування.

Порядок діагностики

Уточнити обставини зупинки двигуна.
З'ясувати історію заміни ременя.
Не прокручувати двигун без необхідності.
Зчитати помилки й параметри синхронізації.
Відкрити доступ до верхньої частини кожуха.
Перевірити цілісність і натяг ременя.
Оглянути зубці, краї та сліди забруднення.
Перевірити ролики, натягувач і насос.
Встановити точний код двигуна та ризик зіткнення клапанів.
За безпечною процедурою перевірити фази.
Провести компресійний тест або пневмотест, якщо це допустимо.
Оглянути поршні ендоскопом.
За підтвердженого пошкодження демонтувати головку блока.
Визначити первинну причину обриву.
Скласти повний перелік деталей для ремонту.

Огляд ременя і приводу ГРМ

Під час дефектування перевіряють:

місце повного розриву;
відсутні або зрізані зубці;
тріщини біля основи зубців;
розшарування корду;
пошкодження країв;
сліди бокового зміщення;
оливу та антифриз;
гумовий пил;
перегрів роликів;
люфт і шорстке обертання підшипників;
положення натягувача;
стан шестерень і кожуха.

Характер пошкодження допомагає знайти причину. Наприклад, зношений один край частіше вказує на перекіс, а локально зрізані зубці - на заклинювання або неправильне натягнення.

Перевірка компресії

Вимірювання компресії двигуна може показати відсутність герметичності після пошкодження клапанів.

Але тест виконують лише тоді, коли фахівець визначив, що контрольне прокручування не збільшить пошкодження.

Можливі результати:

дуже низька компресія у декількох циліндрах;
нульове значення в циліндрі з відкритим пошкодженим клапаном;
нерівномірні показники;
нормальні показники в двигуні без механічного зіткнення.

Пневмотест циліндрів

Пневмотест циліндрів допомагає визначити напрямок витоку без тривалого прокручування стартером.

При зігнутих клапанах повітря виходить:

у впускний колектор через впускний клапан;
у вихлопну систему через випускний клапан;
у картер при пошкодженні поршня, кілець або циліндра;
у систему охолодження при додатковому пошкодженні головки або прокладки.

Перед тестом поршень і розподільні вали встановлюють у безпечне положення за процедурою конкретного двигуна.

Ендоскопія циліндрів

Ендоскопія циліндрів двигуна дозволяє побачити:

свіжі відбитки клапанів на поршнях;
тріщини або відколи;
металеві уламки;
пошкодження поверхні циліндра;
відмінності між циліндрами;
сторонню рідину в камері згоряння.

Невеликий відбиток не доводить, що поршень придатний до подальшої роботи. Потрібно оцінити глибину, тріщини та стан кільцевих перегородок.

Можливі пошкодження двигуна

зігнуті клапани;
пошкоджені напрямні клапанів;
деформовані або зламані рокери;
пошкоджені штовхачі й гідрокомпенсатори;
пошкодження розподільного вала;
відбитки на поршнях;
тріщини поршнів;
пошкодження кілець;
задири циліндрів;
пошкодження сідел клапанів;
деформація шатуна у важких випадках;
руйнування головки блока уламком клапана.

Пошкодження клапанів

Зігнутий клапан може виглядати майже рівним без точного вимірювання. Його перевіряють на биття, стан стрижня, тарілки та робочої фаски.

Разом із клапаном перевіряють:

напрямну втулку;
сідло;
пружину;
тарілку й сухарі;
штовхач або рокер;
гідрокомпенсатор;
розподільний вал.

Просте встановлення нових клапанів без перевірки напрямних і сідел може залишити негерметичність або неправильну геометрію.

Пошкодження поршнів

Легкий слід від клапана іноді не руйнує поршень, але рішення приймають після дефектування.

Перевіряють:

глибину відбитків;
тріщини навколо заглиблень;
перегородки між кільцями;
стан поршневого пальця;
висоту виступання поршня;
деформацію шатуна;
поверхню циліндра;
наявність металевих уламків.

Дефектування головки блока циліндрів

Після демонтажу головки перевіряють:

герметичність клапанів;
биття стрижнів;
стан напрямних;
стан сідел;
висоту клапанів;
пружини;
рокери та штовхачі;
гідрокомпенсатори;
розподільні вали й постелі;
площину головки;
наявність тріщин.

Після контакту клапана з поршнем його не слід залишати лише тому, що він візуально не має сильного вигину.

Варіанти ремонту

Заміна комплекту ГРМ без ремонту головки

Можлива тільки для двигуна без внутрішнього зіткнення або після підтвердження нормальної герметичності клапанів.

Ремонт головки блока

Включає заміну клапанів, перевірку напрямних і сідел, ремонт контактних деталей, перевірку площини та складання з новими ущільненнями.

Ремонт циліндропоршневої групи

Потрібен при тріщинах поршнів, пошкодженні кілець, задирі циліндра або деформації шатунів.

Заміна головки блока

Може бути доцільною при великому руйнуванні, тріщинах, пошкоджених постелях або високій вартості відновлення.

Заміна двигуна

Розглядається при руйнуванні поршня, обриві клапана, пошкодженні блока або економічній недоцільності капітального ремонту.

Чому краще міняти комплект ГРМ

Старий ролик або натягувач може зруйнувати новий ремінь. Тому зазвичай замінюють:

ремінь ГРМ;
натяжний ролик;
обвідні ролики;
механічний або гідравлічний натягувач;
одноразові болти;
водяний насос, якщо він входить у привід або це передбачено регламентом;
ущільнення, через які ремінь був забруднений;
пошкоджені кожухи.

Комплектація залежить від конкретного двигуна. У деяких наборах немає водяного насоса або болтів, тому склад перевіряють до початку ремонту.

Перевірки після складання

Установити колінчастий і розподільні вали за заводською процедурою.
Використати передбачені стопорні інструменти.
Виставити натяг у правильному напрямку.
Затягнути всі кріплення заданим моментом і кутом.
Провернути двигун вручну на передбачену кількість обертів.
Повторно перевірити мітки та положення натягувача.
Переконатися у відсутності механічного упору.
Перевірити фази газорозподілу.
Перед запуском перевірити рівень оливи й антифризу.
Після запуску проконтролювати шум і стабільність роботи.
Зчитати помилки та фактичні кути валів.
Перевірити відсутність витоків.

Стартер не використовують для першої перевірки, доки двигун не був безпечно провернутий вручну відповідно до процедури.

Як запобігти обриву ременя ГРМ

дотримуватися інтервалу за пробігом і часом;
після купівлі авто з невідомою історією замінити комплект профілактично;
не встановлювати один новий ремінь зі старими роликами без перевірки;
усувати витоки моторної оливи й антифризу;
перевіряти стан водяного насоса;
не використовувати ремінь повторно після неправильного натягнення;
застосовувати точний монтажний інструмент;
дотримуватися моментів затягування;
перевіряти приводний ремінь і шків колінчастого вала;
відновлювати пошкоджений кожух ГРМ;
не наносити на ремінь мастило, герметик або засоби проти ковзання;
зберігати новий ремінь без перегинів, сонця, оливи та високої температури.

Порівняння конструкцій наведено у статті «Ремінь ГРМ чи ланцюг ГРМ: що надійніше насправді».

Товарні групи TESMA

Деталі приводу ГРМ підбирають за VIN-кодом, точним кодом двигуна, OEM-номером і датою виробництва автомобіля.

Привід ГРМ

Деталі для ремонту двигуна

Ремені для однакової моделі автомобіля можуть відрізнятися кількістю зубців, шириною, профілем, комплектом роликів і натягувачем. Підбір лише за об'ємом двигуна недостатній.

Часті питання

Як зрозуміти, що порвався ремінь ГРМ?

Двигун раптово глохне, не запускається, а стартер може крутити його незвично легко. Остаточне підтвердження дає огляд приводу.

Чи завжди після обриву гнуться клапани?

Ні. Це залежить від конструкції конкретного двигуна. Ризик визначають за кодом двигуна, а відсутність пошкодження підтверджують діагностикою.

Чи можна спробувати запустити двигун ще раз?

Не слід. Повторне прокручування може збільшити кількість пошкоджених клапанів і поршнів.

Чи можна просто поставити новий ремінь і перевірити запуском?

Ні. Спочатку перевіряють клапани, фази, ролики, натягувач, насос і причину обриву.

Чому ремінь порвався раніше регламенту?

Можливі витік оливи, заклинений ролик, насос, помилка натягнення, неправильна деталь, сторонній предмет або дефект встановлення.

Чи потрібно міняти ролики разом із ременем?

Зазвичай так. Їхній підшипник має той самий період роботи, а заклинювання старого ролика руйнує новий ремінь.

Чи потрібно міняти водяний насос?

Якщо він приводиться ременем ГРМ, має люфт, витік або його заміна передбачена регламентом, насос замінюють разом із комплектом.

Чи може ремінь обірватися без попереднього шуму?

Так. Старіння корду або зрізання зубців іноді відбувається без виразного попередження.

Чи достатньо оглянути ремінь через верхній кожух?

Ні. Такий огляд не показує весь ремінь, корд, нижню зону, підшипники роликів і водяний насос.

Коли міняти ремінь, якщо історія автомобіля невідома?

Без документального підтвердження заміни безпечніше вважати інтервал невідомим і провести профілактичне обслуговування.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати по цій темі

Висновок

Обрив ременя ГРМ миттєво порушує синхронізацію колінчастого та розподільного валів. У двигунах із перетином траєкторій поршнів і клапанів це може призвести до згинання клапанів, пошкодження поршнів і дорогого ремонту головки блока.

Після раптової зупинки двигуна не потрібно багаторазово використовувати стартер. Діагностика починається з огляду приводу, встановлення причини обриву та оцінки герметичності циліндрів.

Надійний ремонт передбачає не лише новий ремінь, а й перевірку роликів, натягувача, насоса, шестерень, ущільнень і клапанного механізму. Без усунення первинної причини новий комплект також може швидко зруйнуватися.