Назначение ГРМ в работе двигателя ВАЗ 2109

Основная задача газораспределительного механизма, или ГРМ, заключается в подаче своевременно и в нужном количестве топливно-воздушной смеси в камеры сгорания цилиндров двигателя, а также в отводе отработанных газов из цилиндров. Эти важные процессы осуществляются благодаря упорядоченному открытию и закрытию клапанов. Как раз такая клапанная система ГРМ устанавливается на поршневой четырёхцилиндровый двигатель внутреннего сгорания ВАЗ 2109.

Устройство ГРМ ВАЗ 2109

Механизм состоит из распределительного вала или, проще говоря, распредвала. Его задача заключается в управлении клапанным механизмом с помощью толкателей, которые двигают кулачки клапана, открываются и закрываются. В гнезде каждого толкателя находится одна или несколько регулировочных шайб, с помощью которых выставляется нужный тепловой зазор.

Клапанная группа находится непосредственно в головке блока цилиндров. Впускные и выпускные клапаны отличаются друг от друга материалом, из которого изготовлены. Клапан впуска изготавливается из сплава стали с добавлением хрома и кремния. Клапан выпуска сочетает в себе такие металлы, как сталь, хром, молибден, никель и марганец. На каждом клапане есть специальная наплавка из жаростойкого материала, которая предотвращает его разрушение под действием высоких температур внутри камеры сгорания. Направляющие втулки сделаны из чугунного сплава, а сверху расположены маслосъёмные колпачки со стальным кольцом. Назначение колпачков – ограничение возможного попадания масла в камеры сгорания через зазоры между направляющей втулкой и клапаном.

С помощью пружин, опирающихся на опорные шайбы, клапаны прижимаются к сёдлам. Такое крепление не допускает чрезмерного износа и считается достаточно надёжным. Толкатели в виде цилиндрических стаканов передают действие от распредвала на клапаны посредством кулачков. Когда двигатель запущен, толкатели вращаются вокруг своей оси, таким образом, износ происходит равномерно. Насос охлаждающей жидкости, или попросту помпа, также участвует в системе ГРМ на ВАЗ 2109 и приводится в действие тем же зубчатым ремнём, который натягивается с помощью ролик-натяжителя, вращающегося на оси ГБЦ.

Определение правильного расположения шкивов привода происходит посредством вращения коленчатого вала.

Необходимо повернуть его таким образом, чтобы оба клапана находились в закрытом положении. Если метки на задней крышке и шкиве распредвала будут совпадать, то ремешок натянут неправильно. Необходимо ослабить его с помощью ролика, натянуть как следует и снова проверить метки. Распредвал изготовлен из чугунного сплава и представляет собой вал, на котором находится пять шеек для опоры. На нём же зафиксирован эксцентрик, который приводит в действие топливный насос. На торцевой задней части распредвала крепится паз для монтажа датчика зажигания силовой установки.

Основные неисправности ГРМ двигателя ВАЗ 2109

К ним можно отнести следующие:

• нарушен тепловой зазор клапанов;
• изношены подшипники распределительного вала или кулачки;
• сломаны пружины клапанов;
• зависли клапаны;
• растянут или ослаблен ремешок (проскакивает или сползает, возможно, перескакивает, если зубья изношены);
• повреждён зубчатый шкив распредвала;
• изношены маслосъёмные колпачки (стержни клапанов или направляющие);
• нагар на тарелке клапанов.

Есть несколько факторов, которые характерны также и для неисправностей кривошипно-шатунного механизма:

• общий износ элементов силового агрегата, вызванный выработкой основного ресурса, определенного заводом-изготовителем;
• нарушены правила эксплуатации двигателя (сюда можно включить использование низкосортного топлива, некачественного масла, продолжительная работа на высоких оборотах).

Одна из самых серьезных неисправностей, которая может случиться, – это так называемое зависание клапанов. Такая поломка приводит к полному отказу двигателя и дорогостоящему ремонту. Причин может быть две.

Факторы, что вызвали неисправность

Первый – это эксплуатация на низкосортном топливе, в результате чего на стержнях клапанов отлагается смола. Второй фактор – это резонанс, вызванный сломанными пружинами. В этом случае когда поршень достигает ВМТ, клапан не успевает до конца сесть в седло. Подобная проблема встречается крайне редко, но знать об этом не помешает.

Распространенная неисправность с нарушением теплового зазора возникает по причине изношенности подшипников или кулачков распредвала. Также, возможно, шкива распределительного вала. Нередко причиной является некорректная регулировка зазора или неправильный подбор шайбы.

На самом деле грамотно диагностировать неисправности ГРМ довольно сложно, так как признаки могут указывать и на другие узлы и агрегаты двигателя, не связанные с ГРМ.

Поэтому диагностика поломок механизма газораспределения зачастую сопряжена со снятием крышки головки блока цилиндров для визуального осмотра состояния элементов. Неисправность ГРМ в любом случае приводит к нарушению фаз газораспределения, как следствие наблюдается нестабильная работа двигателя, невозможность набора мощности и т. д.

Признаки неполадок

Провести диагностику можно и самостоятельно, если обратить внимание на явления, явно или косвенно указывающие на проблемы с газораспределением:

• на малых и средних оборотах слышен стук в головке блока цилиндров;
• снижена мощность силовой установки;
• металлический стук при запуске двигателя, который по мере прогрева проходит;
• шумит привод распредвала;
• в выхлопной системе сильные хлопки;
• отработанные газы имеют синий оттенок;
• наблюдается повышенный расход масла;
• детонация двигателя при наборе оборотов;
• мотор перегревается;
• провалы при работе двигателя.

Для точной диагностики лучшим вариантом будет обращение в специализированный центр. Затягивать с такими неисправностями не следует, так как последствия могут быть серьёзными.

Ремень ГРМ двигателя ВАЗ 2109

Раньше зубчатое устройство встречалось достаточно редко и вызывал некоторое недоверие у автолюбителей. В современных автомобилях такой привод уже не является редкостью. И на то есть ряд объективных причин:

• привод на зубчатом ремне менее шумный;
• простота конструкции и лёгкий вес;
• обслуживание стоит дешевле.

Но, как оказалось, у ремня есть немало недостатков. Во-первых, недолговечность (часто рвётся). Во-вторых, при длительной эксплуатации наблюдается провисание, сопряженное с визгом. В-третьих, если перетянуть ремень, то его зубья со временем «слижутся», что приведёт к необходимости замены и нестабильной работе силового агрегата.

Назначение ремня ГРМ

Ремень ГРМ изготавливается из резины и имеет зубья с насечками на внутренней стороне. Главная его задача заключается в обеспечении синхронного вращения приводов коленвала и распредвала. Благодаря ремню достигается меньшая скорость распредвала: она ниже относительно скорости коленчатого вала в два раза. К сожалению, деталь служит не так долго, как цепь, и изнашивается уже до 60 тыс. км пробега. Рекомендуется ремень заменить, даже если визуально нет видимых повреждений и признаков износа.

Обрыв ремня полностью выводит из строя двигатель, передвигаться на автомобиле становится невозможным. На 8-клапанных двигателях с объёмом 1,5 л (инжектор и карбюратор имеют одинаковые системы) обрыв ремня не приводит к тому, что клапаны деформируются, в просторечье – клапаны загибает о клапанную крышку.

Причин, по которым обрывается привод, может быть несколько.

1. Естественный износ ремня или заводской брак (некачественный материал).
2. Попадание масла и грязи, как следствие – отслаивание резины и обрыв.
3. Заклинивание насоса охлаждающей жидкости, при этом наблюдается течь антифриза.
4. Проблема с роликом-натяжителем.
5. Заклинивание распредвала или коленвала.

Для того чтобы избежать финансовых затрат на устранение проблем, когда порвётся ремешок газораспределительного механизма, необходимо по возможности контролировать работу ГРМ:

• не пренебрегать установленным регламентом и своевременно менять расходные материалы (ремень, ролик, помпу и др.);
• слушать звук двигателя и при возникновении подозрительных шумов немедленно искать причину;
• регулярно проверять натяжение ремня, при необходимости подтягивать;
• следить за сигнальными лампами на приборной панели (сигнальная лампа давления масла сообщает об имеющейся неисправности);
• не допускать подтёков масла, если они есть – искать причину утечки.

Однако следить за состоянием ремня и других элементов привода проблематично из-за защитного кожуха. Для решения данной проблемы рекомендуется в крышке кожуха сделать небольшую смотровую прорезь.

Так можно будет отслеживать состояние ремня. И при наличии трещин, задиров и других повреждений своевременно заменить привод, не дожидаясь, пока в самый неподходящий момент он оборвётся.

Как натянуть ремень ГРМ правильно

Оптимальная натяжка ремешка газораспределительного механизма проверяется очень просто. Приложив небольшое усилие, необходимо выкрутить ремень. Если угол, на который он выкручивается, составляет 90 градусов, то натяжка не требуется.

После замены любого элемента ГРМ потребуется натянуть ремень. Для этого нужно надеть его на зубчатые шкивы привода коленвала и распредвала и с помощью ролика-натяжителя сделать натяжку оптимальной. После этого нужно несколько раз провернуть двигатель. Это можно сделать ключом, поворачивая гайку крепления шкива распредвала. Далее нужно посмотреть местоположение установочных меток на маховике и шестерне – они должны точно совпадать. Если совпадения нет, ремень снова снимается. А шкивы устанавливаются по меткам, после чего процедура натяжки повторяется.

Бывает так, что даже правильно натянутый ремень после запуска двигателя начинает сползать. Причина этого – деформация шпильки ролика. Необходимо её заменить.

Алгоритм действий

Определить, когда требуется срочная замена ремня ГРМ на ВАЗ 2109, достаточно просто. Для этого нужно снять защитный кожух и провести визуальный осмотр. Ремешок подлежит замене, если:

• присутствуют масляные подтёки;
• наблюдаются трещины или изношенные зубья;
• есть выпуклости, порезы, расслоения и т. д.;
• появляются отдельные нитки.

Если присутствует хотя бы один из вышеперечисленных признаков, ремень ГРМ нужно менять. Не обязательно обращаться для этого к специалистам. Для того чтобы самостоятельно поменять ременную передачу газораспределительного механизма на ВАЗ 2109, понадобится следующий набор инструментов:

• накидные ключи на 17 и 15;
• ключ для регулировки ролика-натяжителя;
• большая плоская отвёртка или монтажная лопатка небольшого размера;
• набор стопорных колец и съёмник для них.

Процесс замены ремня ГРМ выглядит следующим образом:

1. Отсоединить минусовую клемму от аккумулятора.
2. Открутив три болта, отделить защитный кожух привода ГРМ.
3. Снять ремень генератора (предварительно нужно ослабить натяжную планку генератора и кронштейн крепления к двигателю).
4. В первом цилиндре необходимо установить поршень в верхнее мертвое положение (ключом на 17 поворачивается шкив распредвала таким образом, чтобы метка на шкиве совпадала с меткой на крышке привода). Проще говоря, выставить метки ГРМ на ВАЗ 2109.
5. Открутить болт, крепящий шкив коленвала. Чтобы избежать вращения привода, можно удерживать его отвёрткой или монтажной лопаткой.
6. Снять шкив с коленчатого вала.
7. С помощью ключа на 15 нужно открутить болт ролика-натяжителя, после чего провернуть его, ослабляя тем самым натяжку ремня ГРМ.
8. Демонтировать старый ремень ГРМ.
9. Установить новый ремень на зубчатый шкив коленчатого вала (предварительно все шкивы и прочие элементы нужно очистить от грязи, масла и т.д.).
10. Обязательно проверить установочные метки. Если они совпадают, надеть ремень на шкив распредвала.
11. Надеть ремень на привод насоса охлаждающей жидкости и ролик-натяжитель.
12. Установить шкив коленвала и затянуть болт.
13. При помощи ролика-натяжителя осуществить оптимальную натяжку, после чего затянуть гайку ролика.

Если нет специального ключа для регулировки ролика, то можно обойтись подручными средствами. В отверстия ролика вставьте металлические стержни нужного диаметра и между ними просуньте отвёртку. Затем поворачивайте отвёртку и тем самым натягивайте ремень. После этого можно устанавливать на место защитный кожух и ремень генератора, не забывая натянуть и его.

На этом процедура замены ременной передачи газораспределительного механизма на ВАЗ 2109 заканчивается. Как видно, процесс несложный и не требует каких-либо специальных знаний и умений. Его вполне можно выполнить своими руками.

Газораспределение является одной из важнейших систем функционирования двигателя внутреннего сгорания. От правильной работы фаз ГРМ зависит стабильность ДВС, а недостаточное внимание к даже незначительным неисправностям может привести к серьезным поломкам и, как следствие, существенным финансовым расходам.

Если своевременно менять расходные материалы и следить за состоянием элементов системы ГРМ, то можно продлить жизнь двигателя и сберечь силы, нервы, время и средства.