Skip to content

САМОЕ понятное объяснение ГРМ. Проще некуда!

Понятное объяснение газораспределительного механизма и распредвала в двигателе внутреннего сгорания.

Key Takeaways

  • ГРМ отвечает за точное открытие и закрытие клапанов для подачи и выпуска газов.
  • Верхневальное расположение распредвала более распространено из-за меньшей инерции и простоты конструкции.
  • Приводы ГРМ имеют разные типы с компромиссами между надёжностью, шумом и стоимостью обслуживания.
  • Материалы и конструкция распредвала тщательно подобраны для выдерживания высоких нагрузок.
  • Гидрокомпенсаторы играют важную роль в поддержании правильного зазора и снижения шума клапанов.

What the video covers

  • Объяснение роли газораспределительного механизма (ГРМ) и распредвала в работе двигателя.
  • Различие между нижневальным и верхневальным расположением распредвала и их применение.
  • Принцип работы клапанов: открытие распредвалом и закрытие пружиной.
  • Скорость вращения распредвала относительно коленвала в четырёхтактных двигателях.
  • Типы приводов ГРМ: ременной, цепной и шестерёнчатый, их плюсы и минусы.
  • Материалы и конструкция распредвала для обеспечения долговечности и надёжности.
  • Пример устройства газораспределения на современном четырёхтактном дизельгенераторе.
  • Причины использования трёх кулачков на один цилиндр и роль топливного насоса высокого давления.
  • Учет теплового расширения металлических деталей в конструкции клапанного механизма.
  • Обзор работы гидрокомпенсаторов и их влияние на шум и стабильность работы двигателя.

Answers

Questions about this video

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

ГРМ — это ключевая система двигателя внутреннего сгорания, отвечающая за своевременную подачу топливовоздушной смеси и выпуск отработавших газов через управление клапанами.

Почему распредвал вращается в два раза медленнее коленвала?

В четырёхтактных двигателях распредвал вращается с угловой скоростью, равной половине скорости коленвала, чтобы клапаны открывались и закрывались в нужные фазы рабочего цикла.

В чем разница между ременным и цепным приводом ГРМ?

Ременной привод тише, дешевле и требует замены каждые 100–150 тыс. км, а цепной более надёжен, долговечен, но дороже и шумнее.

Full Transcript — Download SRT & Markdown

00:04
Speaker A
Как вы уже поняли из названия, в этом выпуске мы поговорим про ГРМ и распредвал, в частности. Узнаем, кто такие эти ваши гидрики, и вместе засунем щуп в разные места двигателя мощностью 15 000 лошадиных сил. В общем, запасайтесь чем-нибудь вкусным и
00:19
Speaker A
устраивайтесь поудобнее, ведь сейчас будет душно. [музыка] С момента запуска автомобиля и до его остановки происходят сотни действий. Ты переключаешь передачи, давишь на газ, иногда валишь боком на перекрёстках, но между этим под капотом неизменно трудится некий ГРМ. Но кто это вообще
00:55
Speaker A
такой? На самом деле ГРМ расшифровывается как газораспределительный механизм, ключевая система двигателя внутреннего сгорания, которая отвечает за своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры и выпуск отработавших газов, но не ограничивается этим. Об этом я обязательно скажу в дальнейшем. Сам ГРМ
01:15
Speaker A
может состоять из распределительного вала, клапанов, толкателей, коромысел, траверс и так далее. Но мы начнём наш экскурс с распредвала. По расположению он может быть нижневальным или, как его ещё зовут, cam-in-block, и верхневальным, он же overhead cam. Различия, как вы
01:32
Speaker A
можете видеть даже из названия, значительные, но если говорить кратко, нижневальный распредвал применим там, где мощность и стабильность превыше всего. Мы рассмотрим такое расположение на примере судового четырёхтактного двигателя немножко позже. Что же касается верхневального расположения, оно и является самым распространённым в
01:51
Speaker A
наши дни, так как всё же имеет маленькую инерцию, состоит из меньшего количества деталей. Да и в целом, вариация диапазона рабочих оборотов не проблема для такой конструкции, потому современные автомобили оснащают распредвалами с верхним расположением.
02:06
Speaker A
Но зачем вообще нужен распредвал? Всё достаточно прозаично. Его главная задача — задать фазы газораспределения, то есть точно в тайминг открывать клапана. Я знаю, что ты уже потянулся написать комментарий, что автор не шарит и распредвал может как открывать, так и
02:22
Speaker A
закрывать клапана. Совершенно верно. Дизмодромный механизм имеет место быть. Можете узреть его на картинке, но он имеет много прецизионных деталей, очень трудоёмок и дорог в изготовлении, а также требует высочайшего качества моторного масла. Потому давайте будем честны, в подавляющем большинстве
02:41
Speaker A
случаев закрытием клапанов занимается пружина и прямо совсем редко пневматика. А потом в этом выпуске мы рассмотрим простую систему, где распредвал открывает клапан, а пружина возвращает его взад, то есть закрывает.
02:55
Speaker A
Ну а если вы вдруг владелец Mercedes-Benz 300 SLR с его крутым дизмодромным механизмом, то вряд ли вас интересуют проблемы простых людей. Итак, в типичном четырёхтактном ДВС мы можем наблюдать один или два распредвала. Как нетрудно догадаться, если он один, то
03:11
Speaker A
именно на него возлагаются все надежды по управлению впускными и выпускными клапанами. Если же их два, то один берёт на себя впуск, а другой — выпуск. С одной стороны, лишняя железка приводит к удорожанию мотора, с другой — позволяет более чётко регулировать фазы того
03:28
Speaker A
самого газораспределения. Тут уж всё зависит от вашего кошелька и желания крутиться. А, кстати, с какой скоростью крутится этот ваш распредвал? Запомнить очень просто. Его угловая скорость — это половина скорости коленвала. То есть, если ты держишь мотор на 6 000 оборотах,
03:44
Speaker A
то распредвал вальяжно вращается в два раза медленнее, порядка 3 000. Это правило касается только четырёхтактных моторов. Для двухтактных часто бывает, что коленвал и распредвал имеют одинаковую скорость, либо последний отсутствует вовсе. Раз уж я упомянул скорости, то необходимо сказать, как
04:03
Speaker A
именно передаётся вращение от коленвала к распредвалу. Вариантов не сильно много. Привод ГРМ может быть ременным, цепным и шестерёнчатым. Начнём с последнего. Шестерёнки — это удел танкового дизеля типа B2. Кстати, о нём ведь масштабные бои, отличная динамика и современные технологии ты можешь найти в
04:22
Speaker A
игре. Да, шучу я. Моя единственная валюта — это ваши лайки, так что расслабьтесь. Ну а всё же для любителей фразы есть пробитие. Вот некоторые примеры, где ставился дизель с шестерёнчатым приводом распредвала: Т-34, КВ-1 и КВ-2. За танки я не шарю, так что можете
04:40
Speaker A
поделиться мнением, как вам эти монстры на полях сражений. А мы пока вернёмся к теме, ведь следующий по списку привод — это классика жанра, зубчатый ремень.
04:49
Speaker A
Деталь, заставляющая владельца автомобиля задумываться о его замене каждые 100–150 000 км. Но зато он не шумит, почти не растягивается и имеет демократичную цену. Что же касается цепного привода, это удел премиального сегмента, либо высоконагруженных моторов, тягачей и внедорожников, что по сути уже
05:08
Speaker A
является недешёвым удовольствием. Из плюсов можно выделить большую надёжность и минимальный шанс обрыва цепи, а также в два, а то и в три раза увеличение ресурса такого узла по сравнению с ремнями. А что по минусам? Всё логично: шум, дороговизна и склонность к
05:24
Speaker A
растяжению. Дабы вы понимали, даже несколько микрон удлинения звена цепи в итоге может привести ваш двигатель к бесславному финалу. Почему так? Обычно клапана не очень любят встречи с поршнем, но это не точно. Но вернёмся к распредвалу. Немалые скорости, ударная
05:41
Speaker A
нагрузка и большой ресурс — это вообще совместимые вещи? Да. Да. Ведь наш герой выполнен из чугуна или кованой стали. Он может быть как литым, так и полым, иметь индукционно упрощённые или закалённые кулачки. Хотя это всё неважно. Цель остаётся одной и
05:58
Speaker A
той же: не сломаться в самый ответственный момент. Умные дяди в очках уже давно и крайне точно посчитали, какие материалы и конструкции применимы для конкретных установок. А потому не будем им мешать заниматься важным делом и на минуту вернёмся к расположению
06:12
Speaker A
распредвала в двигателе. Ведь тут кроется некая сложность. В современном мире мы привыкли, что распредвал находится сверху в головке цилиндров и толкает шток клапана напрямую. Те самые кулачки на распредвале нужны как раз для этих целей. Но на рубеже XX века большой
06:29
Speaker A
популярностью пользовались конструкции с нижневальным расположением. Там применялись штанги толкателей, а именно пуш-роды, которые передавали усилия от распредвала на клапана. И тут я должен сказать, что такая неудобная конструкция изжила себя и почти не используется. Как внезапно дизель из машинного отделения
06:47
Speaker A
вызвал меня на ковёр и объяснил, кто тут устаревший. Потому представляю вам современный четырёхтактный дизельгенератор мощностью 11 МВт, имеющий столько автоматики, что даже сами производители иногда не верят в то, что такое вообще возможно.
07:04
Speaker A
Так как данный аппарат всё же является талоном надёжности, по моему мнению, то давайте посмотрим на деле, как устроена система газораспределения прямо на нём.
07:12
Speaker A
Перед вами тот самый распредвал. Как вы видите, его кулачки сопряжены с толкателями клапана или же, если проще, тапетами. Они уже, в свою очередь, соединяются с теми самыми штангами или же проще пушродами. Вот как это происходит в деле. Распредвал через
07:28
Speaker A
набор шестерёнок соединён с коленвалом. При вращении распредвал своим кулачком давит на тапет, а тот преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное и через длинную штангу передаёт усилия на рокер, который и открывает клапана через траверсу.
07:46
Speaker A
Не знаю, как у вас, но у меня встало сразу два вопроса. Первый: почему на один цилиндр сразу три кулачка? И второй: если всё сделано из металла, да ладно, то как контролировать его расширение при нагреве? Давайте по порядку. Три кулачка
07:59
Speaker A
на один цилиндр — и правда, вещь не сильно распространённая. Как вы уже догадываетесь, один отвечает за впускные клапана, второй — за выпускные. Тогда что делает третий? Правильно, он является приводом топливного насоса высокого давления. Кратко — ТНВД. Если хотите, могу рассказать, как он работает в
08:16
Speaker A
будущих выпусках. Дайте знать в комментариях. О'кей. А что тогда там по второму вопросу? Из школьного курса физики мы знаем, что металл расширяется при нагреве. Именно это и происходит с клапанами, ведь они находятся в прямом контакте с горячими газами. И что
08:31
Speaker A
такого? Ну пусть себя удлиняются. Какая разница? А разница как раз-таки есть. Так как клапана зафикс...
08:46
Speaker A
компрессии или её потерю, надоедливый стук, нарушение газообмена, неполноту сгорания топлива и, как следствие, падение общей мощности и ресурса двигателя. Нам такое не надо", - подумали учёные и пришли к выводу, что лучшим решением будет оставить маленький зазор, чтобы при нагреве компенсировать
09:04
Speaker A
удлинение штока клапана. Такой зазор получил название тепловой. Именно он позволяет сохранять геометрию всего узла даже тогда, когда температура выходит далеко за рамки разумного. Вот сейча-то мы его и будем выставлять. Для начала проворачиваем двигатели, чтобы цилиндр, который мы хотим настроить, был в
09:21
Speaker A
верхней мёртвой точке. Удостоверяемся, что толкатели свободно крутятся. И после этого настраиваем одинаковый зазор между штоком клапанов и траверсой. Джентльмен на видео как раз занимается этим делом прямо сейчас. Теперь, когда мы точно знаем, что траверса на своём законном месте и будет передавать нажатие
09:38
Speaker A
одинаково на оба клапана, пришло время настроить сам тепловой зазор. Для этого откручиваем контргайку и помещаем щуб между поверхностью траверсы и выступом коромысла. Так как выпускные клапана греются всё же больше, чем впускные, то и зазоры тут разные. Для впуска у нас
09:55
Speaker A
щуб толщиной 1 мм, для выпуска полтора. После того, как регулировочным винтом мы смогли зажать щуп, то есть появилось некоторое сопротивление при его перемещении, можно затягивать контргайку с моментом 30 Нм. То же самое действие производим над соседними клапанами.
10:12
Speaker A
Теперь можно пойти пить кофе и наслаждаться жизнью. А так, стоп, эту процедуру необходимо повторить оставшиеся 11 раз, ибо цилиндров-то у нас 12. Вообще, вся работа занимает от силы 3 часа. если делать не спеша, поэтому является базовой базой любого
10:27
Speaker A
механика, отвечающего за данные механизмы. Я думаю, вы понимаете, что в автомобиле принцип настройки будет ровно таким же. Единственная разница- размер вашего агрегата. Отсюда и зазоры кратно меньше, порядка 0,15 мм для впускных и 0,3 мм для выпускных клапанов. Всё, чем
10:46
Speaker A
мы сейчас занимались, конечно, круто, но вряд ли вы хотите марать свои руки, как это делаю я, и пытаться выставлять зазоры каждые несколько десятков тысяч клометров. Также подумали инженеры и изобрели гидрокомпенсаторы. Они же гидрики. Возвращаясь к автомобильной теме, данное изобретение резко изменило
11:03
Speaker A
подход к проблеме тепловых зазоров. Ведь теперь уже не надо пытаться воткнуть щуп в разные места. Вместо этого за нас это сделает банальная физика и механика.
11:13
Speaker A
Итак, гидрокомпенсатор. Как он работает? Не будем вдаваться в подробности, я расскажу лишь базу, но именно она поможет вам понять возможную причину стука клапанов. Видов так называемых гидриков немало, но чаще всего встречаются гидротолкатели, гидроопоры, роликовые гидротолкатели и так далее.
11:32
Speaker A
Если совсем просто, гидрокомпенсатор - это маленький автоматический поршень с маслом, который сам настраивает тепловой зазор в приводе клапана. Пока кулачок распредвала не давит на него, он вытягивается и выбирает люфт. Когда кулачок давит, он запирается и ведёт себя как твёрдая деталь, передавая
11:50
Speaker A
подъём на клапан. Обычно гидрик состоит из корпуса, плунджера, камеры с маслом и обратного клапана. Представьте, что вы взяли шприц и втянули в него масло. У вас есть такая длина. Теперь вы давите на шприц изо всех сил, пытаясь выдавить
12:04
Speaker A
масло. Но ничего не происходит, ибо выходное отверстие закрыто обратным клапаном. И только в самый пиковый момент немножко масла удаётся всё же выдавить, дабы не было слишком большого натяга. Потом этот объём подаётся обратно, и всё повторяется по кругу. По
12:19
Speaker A
сути, поршень и несжимаемая жидкость - это всё, что нужно для передачи больших усилий от одного узла к другому.
12:26
Speaker A
Главное, чтобы была герметичность и чистое масло. Да, выдал базу любой гидравлической системы, но без этого никак. Из очевидных плюсов можно выделить меньшее количество заморочек с тепловыми зазорами, как ни странно, тихую и стабильную работу на холостых оборотах, а также повышение ресурса ГРМ
12:42
Speaker A
за счёт сохранения правильной геометрии узла. Но чтобы плюсы оставались плюсами, нам нужно чистое, качественное и с достаточным давлением подающееся масло, иначе мы получаем те самые неприятные звуки из-под капота. Типичными симптомами неисправности гидриков могут быть цокот или тиканье на холодную.
13:03
Speaker A
Обычно исчезает по мере прогрева. Это значит, что масло слишком вязкое или гидрики потеряли свою герметичность.
13:10
Speaker A
Постоянный цокот на одном цилиндре означает просевший либо закоксованный гидрик. Обычно появляется при износе плунджера или обратного клапана. Троение или нестабильный холостой ход в тяжёлых случаях означает, что клапан не открывается как надо или наоборот подвисает. Шум после замены масла либо
13:28
Speaker A
долгой стоянки намекает на воздух в гидриках. обычно уходит после пары минут поездки. Конечно, это не все возможные причины, но в большинстве своём они помогут решить проблемы с надоедливым стуком молоточков в такт работы вашего ДВС.
13:44
Speaker A
Как-то так. Я вяжу для себя краткий обзор ГРМ современных ДВС. В будущем, возможно, будет отдельный выпуск про фазовращатели и другие модные технологии. Но пока ограничимся базой.
13:55
Speaker A
Надеюсь, вам понравился выпуск, и у вас, конечно же, есть что добавить. Потому прошу в комментарии. А я пойду доделывать оставшиеся 11 цилиндров моего маленького ДВС и подумаю ещё над чем-нибудь интересным. Пока. Огромная благодарность следующим людям с Бустии.
14:11
Speaker A
Илья Горячев, Никита Австрийский, Пайлат л, Разводич, Роман Мамедов, Шера Абдурахманов, Зингер, Захар Ким, Сайберху Хуяйбер, Хисаям, Ликвид, Людвиг, Девандефул, Алексей Цыбин, Гусь, Максим Галиев, Никита Сопин, Сергей Берюк, Айнур Исанбаев, ЗТ, Жан Антуан, Деаглер, Шико, Кирилл Букша, Сергей Кожемячка. Ваша поддержка неоценима.
14:37
Speaker A
Спасибо. Yeah.
Topics:ГРМраспредвалдвигатель внутреннего сгораниягазораспределительный механизмгидрокомпенсаторыпривод ГРМремень ГРМцепь ГРМшестерёнчатый приводтепловой зазор

Get More with the SozAI App

Transcribe recordings, audio files, and YouTube videos — with AI summaries, speaker detection, and unlimited transcriptions.

Or transcribe another YouTube video here →