Механическая часть двигателя / Привод ГРМ

Привод ГРМ

Привод ГРМ - это механизм, синхронизирующий вращение коленчатого вала с работой одного или нескольких распределительных валов. Благодаря этой связи впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются в заданные моменты относительно положения поршней.

Привод бывает ременным, цепным, шестеренчатым или комбинированным. В отдельных двигателях основной ремень приводит один распределительный вал, а короткая цепь связывает между собой два распределительных вала.

Привод является частью газораспределительного механизма, но не включает весь клапанный механизм. Он состоит из деталей, передающих вращение, поддерживающих натяжение и обеспечивающих правильные механические фазы.

В англоязычной документации применяются термины Timing Drive, Timing Belt Drive, Timing Chain Drive и Valve Timing Drive.

Главный принцип: шум, ошибки синхронизации или сложный запуск не доказывают неисправность одной детали. Проверяют механические фазы, натяжение, шестерни, ролики, направляющие, фазорегуляторы, давление масла, датчики валов и проводку.

Не запускайте двигатель при подозрении на перескок привода.
Не вращайте коленчатый и распределительные валы отдельно без учета положения клапанов.
Не используйте только собственные метки краской.
Не устанавливайте новый ремень на старые неисправные ролики.
Не оставляйте сухой ремень, загрязненный моторным маслом.
Не считайте цепь бессрочной деталью.
Не освобождайте натяжитель до полной установки цепи и направляющих.
Не затягивайте шестерни без правильной фиксации валов.
Не используйте повторно одноразовые болты.
Не запускайте двигатель до ручного проворачивания и проверки фаз.

Назначение привода ГРМ

В четырехтактном двигателе коленчатый вал выполняет два оборота за рабочий цикл, а распределительный вал - один. Привод постоянно сохраняет это передаточное отношение и правильное угловое положение валов.

передает вращение распределительным валам;
синхронизирует клапаны с поршнями;
поддерживает базовые механические фазы;
приводит фазорегуляторы;
может приводить водяной насос;
в отдельных конструкциях приводит топливный насос и балансирные валы;
обеспечивает стабильную работу ГРМ при изменении оборотов.

Основные элементы

Группа	Детали	Функция
Передающий элемент	Ремень, цепь или шестерни	Передает вращение
Ведущие и ведомые шестерни	Шестерни коленчатого и распределительных валов	Формируют передаточное отношение
Натяжение	Ролики и натяжители	Поддерживают рабочее натяжение
Направление	Обводные ролики и направляющие цепи	Задают траекторию
Регулирование фаз	Фазорегуляторы и клапаны VVT	Изменяют фазу при работе
Защита	Крышки, корпуса и уплотнения	Защищают привод и удерживают масло

Ременный привод

Вращение передает зубчатый ремень ГРМ. Он имеет эластомерный корпус, армирующий корд и защитную ткань зубьев.

В ременную систему входят:

ремень ГРМ;
шестерня коленчатого вала;
шестерня распределительного вала;
натяжной ролик ремня ГРМ;
обводной / направляющий ролик ремня ГРМ;
натяжитель ремня ГРМ;
водяной насос в соответствующих конструкциях;
крышка ремня ГРМ.

Сухой и работающий в масле ремень

Сухой ремень

Работает в закрытой зоне без контакта с моторным маслом. Утечки из сальников, прокладок и клапанов VVT повреждают материал ремня.

Ремень в моторном масле

Требует масла строго определенной спецификации. Неподходящее масло, топливное разжижение или увеличенный интервал обслуживания могут вызвать набухание и расслоение.

Частицы ремня способны засорить маслоприемник, масляные каналы и управляющие клапаны.

Цепной привод

Цепь ГРМ работает внутри двигателя и смазывается моторным маслом.

цепь;
звездочки валов;
натяжитель цепи ГРМ;
направляющие;
успокоители;
фазорегуляторы;
корпус привода;
масляные каналы натяжителя.

Ресурс системы зависит от масла, давления, направляющих, натяжителя и состояния звездочек.

Шестеренчатый привод

Валы соединяются непосредственно или через промежуточные шестерни. Такая система имеет высокую нагрузочную способность, но требует правильного бокового зазора и исправных опор.

Комбинированный привод

ремень к первому распределительному валу и цепь между валами;
цепь до промежуточного вала и шестерни к распредвалам;
отдельный привод балансирных валов;
дополнительный привод масляного насоса.

Правильное положение основного ремня не исключает неправильную установку дополнительной цепи.

Механические фазы

Базовое положение валов определяется шестернями, зубьями ремня, звеньями цепи и фиксаторами.

Регулятор распределительного вала изменяет угол только в установленном диапазоне и не исправляет неправильную базовую установку.

Контакт клапанов с поршнями

В большинстве современных двигателей при значительном смещении фаз открытые клапаны могут столкнуться с поршнями.

изгиб клапанов;
повреждение направляющих и седел;
разрушение коромысел;
повреждение толкателей;
следы удара на поршнях;
повреждение распределительных валов;
трещина головки блока.

Неисправности ременного привода

старение и трещины;
износ или срез зубьев;
расслоение кромок;
повреждение корда;
загрязнение маслом или антифризом;
неправильное натяжение;
перекос;
износ роликов;
заклинивание насоса;
ослабление шестерни;
перескок;
обрыв.

Неисправности цепного привода

износ шарниров и удлинение цепи;
износ звездочек;
разрушение направляющих;
неисправность натяжителя;
засорение масляного канала;
провисание;
удары о корпус;
перескок;
повреждение фазорегулятора;
ошибки сборки.

Причины ускоренного износа

превышение интервала замены ремня;
низкое качество комплекта;
неподходящее моторное масло;
увеличенный интервал замены масла;
низкий уровень или давление масла;
частые холодные запуски;
разжижение масла топливом;
перегрев;
утечки сальников;
заклинивание ролика или насоса;
неправильное натяжение;
перекос шестерен;
ошибки установки фаз.

Признаки неисправности

дребезг после холодного запуска;
шорох, свист или вой;
нестабильный холостой ход;
затрудненный запуск;
потеря тяги;
увеличение расхода топлива;
ошибки корреляции валов;
отклонение фактического угла распредвала;
пропуски сгорания;
неравномерная компрессия;
резиновая или пластиковая пыль;
масло в сухом приводе;
остановка двигателя после обрыва.

Шум при холодном запуске

Возможны потеря давления в натяжителе, загрязненный канал, неподходящий фильтр, низкий уровень масла, изношенная цепь или фазорегулятор.

Аналогичный звук создают гидрокомпенсаторы, стартер, навесной привод и демпфер коленчатого вала.

Свист ременного привода

чрезмерное натяжение;
изношенный подшипник ролика;
перекос шестерен;
неправильная ширина ремня;
деформированная крышка;
неисправный водяной насос;
попадание жидкости;
неподходящая деталь комплекта.

Ошибки синхронизации

перескок ремня или цепи;
удлинение цепи;
неправильная установка;
износ фазорегулятора;
неисправность клапана VVT;
низкое давление масла;
повреждение задающего диска;
неисправность датчика или проводки.

Диагностический код не является прямым указанием заменить конкретную деталь.

Начальная диагностика

Уточнить историю обслуживания.
Зафиксировать условия появления шума.
Проверить моторное масло.
Считать коды и стоп-кадры.
Сравнить заданные и фактические углы валов.
Выполнить диагностику шумов двигателя.
Осмотреть крышки и доступные детали.
Проверить натяжение и загрязнение.
Проверить механические фазы.
При подозрении на контакт клапанов проверить цилиндры.

Проверка ремня

Проверка состояния ремня ГРМ включает:

дату и пробег после замены;
состояние зубьев;
трещины;
расслоение;
загрязнение жидкостями;
траекторию;
положение натяжителя;
шум и люфт роликов;
состояние водяного насоса;
состояние крышек.

Отсутствие видимых трещин не отменяет установленный интервал замены.

Проверка цепи

Проверка состояния цепи ГРМ может включать:

прослушивание холодного двигателя;
анализ углов валов;
оценку положения натяжителя;
измерение удлинения;
осмотр направляющих;
поиск пластика и металла в масле;
проверку давления масла;
контроль базовых фаз.

Проверка фаз

Проверка фаз газораспределения выполняется фиксаторами и контрольными приспособлениями конкретного двигателя.

Установить коленчатый вал в контрольное положение.
Определить правильный такт.
Проверить положение распределительных валов.
Установить фиксаторы без усилия.
Проверить фазорегуляторы.
Оценить натяжение.
Провернуть двигатель вручную.
Повторно проверить контрольное положение.

Когда заменяют ремень

достигнут интервал по времени или пробегу;
история обслуживания неизвестна;
имеются трещины или повреждения зубьев;
ремень загрязнен маслом или антифризом;
заклинивал ролик или насос;
ремень перескочил;
имеются следы неправильного натяжения;
производитель требует замены после снятия.

Когда заменяют цепной комплект

удлинение превышает норму;
натяжитель достиг предельного положения;
направляющие разрушены;
цепь ударяет о корпус;
фазы не соответствуют норме;
звездочки изношены;
фазорегуляторы имеют люфт;
цепь перескочила;
найдены обломки направляющих.

Комплектная замена

Ремень, цепь, ролики, направляющие и натяжители работают одинаковый пробег. Замена одного элемента не восстанавливает весь привод.

комплект ремня ГРМ;
комплект цепи ГРМ;
комплект ремня с водяным насосом;
комплект цепи с фазорегуляторами;
комплект с креплением и уплотнениями.

Подбор деталей

VIN;
код двигателя;
дату производства;
техническую версию;
количество и профиль зубьев ремня;
ширину ремня;
длину и шаг цепи;
размеры роликов;
тип натяжителя;
конструкцию фазорегуляторов;
тип водяного насоса;
OE-номера;
комплектность.

Подготовка к замене

Изучить заводскую процедуру.
Подготовить фиксаторы валов.
Уточнить одноразовые болты.
Проверить комплектность.
Определить необходимость замены насоса и сальников.
Остудить двигатель.
Очистить зону привода.
Отключить необходимые системы.
Поддержать двигатель при снятии опоры.
Установить валы в контрольное положение.

Снятие старого привода

Снять крышки.
Зафиксировать валы.
Проверить исходное положение фаз.
Ослабить натяжитель.
Снять ремень или цепь.
Снять ролики и направляющие.
Осмотреть старые детали.
Проверить шестерни и фазорегуляторы.
Определить причину износа.
Устранить утечки.

Установка ременного привода

Установить новые ролики и натяжитель.
Проверить дистанционные детали.
Зафиксировать валы.
Проложить ремень.
Исключить провисание рабочей ветви.
Активировать натяжитель.
Проверить индикатор.
Затянуть крепление.
Провернуть двигатель вручную.
Повторно проверить фазы.

Установка цепного привода

Установить шестерни в базовое положение.
Совместить контрольные звенья.
Установить направляющие.
Уложить цепь без провисания.
Установить натяжитель.
Освободить его фиксатор.
Проверить направляющие.
Затянуть шестерни.
Провернуть двигатель вручную.
Проверить фазы фиксаторами.

Цветные звенья цепи

После проворачивания двигателя цветные звенья могут не совпасть с метками. Фазы проверяют по положению валов, а не по повторному совпадению окрашенных звеньев.

Контроль перед запуском

монтажные фиксаторы удалены;
двигатель провернут вручную;
фазы повторно проверены;
натяжение и траектория правильные;
крепление затянуто;
крышки не касаются привода;
каналы герметичны;
разъемы подключены;
уровни жидкостей проверены;
инструмент удален.

Первый запуск

Создать давление масла при необходимости.
Запустить без резкого повышения оборотов.
Контролировать шум.
Проверить давление масла.
Остановить двигатель при дребезге или свисте.
Проверить утечки.
Прогреть двигатель.
Считать фактические углы валов.
Проверить отсутствие повторных ошибок.

Проверка после обрыва или перескока

компрессия;
герметичность клапанов;
распределительные валы;
коромысла и толкатели;
следы контакта на поршнях;
направляющие и седла клапанов;
шестерни и шпонки;
крепление фазорегуляторов;
причина повреждения привода.

Практические случаи

Новый ремень быстро оборвался

При ремонте оставили старый водяной насос, подшипник которого заклинил.

Цепь дребезжала только после запуска

Натяжитель терял давление при стоянке и заполнялся маслом только после запуска.

После замены осталась ошибка фаз

Механическая установка была правильной, но фазорегулятор имел внутренний люфт.

Ремень смещался к краю

Направляющий ролик имел неправильное смещение рабочей дорожки.

Цепь заменили без очистки поддона

Обломки направляющей попали в маслоприемник и снизили давление масла.

Двигатель не запустился после установки по меткам

Коленчатый вал находился в верхней мертвой точке неправильного такта.

Новый ремень размягчился

Не был устранен источник утечки моторного масла.

После ремонта появился свист

Натяжение ремня значительно превышало норму.

Типичные ошибки диагностики

считать любой шум растянутой цепью;
заменять датчик при смещении механических фаз;
делать вывод по одному коду;
не проверять давление масла;
игнорировать фазорегуляторы;
оценивать ремень только визуально;
не проверять насос и ролики;
игнорировать дополнительную цепь;
путать шум ГРМ с навесным приводом;
запускать двигатель при подозрении на перескок.

Типичные ошибки ремонта

использовать только собственные метки;
вращать валы отдельно;
оставлять старые ролики;
менять только цепь;
путать дистанционные шайбы;
оставлять старые одноразовые болты;
затягивать шестерню через привод;
не устранять утечки;
не контролировать натяжитель;
не очищать масляную систему;
не проворачивать двигатель вручную;
не проверять фазы повторно;
повышать обороты сразу после запуска.

Продление ресурса

соблюдать интервал замены ремня;
применять правильное моторное масло;
не превышать интервал обслуживания масла;
использовать правильный масляный фильтр;
контролировать уровень и давление масла;
устранять утечки;
не нагружать холодный двигатель;
реагировать на шум после запуска;
проверять привод после перегрева;
использовать комплектные детали;
проверять водяной насос;
сохранять данные о дате и пробеге замены.

Связанные товарные группы

Ремни ГРМ
Цепи ГРМ
Комплекты ремня ГРМ
Комплекты цепи ГРМ
Натяжители ремня ГРМ
Натяжители цепи ГРМ
Натяжные и направляющие ролики
Направляющие цепи
Шестерни коленчатого и распределительного валов
Регуляторы распределительного вала
Крышки и прокладки привода ГРМ
Водяные насосы

Частые вопросы

Что входит в привод ГРМ?

Ремень, цепь или шестерни, шкивы, натяжители, ролики, направляющие, фазорегуляторы и защитные крышки.

Что надежнее - ремень или цепь?

Ресурс зависит от конструкции, качества деталей, масла и обслуживания. Цепь не является бессрочной.

Можно ли проверить ремень только визуально?

Нет. Внутреннее повреждение корда и износ роликов могут быть незаметны.

Нужно ли менять водяной насос?

Если насос приводится ремнем ГРМ, его состояние обязательно проверяют. Решение зависит от конструкции и интервала.

Почему цепь шумит на холодную?

Возможны потеря давления натяжителя, неподходящее масло, фильтр, износ цепи, направляющих или фазорегулятора.

Можно ли заменить только цепь?

Только после проверки остальных деталей. Часто требуется комплектная замена.

Что означает перескок на один зуб?

Взаимное положение валов изменилось. Двигатель может работать, но теряет мощность и получает риск контакта клапанов с поршнями.

Почему ошибка осталась после замены привода?

Возможны неправильные базовые фазы, фазорегулятор, клапан VVT, давление масла, датчик или проводка.

Что проверять после обрыва ремня?

Клапаны, коромысла, толкатели, валы, поршни, компрессию и герметичность цилиндров.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Привод ГРМ обеспечивает синхронизацию коленчатого и распределительных валов. В ременной системе ресурс зависит от ремня, роликов, натяжителя, насоса, шестерен и герметичности. В цепной системе важны цепь, направляющие, натяжитель, фазорегуляторы и система смазки.

При шуме, сложном запуске, ошибках корреляции или потере мощности сначала проверяют масло, электронные параметры и базовые механические фазы. При ремонте применяют фиксаторы, правильные комплектные детали, новое одноразовое крепление и установленные моменты затяжки.

Перед первым запуском двигатель проворачивают вручную и повторно проверяют фазы. После обрыва или перескока обязательно контролируют клапаны, поршни и другие детали, которые могли столкнуться.