Все, що потрібно знати про один з найважливіших механізмів в ДВЗ

ГРМ – це частина двигуна, яка наче і не вимагає особливої уваги при експлуатації сучасного автомобіля і роками не потребує обслуговування, але якщо зовсім забути про сервісний регламент, може статися лихо, – яке, ймовірно, закінчиться капітальним ремонтом чи навіть заміною двигуна. Тому знати будову, особливості та типові проблеми цього механізму корисно кожному автовласнику, не кажучи вже про фахівців, які працюють в автомобільній сфері.

Розкажемо про це простою та зрозумілою мовою.

ГРМ – це газорозподільний механізм. Найважливіший компонент будь-якого двигуна внутрішнього згоряння. Без нього двигун не зможе функціонувати в принципі. Адже саме ГРМ керує впускними та випускними клапанами, через які в циліндри потрапляють повітря або робоча суміш і відводяться у випускний колектор відпрацьовані гази. А оскільки ключові процеси повинні відбуватися в певні моменти часу, від ГРМ потрібна особлива точність — похибки неприпустимі. І, звичайно, величезну роль відіграє надійність його деталей.

Як працює і з чого складається ГРМ

За більш ніж сторічну історію автомобіля інженери встигли випробувати декілька систем газорозподілу. Більшість із них стали екзотикою. Сьогодні, наприклад, не зустріти масових моделей із золотниковим ГРМ. Та й двотактні двигуни, де роль клапанів виконує його величність поршень, залишилися хіба що на мотоциклах та спецтехніці. А перспективні варіанти – на кшталт ГРМ з електромагнітним управлінням, навпаки, поки що не вийшли зі стадії експериментів.

Тому зупинимося на найбільш популярній конструкції – з тарілчастими клапанами. Саме вона зустрічається сьогодні на більшості автомобілях. Якщо описувати ГРМ максимально спрощено, він влаштований так:

Кожен циліндр двигуна має як мінімум два клапани — впускний і випускний. Коли відкривається перший, у циліндр потрапляє повітря або його суміш із пальним. Другий відкривається, щоб випустити назовні продукти його згоряння. Клапани є стрижнями, які розширюються з одного кінця, утворюючи «тарілку», що перекриває доступ в циліндр.

На інший кінець клапана впливає вал із ексцентриковими потовщеннями (кулачками) – він називається розподільним. При обертанні валу його кулачки змушують клапани відкриватися, штовхаючи їх напряму або через додаткові важелі (коромисла). Закривається клапан під дією потужної пружини, коли кулачок, котрий діє на нього, опиняється з іншого боку валу.

Нижньоклапанні ГРМ (коли розподільний вал знаходиться в блоці циліндрів) давно вийшли на пенсію. Сьогодні клапани розміщуються над циліндрами, у головці блоку (ГБЦ). На них впливає один (SOHC – Single Overhead Camshaft) або два (DOHC – Double Overhead Camshaft) розподільних вали, коли кожен керує своєю групою клапанів.

Оскільки ГРМ повинен працювати у чіткій відповідності з тактами двигуна, він пов'язаний з колінчастим валом. Привід газорозподільного механізму реалізують по-різному: зубчастою передачею, ланцюгом або зубчастим ременем. Незалежно від конструкції принцип один: розподільний вал повинен обертатися вдвічі повільніше від колінчастого.

Тихо, точно та надійно ланцюговому або ремінному приводу ГРМ допомагають працювати натяжні ролики, які зазвичай автоматично усувають провисання гнучкої ланки, що виникає в міру нагрівання і зносу деталей.

Послідовність та тривалість відкриття клапанів називаються фазами газорозподілу. На багатьох сучасних двигунах ці параметри змінюються прото на ходу: залежно від швидкості, оборотів, навантаження та інших факторів. Завідує складним процесом окрема система зміни фаз газорозподілу, здатна за допомогою додаткових механізмів злегка рухати розподільні вали відносно приводу (і, зрозуміло, колінчастого валу) або змінювати профіль кулачків.

Як зрозуміти, що потрібно міняти ремінь ГРМ

Привід ГРМ ременем заслужив популярність тихою роботою, конструктивною простотою та відносно невеликою вартістю. Проте є у такої системи й суттєвий недолік — обмежений термін служби, передусім самого ременя.

Щоб не проґавити момент його відмови, потрібно перш за все вивчити регламент техобслуговування конкретної моделі. Як правило, автовиробники рекомендують міняти комплект ГРМ (ремінь, а також натяжний та іноді напрямний ролики) на пробігу від 60 до 120 тисяч кілометрів або за 5–10 років, оскільки гумовотканинний матеріал ременя ГРМ з часом старіє і втрачає властивості. Механіки зазвичай радять заразом міняти і водяний насос системи охолодження, якщо він працює від того ж ременя.

Є думка, що з урахуванням критичної важливості ГРМ ремінь слід змінювати заздалегідь — за 10–15 тисяч кілометрів до офіційного терміну під час чергового планового ТО. Особливо це стосується автомобілів, що зазнають підвищених навантажень: різкі прискорення, рух бездоріжжям або розбитими дорогами, експлуатація при дуже низьких температурах або, навпаки, на аномальній спеці, коли привід газорозподільного механізму схильний до надмірного стресу.

Окремий сценарій: купівля вживаного автомобіля, історію обслуговування якого неможливо точно встановити. У цьому випадку професіонали рекомендують перевірити і при необхідності замінити ремінь ГРМ за першої ж можливості.

За наявності базових слюсарних навичок та деякого досвіду діагностику можна провести самостійно. Нерідко у кришці приводу ГРМ є сервісні вікна для огляду ременя. Тріщини, розриви, потертості та інші візуально помітні ушкодження – вагомі приводи насторожитися. Ремінь ГРМ має бути натягнутим щільно, а ролик (або ролики, якщо їх кілька) обертатися безшумно і без люфту.

Що буде, якщо не поміняти ремінь ГРМ

Найімовірніше, якогось моменту ремінь порветься. Як мінімум, у цей момент затихне і вже не заведеться двигун. Але гірше інше — сучасні мотори скомпоновані так щільно, що при обриві ременя ГРМ клапани після зупини зазвичай зустрічаються з поршнями, які у цей час рухаються. Руйнування за такого удару ризикують стати фатальними: складний і дорогий ремонт забезпечений, а часом і «капіталка» не допомагає — доводиться міняти ДВЗ повністю.

Іншими словами, ремінь ГРМ — не та запчастина, на якій варто заощаджувати. І, зрозуміло, слід стежити за пробігом, щоб не пропустити регламентний термін обслуговування системи газорозподілу.

Що надійніше – ремінь чи ланцюг ГРМ?

Теоретично, ланцюговий привід газорозподільного механізму не вимагає уваги весь термін служби автомобіля. Але на практиці відомі випадки, коли ремонтувати таку систему виникає необхідність на пробігах, які можна порівняти з ресурсом ременя ГРМ. Все залежить від конструкції конкретного двигуна та режиму експлуатації. У середньому ланцюг витримує до 150–200 тисяч кілометрів.

Вважається, що, на відміну від ременя, ланцюг не рветься раптово, тому безпечніший для мотора. Перш ніж остаточно стати непридатним, ланцюговий привід ГРМ зазвичай повідомляє про несправність підвищеним шумом. Нерідко надмірне розтягування ланцюга фіксує електроніка, і у такому разі на панелі приладів з'являється Сheck Еngine.

Однак розтягування ланцюгу теж небезпечне. Ремінь, до речі, хоч і гумовий, до цього явища майже не схильний. Ослаблений ланцюг при різкому прискоренні або запуску холодного двигуна може перескочити на один або кілька зубів шестерень, порушивши фази газорозподілу. Катастрофічну зустріч клапанів з поршнями за таких обставин теж не можна виключати. Тому контролювати стан ланцюгового механізму газорозподілу потрібно регулярно, хоча і рідше, ніж на автомобілях з ременем ГРМ.

Що ще може зламатися у ГРМ

Обрив ременя або надмірне розтягування ланцюга газорозподільного механізму — критичні несправності, які можуть призвести до незворотних наслідків. Однак на автомобілях з великим пробігом та / або просто погано обслужені, можуть виникати й інші несправності в роботі ГРМ, які не призводять до зупинки мотора, але сильно псують життя водію.

Наприклад, зношені сальники клапанів (їх ще називають оливознімні ковпачки) пропускають оливу в циліндри. Через це двигун починає диміти та покриватися зсередини нагаром. Накопичення відкладень на клапанах, що виникає, втім, і при заправках неякісним пальним, у запущених випадках призводить до їх «зависання», коли пружина вже не може повернути клапан у закрите положення.

Буває, відмовляють натягувачі ланцюгів чи свистять підшипники роликів ременя. Іноді виникають несправності в електроніці або механізмі регулювання фаз газорозподілу, через що система може навіть перейти в аварійний режим.

Наслідком подібних неполадок стає нерівна робота двигуна, він важко запускається або перегрівається, втрачає потужність і тягу, збільшується витрата пального. Про комфорт руху говорити в цих випадках вже не доводиться.

АвтоНова-Д