З давніх-давен на Русі наявність ланцюга в приводі ГРМ вважалася доброю ознакою. Розгадка тому проста: є думка, що ланцюг — це щось вічне і не потребує обслуговування. Але як ви могли здогадатися, думка ця хибна: ланцюг чудово витягується і зношується, а отже, потребує періодичної заміни. У цій статті ми коротко розповімо про конструкцію газорозподільного механізму і його типові поломки, а потім вирушимо в ремзону і замінимо ланцюг на піддослідному Mitsubishi Pajero з дизельним двигуном 4М41. До речі, машина стоїть у нас на капітальному ремонті — в минулій статті ми вже розповідали про те, як приводили до ладу головку блока циліндрів після 500 000 кілометрів пробігу. На черзі — привід газорозподільного механізму.
Немає в двигуні елементів більш-менш відповідальних, але все ж таки є механізм, неправильна збірка якого може виявитися тільки після закінчення монтажу і спроби пуску двигуна. Так, саме спроби — і часто невдалої. «Перестрибни» майстер на один зуб або помилися хоч в одній мітці — і привіт, розбирання! Добре, якщо привід ГРМ ремінний — а якщо це ланцюг, що укладений у корпус і прикритий кришкою… Але про все по порядку.
Навіщо потрібен привід ГРМ?
Для тих, хто прийшов сюди просвіщатися, традиційно дамо короткий екскурс в будову і призначення газорозподільного механізму. Якщо говорити коротко, то його роль — забезпечення зв’язку між відкриттям/закриттям клапанів і переміщенням поршня (а разом з ним і колінчастого вала), для чого необхідно з’єднати колінчастий вал з валом розподільним. У сенсі передавального числа з’єднання це жорстке: воно завжди становить 2 до 1 — тобто на два оберти колінвалу припадає один оберт розподільчого валу.
Взагалі, привід ГРМ забезпечує дотримання фаз газорозподілу. Страшно звучить? На ділі все не так уже й страшно, достатньо почати з азів. Двигуни, які ми розглядаємо — чотиритактні, тобто під час їхньої роботи постійно виконуються чотири такти: пуск — стиснення — робочий хід — випуск. Фазами ж називають моменти відкриття клапанів, виражені у куті повороту колінвала. Так-так, так і пишуть: кут відкриття впускного клапана — 12 градусів перед ВМТ (верхньої мертвої точки, де поршень зупиняється перед тим, як піти вниз). Отже, клапан почне своє відкриття завдяки кулачку розподільчого вала, коли поршень трохи не дійде до ВМТ. Трохи — це ті самі 12 градусів повороту колінчастого вала. Ще 12 градусів за годинниковою стрілкою — і поршень у ВМТ. Ну а фази — це графік відкриття клапанів.
Якщо на двигуні передбачені фазообертачі (наприклад, система VANOS від BMW), то кути цих фаз можуть змінюватися. Але кути відкриття клапанів існують не у відриві від системи: залежно від них працює система впорскування палива і система запалювання (якщо мотор бензиновий). Виходить, якщо під час установлення приводу ГРМ майстер помилився, то клапан почне відкриття не за 12 градусів, а, наприклад, за 14, але ось упорскування і запалювання спрацюють, сподіваючись на те, що все правильно. Невчасно відкриті та закриті клапани стануть наслідком нестійкої роботи двигуна, а якщо «перескок» виявиться значним, то і до зустрічі клапана з поршнем недалеко.
Які бувають приводи
Існує кілька способів з’єднання колінчастого вала з розподільним: пасовий, ланцюговий, шестеренний і комбінований (це якраз наш випадок). Загалом з їхнього опису все вже зрозуміло — принаймні, з першими трьома. В останньому випадку часто поєднують шестеренний і ланцюговий типи.
У кожного типу приводу є свої переваги і недоліки. Ремінь простий в обслуговуванні і відносно недорогий, ланцюг надійніший порівняно з ременем, але потребує змащення, шестерні майже ідеальні, але їхня вага і монтаж під час збирання — справжнє пекло. Комбінують же різні типи, якщо необхідно досягти необхідного результату за менші кошти.
Що може вийти з ладу?
Зрозуміло, у різних типів приводу ГРМ можливі несправності та поломки теж різняться. Розглянемо їх усі по порядку — і почнемо з ременя. Найперша і основна проблема тут — це знос самого ременя, виражений у його пошарпаності та розтягуванні. Також можливі зрізи зубів ременя. Ну а другою «слабкою ланкою», звісно ж, є ролики — натягувача і проміжні. Вони так само, як і ремінь, зношуються, а тому часто потребують заміни разом із ременем. Заодно під час заміни ременя перевіряють і знос зубів на зубчастих шківах приводу розподільних валів.
Якщо привід ГРМ здійснюється ланцюгом, то основних варіантів неполадок два: або витягнувся ланцюг, або зносилися зуби зірочок, або сталося і те й інше. Найпоширеніший варіант — перший. У разі заміни ланцюга разом з ним замінюють черевик натягувача і заспокоювач. Ці дві деталі необхідні для вирівнювання роботи ланцюга. Адже ремінь пружний сам по собі і натягується за рахунок власної еластичності. Ланцюг таких властивостей позбавлений — а тому, щоб під час роботи і перепадів обертів ланки ланцюга не закусило, встановлюють заспокоювач, який представляє собою металеву пластину з пластиковою робочою частиною, об яку (звісно, не без змащення) «треться» ланцюг. Ну а для постійного натягу ланцюга встановлено натягувач і черевик, схожий на заспокоювач, але закріплений тільки з одного боку (щоб мати можливість його переміщення).
Ланцюг металевий, а тому потребує постійного змащення. Через це він розташовується в корпусі і накритий металевою кришкою. У деяких випадках (як у нашому) для поліпшення його змащення додатково встановлюють розпилювач оливи, спрямований безпосередньо на ланцюг.
Якщо говорити про ремонтопридатність — тобто про простоту заміни ланцюга, то тут все залежить від виробника. Наприклад, у Mercedes «люблять» замінювати ланцюг без зняття кришки — ба більше, вони вказують це як основний спосіб заміни. Спосіб цей відомий з моменту появи ланцюга і полягає в такому: за допомогою спеціального пристосування ланцюг розмикають — витягають з однієї ланки вісь. Виходить два кінці, до одного з яких приєднують ланку нового ланцюга, після чого провертають колінвал і «проганяють» новий ланцюг по колу, одночасно з цим витягаючи ланцюг старий. Потім залишається тільки з’єднати ланки нового ланцюга віссю. Начебто нічого складного — але тільки в теорії. На ділі ймовірність «перескоку на зуб» при такому методі найвища.
Регламентовані терміни служби ланцюга також повністю залежать від виробника: хтось каже, що через 150 тисяч кілометрів його пора міняти, а хтось (Honda, наприклад) заявляє його ресурс «на весь термін служби двигуна». Буває, що для поліпшення характеристик привід поділяють на два ланцюги (люблять таке в Hyundai). У такому разі заміну доведеться виконувати виключно зі зняттям передньої кришки.
Шестеренний привід ГРМ — найдавніший. З очевидних переваг варто згадати те, що він позбавлений таких хвороб, як у ременя або ланцюга. У шестернях нічого не розтягується і не розшаровується, зуби не перестрибують, натягувач не потрібен… Щоправда, в цьому разі необхідно пильно стежити за якістю моторного масла — але це не найголовніше. Основна складність шестеренного приводу в тому, що якщо його з якихось причин довелося розібрати, то зібрати його назад зі збереженням усіх міток буде досить проблематично. Ба більше, є такі двигуни (наприклад, 2,5 TDI від Volkswagen), у яких зібрати привід ГРМ або перевірити правильність фаз газорозподілу без набору спеціальних пристосувань неможливо! У них просто немає відповідних міток на шестернях. Тож якщо у вас двигун саме цього концерну, і привід у нього шестерінчастий, то перш ніж звертатися по допомогу до майстра, переконайтеся, що в останнього є набір спецпристосувань — інакше ви просто застрягнете на станції.
Комбінований привід: вище вже було зазначено, що найчастіше це шестерні плюс ланцюг. У нашого «пацієнта» схема саме така. Тут від шестерні колінчастого вала приводяться: шестерня приводу розподільчого вала, масляний насос, правий і лівий балансирні вали, паливний насос високого тиску, вакуумний насос і насос системи гідропідсилювача рульового управління. Однак, щоб не нагромаджувати ще більше, конструктори вирішили, що розподільні вали краще під’єднати через ланцюг — тоді не доведеться встановлювати додатково проміжні шестерні та ускладнювати життя ремонтникам. До всього іншого, за необхідності ланцюг можна замінити тим дідівським способом, який люблять у Mercedes-Benz. На щастя, в Mitsubishi вирішили не турбувати уяви майстрів і ретельно позначили відносне розташування шестерень одна щодо одної (це буде добре видно нижче).
Чим хороший описаний тип приводу? Тим, що для передачі обертання такій кількості обладнання довелося б мати ланцюг завдовжки в кілька метрів або ставити кілька ланцюгів (дехто, щоправда, так і робить), а це — значне подорожчання в разі ремонту. Крім того, шестерні все ж надійніші, і вийти з ладу можуть тільки конкретні елементи, наприклад, масляний насос або вакуумний насос, а самі ж приводні шестерні — тільки у виняткових випадках. Що стосується проблем із ланцюгом, замінити його не становитиме особливих труднощів.
Що перевіряють під час капітального ремонту?
З ременем все гранично ясно: завдяки відносній простоті і дешевизні, справа обмежується заміною всіх деталей — ременя і роликів. У разі, якщо привід ГРМ ланцюговий, для початку вимірюють довжину ланцюга — іноді в заводських інструкціях надають дані діаметра обмотаного навколо зірочки ланцюга. Самі зірочки перевіряють на наявність відколів і зносу зубів: цих параметрів достатньо, щоб зрозуміти, чи потребує заміни ланцюг.
Якщо ГРМ приводять шестерні, то під час ремонту майстри вимірюють зазор у їхньому зачепленні. На вали ставлять дві шестерні, одну з них блокують, на один зуб другої встановлюють індикатор і, переміщаючи її, заміряють зазор. Якщо знос надмірний — шестерні йдуть під заміну, причому обидві. Також проводиться візуальна перевірка зубів на знос і відколи: якщо все гаразд, то шестерня повертається на своє місце. Комбінований тип приводу ГРМ опису не потребує — він поєднує в собі діагностику включених до нього типів.
Робота з приводом ГРМ Mitsubishi Pajero Wagon
Всю біографію і характеристики двигуна і моделі цього екземпляра ми розповіли в попередній статті — нагадаю лише, що йому 550 тисяч кілометрів від роду, і «годували» його винятково хорошим мастилом. Розібравши мотор і розправившись із ГБЦ, ми взялися за привід ГРМ.
Під час розбирання механізму обійшлося без якихось особливо цікавих процедур, що заслуговують на опис, оскільки таких відповідальних моментів, як із головкою блока, на кшталт викручування болтів у певній послідовності, тут практично немає. Найголовніше під час розбирання — просто нічого не втратити. Але заради чистоти інформації все ж уточню, що демонтувати довелося термостат, водяний насос (помпу), шків колінчастого вала, компресор системи кондиціонування і генератор. Решта, як зазначалося вище, приводиться шестернями.
