В автомобиле есть множество элементов, которые существенно влияют на правильную работу привода. К ним относятся, например, смазочное масло, герметики и фильтры. Однако есть система, без которой не мог бы работать ни один двигатель внутреннего сгорания. Дело в системе хронометража. За годы разработки двигателя использовались разные решения, но принцип его работы всегда был схожим.
Оппозитный двигатель с цепным приводом ГРМ
Распределительный вал вращается с удвоенной скоростью вращения коленчатого вала. Это связано с тем, что коленчатый вал совершает два оборота за цикл двигателя. На распредвале есть кулачки. Их количество связано с количеством клапанов.
Вращение вала и, следовательно, кулачка вызывает качание коромысла, который затем открывает клапаны. Для закрытия клапанов некоторые конструкции включают пружины, позволяющие клапанам возвращаться в исходное положение. Старая конструкция поворотного вала не требует дополнительных компонентов для закрытия клапанов.
Система синхронизации распределительного вала
В прошлом использовались решения с низким уровнем клапана. Клапаны располагались в блоке двигателя. Это привело к менее эффективному наполнению цилиндров и снижению общей эффективности двигателя. В истории автомобилестроения были различные решения, например, смешанная синхронизация, при которой клапаны подачи находились в головке, а выпускные клапаны - в блоке двигателя
Современные приводы оснащены так называемыми стаканами (металлические цилиндры), толкающие гидротолкатели. Это позволяет избежать лишних компонентов в системе синхронизации. Датчики положения распределительного вала также используются для оптимизации управления изменением фаз газораспределения.
Система изменения фаз газораспределения
Система ГРМ может приводиться в движение ремнем или приводной цепью. Также использовался королевский вал, который появлялся, например, в некоторых моделях Jaguar. Это решение заключалось в соединении коленчатого вала с коническими шестернями с распределительным валом. Его основные преимущества - надежность и снижение риска запоздалого закрытия клапанов при работе двигателя на высоких оборотах. Однако, как и любое решение, у него были и недостатки, такие как громкая работа и высокая цена.
Ремень безопасности
Самый популярный и дешевый способ передачи привода с коленчатого вала на распределительный вал через ремень ГРМ. Изготовлен из синтетического каучука, устойчивого к растяжению, сжатию и трению. Для обеспечения лучших свойств он усилен внутренним слоем кевлара или полиамида. Однако такого приводного ремня недостаточно, поэтому поверхности зубьев покрывают износостойким материалом. Благодаря подходящей форме коэффициент трения между шкивом и ремнем очень низкий. Также ограничено тепловыделение. Следовательно, для уменьшения трения и ограничения тепловыделения не требуется дополнительной смазки.
Ременный привод имеет много преимуществ. К основным относятся бесшумная работа и простота обслуживания.
В описанной системе необходимо регулярно проверять как ремень, так и его натяжной комплект. Несоблюдение периодической проверки состояния приводного ремня может привести к неправильному натяжению и, как следствие, к проскальзыванию или обрыву ремня. Учитывая, что большинство используемых в настоящее время силовых агрегатов ориентировано на столкновения, любое возможное столкновение клапанов с поршнем может привести к деформации клапанов, повреждению поршней, направляющих клапанов, головки двигателя или даже изгибу шатунов. Результатом может быть даже необходимость замены двигателя. Поэтому его натяжение и состояние нужно проверять каждые 15-20 тыс. км. и проводить периодические замены в соответствии с рекомендациями производителя.
Цепной привод
Раньше это решение не пользовалось большой популярностью, поскольку цепь (обычно двухрядная) имела тенденцию к растяжению и образовывались зубья шестеренок. Образование и углубление зазора влияло на синхронизацию открытия / закрытия клапана по отношению к ходам поршня. Поэтому стали применяться натяжители. Вначале создаваемый шум был непреодолимой проблемой . Такого рода неприятности случались с популярным в нашей стране Fiat 126p. В этой машине цепь приходилось менять каждые 50 тыс. км.
В настоящее время, после того, как эта технология была усовершенствована, во многих современных приводах используется цепной привод ГРМ.
В основном это связано с его надежностью (срок службы примерно до 250-300 тыс. км). Его долговечность во многом зависит от качества изготовления и может значительно отличаться от заявленной стоимости.
Цепь в основном используется в двигателях: с большим рабочим объемом с регулируемыми фазами газораспределения и в некоторых современных конструкциях с меньшим литром. Цепь заключена в кожух, смазанный моторным маслом. Дополнительно для корректной работы установки с одной стороны (а в некоторых конструкциях - с обеих) имеются салазки гидронатяжителей. Они используются для натяжения цепи. Они также предотвращают вибрацию и шум.
При замене цепи обычно заменяют натяжители. Прочность всех этих элементов одинакова. В настоящее время решения этого типа используют практически все производители. Интересно, что Mercedes-Benz никогда не оснащал ни одну из своих моделей приводным ремнем. Она всегда использовала цепь.
