ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

Классификация механизмов газораспределения производится в зависимости от того, каким образом в них осуществляется управление впуском и выпуском. Обычно выделяют четыре типа механизмов управления впуском и выпуском:

О газораспределительных механизмах карбюраторных двухтактных двигателей см. Двухтактный двигатель

Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование.

Проверьте соответствие информации приведённым источникам и удалите или исправьте информацию, являющуюся оригинальным исследованием. В случае необходимости подтвердите информацию авторитетными источниками. В противном случае статья может быть выставлена на удаление. (21 января 2018)

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм, обеспечивающий впуск топливно-воздушной смеси и выпуск отработанных газов из цилиндров. Может иметь как фиксированные фазы газораспределения, так и регулируемые, в зависимости от частоты вращения коленвала и других факторов.

Разрез по цилиндру двигателя с двухвальным ГРМ типа DOHC

Чаще всего состоит из распределительного вала или нескольких валов привода распределительного вала, коромысел, пружин, клапанов, поршней и коленчатого вала. В некоторых конструкциях система распределения представлена вращающимися или качающимися распределительными гильзами или золотниками.

Влияние выбранных фаз газораспределения на наполнение

Содержание

Как понять, что привод ГРМ скоро умрет

Устройство ГРМ в современных моторах требует постоянного внимания. Ведь в случае обрыва или сильного износа, стальному «сердцу» грозит капитальный ремонт. А владелец попадет на большие деньги. О том, как понять, что с узлом начинаются проблемы, рассказывает портал «АвтоВзгляд».

У автора этих строк был случай на Datsun mi-DO, когда ремень газораспределительного механизма порвался прямо в дороге. Произошло это на подъеме и хорошо, что удалось свернуть на обочину, ведь сзади ехала груженая фура. В принципе, капитального ремонта можно было избежать: чуть пораньше принять вправо, когда под капотом появились характерные звуки, а машину начал бить тремор: заклинившая водяная помпа срезала зубья расходника. Заглуши мотор — и он спасен.

Здесь отметим, что подобными проблемами славятся вазовские двигатели. Их ремни часто не выдерживают заявленный ресурс. Потому замену проводят вместе с направляющими роликами, уже после 30 000 км.

Помните и еще про один факт. Запчасть, установленная на заводе, проработает дольше, чем та, что поставили потом. Дело в уже упомянутых роликах: они ведь тоже изнашиваются. Поэтому со временем нужно контролировать и их состояние. Люфты или механические повреждения недопустимы. Понять, что дела плохи, можно по свистящим звукам, которые при работе мотора издают эти самые направляющие.

Идем дальше. У большинства силовых агрегатов привод закрыт пластиковым кожухом, так что визуально его контролируют, только демонтировав этот самый кожух. Настоятельно рекомендуем делать эту операцию, скажем, после проезда глубоких бродов или лютого «гряземеса». Дело в том, что под пластик могут попасть комья грязи и еталь сильно пострадает. А у изношенных двигателей через прохудившийся сальник на ремень сочится масло. К сожалению, это так же определяют только осмотром на подъемнике.

С цепным приводом сложнее, ведь он расположен внутри мотора. Иначе говоря, его состояние можно оценить, лишь разобрав движок. Сама цепь, конечно же, не рвется, а изнашивается. В итоге запчасть немного растягивается, чего бывает достаточно для перескока на один зуб. Результат — капитальный ремонт.

Здесь предупредить беду можно, прекратив эксплуатацию авто сразу, как услышите такие посторонние звуки как звон, шорох, или вообще громыхание под капотом. Тогда нужно вызвать эвакуатор и везти машину в сервис. Там износ привода довольно точно определят по косвенным признакам, проведя компьютерную диагностику.

Стабильность работы автомобильного мотора с высоким КПД возможна только в том случае, если все детали мотора синхронно работают друг с другом. Важное значение имеет устройство газораспределительного механизма. От этого участка двигателя зависит синхронизация впрыска горючей смеси и выпуска отработанных газов после ее воспламенения. Исходя из этого можно дать такое определение — ГРМ — это механизм, задача которого заключается в управлении фазами газораспределения двигателя. Достигается это за счет синхронной передачи крутящего момента от коленвала на распредвал.

У механизма ГРМ расшифровка звучит следующим образом – газораспределительный механизм. Это именно механизм, а не узел, так как в его схеме присутствуют вращающиеся детали и ремень или цепь. Рассмотрим же, что такое ремень ГРМ или цепь. Оба эти элемента предназначены для передачи крутящего момента между коленвалом и распредвалами. Первый имеет стойкость к резким нагрузкам, а цепь более стойкая к растяжению. Зачастую сложно определить, что лучше, цепь или ремень ГРМ, так как все зависит от специфики двигателя и стиля вождения. Несмотря на выполнение одной и той же функции, из-за конструктивных отличий эти элементы не взаимозаменяемые.

Принцип работы и устройство ГРМ

Механизм начинает работать вместе с первым оборотом коленвала. Этого достаточно, чтобы произошли впрыск горючей смеси в цилиндры и первое воспламенение. Выше мы дали определение, что такое ГРМ, теперь рассмотрим его детальное устройство и принцип работы. Он одинаковый на всех двигателях внутреннего сгорания, независимо от производителя. Кроме коленчатого вала с распредвалом и ремнем или цепью, в рабочей схеме присутствуют следующие детали газораспределительного механизма:

Синхронная работа этих элементов позволяет клапанам открываться согласно газораспределительной фазе. Схема газораспределительного механизма была бы неполной без кулачков (толкателей). Они расположены таким образом, чтобы при вращении распредвала толкать клапаны внутрь цилиндра. В исходное положение они возвращаются за счет пружины, после чего надежно герметизируют камеру сгорания.

Для тех, кто не знает, как узнать цепь или ремень ГРМ работают в механизме, достаточно открыть капот и посмотреть. Как правило, на боковой стороне силового агрегата отчетливо видно ремень со шкивами и натяжными роликами или цепь с приводными и натяжными шестернями. Благодаря доступности всех этих элементов легко выставлять метки ГРМ, от которых зависит корректность газораспределения. Они отображают положение валов механизма и всегда правильно установлены на новых автомобилях с заводской конфигурацией.

Как выставить метки ГРМ

Для начала следует определиться, для чего они необходимы. Коленчатый вал выполняет оборот вокруг оси за четыре такта. Из них два такта направлены на выпуск отработанных газов, а два на впрыск и воспламенение топлива. В обоих случаях клапаны опускаются, когда поршень движется вниз. Соответственно, нетрудно догадаться что будет, если метки ГРМ не совпадают. В худшем случае клапаны опустятся в тот момент, когда поршень будет в верхней мертвой точке. Следовательно, они деформируются при ударе об него. А чтобы их заменить, необходимо демонтировать ГБЦ, что обойдется недешево.

Из всего вышесказанного очевидно, что симптомы сбитых меток ГРМ будут характеризоваться сбоем в работе силового агрегата. Все зависит от того, насколько метки не совпадают. Если несоответствие до двух зубьев, следует ожидать сбоев в работе мотора. Когда перескочил ремень ГРМ на дизеле или бензиновом двигателе более чем на два зуба, придется заменить деформированные клапаны, так как они столкнутся с поршнями. В обоих случаях потребуется потратить много времени, чтобы устранить признаки неправильной установки ремня ГРМ на дизеле и бензиновом двигателе. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

Это необходимо делать в том случае, если натяжка ремня ГРМ соответствует необходимой. В противном случае, даже при правильной установке меток, в скором времени возможны проблемы. При недостаточной затяжке чаще всего свистит ремень ГРМ. Последствия этого описаны выше, и чтобы не допустить деформацию клапанов, необходимо подтянуть натяжной ролик таким образом, чтобы ремень или цепь не провисали. Но и перетягивать нельзя, чтобы не порвало ремень ГРМ. При увеличенной натяжке на ремень и цепь воздействует более высокая нагрузка. Результатом их разрыва тоже является деформация клапанов. Таким образом важную роль играют не только правильно выставленные метки, но и степень натяжки.

Признаки износа ремня ГРМ и цепи

Одним из признаков некорректной работы данных элементов является появление посторонних звуков, которых ранее не наблюдалось. Причем они будут возникать даже на холостых оборотах двигателя, так как газораспределительный механизм все равно работает. Как стучит цепь ГРМ отличить не сложно, так как это будет металлический стук, обусловленный снижением натяжки. Исправить проблему можно, отрегулировав натяжной ролик таким образом, чтобы цепь не провисала. О том, каким будет звук перетянутого ремня ГРМ, мы писали выше. Для устранения свиста тоже необходимо отрегулировать натяжной ролик, тогда звук исчезнет. Исключение в том случае, если ремень имеет большой коэффициент растяжения.

Признаки растянутой цепи ГРМ или ремня заключаются не только в появлении постороннего звука. Растяжение способствует тому, что они периодически перескакивают через зубья приводных шестерен, что способствует появлению детонации в камерах сгорания и возникновению синего выхлопного дыма. Признаки перетянутого ремня ГРМ и цепи могут характеризоваться перегревом мотора. Независимо от того, посредством чего передается крутящий момент между валами, признаком некорректной работы ремня и цепи часто выступает снижение мощности двигателя.

Как проверить ремень ГРМ и цепь

Диагностика этих элементов газораспределительной системы затрудняется тем, что симптомы их некорректной работы схожи с неисправностями других систем мотора. Кроме того, как натянуть ремень ГРМ и цепь, следует узнать и признаки их износа. Данные знания помогут определить необходимость замены, если износ произошел до окончания заявленного производителем эксплуатационного срока. Это касается только ремня. Как проверить цепь ГРМ? Если на одном из звеньев появится трещина в металле, оно сразу лопнет и цепь порвется. Поэтому сложно предугадать ее износ.

Степень выработки ремня можно определить визуально. Есть даже инструкция, как проверить ремень ГРМ не снимая, потому что он стойкий к обрыву из-за армирующих волокон. Следовательно, по мере его износа будут видны обрывы волокон, что снижает прочность изделия. Учитывая этот нюанс и периодически выполняя визуальный осмотр, можно предотвратить обрыв ремня ГРМ на дизельном двигателе. Аналогичная ситуация с мотором, работающем на бензине.

С гильзовым управлением газораспределением

Гильзовое газораспределение системы Найта.

Устройство ГРМ двигателя Argyll с вращающимися гильзами (система Бёрта-МакКаллума).

Газораспределение на Bristol Perseus

Главное преимущество гильзового газораспределения — полная бесшумность работы двигателя, поскольку в его работе полностью отсутствуют удары деталей друг о друга. Кроме того, для неё характерны высокая долговечность, нетребовательность к обслуживанию и хорошее наполнение цилиндров бензовоздушной смесью за счёт большого размера и меньшего сопротивления окон в гильзах по сравнению с каналами клапанов — особенно относительно нижнеклапанных двигателей.

В то же время, двигатель с гильзовым газораспределением сложен по конструкции, нетехнологичен и дорог в изготовлении. Кроме того, неистребимым недостатком системы со скользящими гильзами являлся высокий расход масла на угар — обеспечить надёжное уплотнение пары трения «цилиндр — гильза» было практически невозможно, так что масло в значительных количествах прорывалось внутрь цилиндра, где сгорало вместе с рабочей смесью.

Применялась в основном на дорогих легковых автомобилях — в первую очередь нужно отметить целую серию моделей SS (San-Soupape, фр. «без клапанов») французской фирмы Panhard et Levassor и автомобили фирмы Avions Voisin с двигателями Найта, а также такие модели, как Willys-Knight и Mercedes-Knight. Полный список автомобилей с двигателями Найта включает такие марки и модели, как:

Также гильзовое газораспределение находило применение на авиадвигателях, в частности, на британских авиационных двигателях разработки тридцатых годов, таких, как Bristol Perseus, Bristol Hercules. Аналогичные конструкции широко применялись и на паровых двигателях.

На британских авиадвигателях применялась не система Найта, а система МакКаллума, в которой гильзы (одна на цилиндр) не скользили вдоль цилиндра, а вращались относительно него, что было проще в реализации. Также существовало небольшое число двигателей, имевших окна не сбоку цилиндра, а в самой головке блока, то есть более близких к традиционной системе с тарельчатыми клапанами.

Преимущества этой системы были особенно заметны по сравнению с нижнеклапанными автомобильными двигателями первой половины XX века, после появления гидрокомпенсаторов клапанного зазора и массового распространения верхнеклапанных ГРМ традиционного типа они практически исчезли. Тем не менее, впоследствии, вплоть до нашего времени, ряд исследователей высказывал мнение, что в двигателях будущего возможен возврат к системе Найта или иному виду гильзового газораспределения.

С поршневым управлением газораспределения

Цикл работы двухтактного двигателя. Слева направо: продувка, сжатие, воспламенение, рабочий ход. Газообмен происходит через впускные и выпускные окна, открываемые и закрываемые самим поршнем.

Механизм газораспределения с поршневым управлением впуском и выпуском (он же — оконный газораспределительный механизм) применяется на двухтактных двигателях с щелевой продувкой. В нём фазы газораспределения задаются за счёт осуществляемого непосредственно поршнем открытия и закрытия окон в стенке цилиндра.

Впускное окно обычно открывается при положении коленчатого вала, в котором поршень не доходит 40-60° до нижней мёртвой точки (по углу поворота коленвала), а закрывается спустя 40-60° после её прохождения, что даёт достаточно узкую фазу впуска — не более 130—140°. На высокофорсированных спортивных моторах открытие впускного окна может производиться за 65-70° до НМТ, что расширяет фазу впуска, но при этом работа двигателя на малых и средних оборотах становится неустойчивой, значительно увеличивается непроизводительный расход топлива из-за обратного выброса топливной смеси в атмосферу.

Выпускное окно открывается примерно за 80-85° до достижения поршнем нижней мёртвой точки, а закрывается спустя 80-85° после её прохождения, что даёт длительность фазы выпуска около 160—165°. Фаза продувки имеет длительность около 110—125°.

Симметричность фаз газораспределения при поршневом управлении впуском и выпуском обусловлена тем, что взаимное расположение поршня и окон в стенке цилиндра одинаково как при ходе вверх, так и при ходе вниз. Это является недостатком, поскольку для оптимальной работы двигателя как минимум фаза впуска должна быть асимметрична, что при чистом поршневом управлении газораспределением недостижимо. Для получения таких характеристик в малых двухтактных двигателях с кривошипно-камерной продувкой используются золотниковое газораспределение или лепестковый клапан на впуске (см. ниже).

В двухтактных двигателях большого объёма (тепловозные, морские, авиационные, танковые) либо на один цилиндр два поршня, движущихся навстречу друг другу, один из которых открывает впускные окна, а второй — выпускные (прямоточная продувка), либо через окна в стенке цилиндра производится только впуск, а выпуск осуществляется с помощью клапана в головке цилиндров (клапанно-щелевая продувка), при этом также достигается более оптимальная продувка.

Все, что нужно знать владельцу автомобиля


ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

Привод авто может включать в себя ремень или же цепь. По эксплуатационным характеристикам, а именно параметру надежности, выигрывают цепи — они выходят из строя не так часто. Чаще всего металлические цепи используются в газораспределительных механизмах. В них цепи отвечают за передачу вращательного момента от коленвала распределительному валу. В этой статье мы остановимся на вопросах устройства цепи ГРМ, наиболее часто встречающихся неисправностях, а также алгоритме выбора новой цепи ГРМ в случае выхода старой из строя.

В ГРМ может использоваться несколько типов передач. К сожалению, без приводных устройств обойтись не выйдет — именно на них возложена задача по синхронизации распредвала и коленвала. Для синхронизации в газораспределительном механизме могут применяться такие передачи:


ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

Шестеренчатая.
Этот тип передачи появился раньше других. Она характеризуется высокой степенью надежности и отличается хорошим эксплуатационным ресурсом. Отдельно следует отметить непривередливость передачи в обслуживании. Однако, не лишено данное устройство некоторых недостатков. Так, шестеренчатая передача отличается низкооборотностью, довольно шумная и массогабаритные характеристики устройства не особо впечатляют. По этим причинам шестеренчатая передача практически не используется сегодня при оснащении современного авто. Правда, она еще встречается в некоторых транспортных средствах, а именно в дизельных TD от концерна Nissan.


ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

Преимущества и недостатки цепных передач

Вариантов исполнения передач — 3, правда шестеренчатую передачу можно уже все же списать со счетов. Ее уже не применяют в современных агрегатах. А вот касательно цепной и ременной передачи, а точнее того, что из них лучше до сих пор ведутся споры. Инженеры сходятся в мнении, что цепи лучше показывают себя там, где механизм, отвечающий за синхронизацию валов, находится под влиянием больших нагрузок и оказывается слабо защищенным от воздействия различных внешних факторов. Довольно высокий уровень шума во время работы является своего рода “платой” за надежность устройства. Среди особенностей цепных передач можно выделить:


ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

Среди преимуществ цепной передачи можно отметить то, что на работу цепной передачи не оказывает влияние температура воздуха, что позволяет применять цепной привод в тропических и арктических условиях (ременной привод в таких условиях использоваться не может). Цепи не растягиваются в процессе эксплуатации, а также очень редко обрываются при локальных перегрузках. В целом такие изделия отличаются высокой прочностью и износостойкостью.

Отдельно стоит отметить и недостатки такого механизма. Цепи отличаются сложностью изготовления – их конструкция относительно сложная, также они довольно требовательны к используемым материалам и соблюдению технологии производства. Это оказывает влияние на вес изделия — цепи довольно тяжелые, однако для городского авто вес особой роли не играет. Другое дело — гоночное авто, тут каждый грамм на счету.

Какие цепи ГРМ бывают?

Сразу акцентируем внимание на том, что мы не будем вдаваться в подробности, касающиеся особенностей устройства и типов газораспределительных механизмов. Отметим лишь то, что разные ГРМ имеют разный КПД, отличаются оснащением и, соответственно, имеют разную устойчивость к нагрузкам. По мере появления новых систем газораспределения поддавались изменениям и требования и к цепному приводу. Сегодня существует 2 вида цепей ГРМ:


ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

Требования к моторным маслам

Состояние цепей и смежных с ними элементов зависит от качества и состояния моторного масла. Так, игнорирование регламента замены масла может стать причиной поломок в авто. При использовании цепного привода применение масла низкого качества или же использование загрязненного масла может наблюдаться быстрый износ шестерен. Чтобы не допустить этого следуйте правилам:


ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

Какие неисправности цепей ГРМ бывают?

Цепной привод характеризуется высоким эксплуатационным ресурсом и высокой устойчивостью к перегрузкам, однако несмотря на это он нуждается в обслуживании и периодической замене отдельных частей. Ресурс цепи ГРМ в случае правильного подбора составляет 250-350 тыс км пробега. Однако эти цифры “действительны” только в случае своевременной замены моторного масла.
Что касается неисправностей, то чаще всего собственники авто сталкиваются с такими проблемами, как:


ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

Чаще всего для проведения диагностики приходится обращаться к специалистам. Они могут “считать” данные с датчиков авто, выявить проблему сдвига фаз газораспределения, определить является ли цепь источником “бед” и т.д. Правда, довольно часто не приходится прибегать даже к компьютерной диагностике, определить проблему часто можно при помощи визуального осмотра. Если цепь провисает, тогда избежать работы с элементами цепного привода не выйдет.

Автолюбителям следует быть очень внимательными и прислушиваться к работе газораспределительного механизма. Если в процессе эксплуатации авто слышен лязг металла, дребезжание и т.д., тогда следует обязательно нанести визит на СТО. Желательно не затягивать с ТО впринципе и не дотягивать до “критичной отметки”, а проверять состояние цепи каждые 100 тысяч км. пробега. Также внимательное отношение к уровню масла в системе позволит избежать таких проблем, как выход из строя успокоителя, гидронатяжителя, износ башмака, истирание зубьев и т.д.

Если же время пришло и ремонт уже не поможет, тогда надо покупать новую цепь.

Как выбрать новую цепь ГРМ

Купить новую цепь ГРМ несложно. Лучше всего (надежнее) выполнять поиск по VIN-коду, так точно ошибка будет исключена. Однако, это не единственный вариант — поиск можно осуществлять также по параметрам своей машины. Какой из вариантов лучше каждый решает сам для себя.


ВСЕ ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ АВТОВЛАДЕЛЬЦУ

А вот купить качественную цепь ГРМ можно в нашем интернет-магазине “Авторадости”. У нас есть:

Цепь ГРМ – это очень “живучий” элемент приводной системы транспортного средства, проблемы с ним появляются не так уж часто. За все время эксплуатации авто его собственнику часто приходится менять цепь один, максимум 2 раза (однако тут все индивидуально). Правда с учетом того, что на рынке есть множество автомобильных комплектующих от недобросовестных производителей и упаковщиков, найти качественную цепь высокого качества становится все труднее. Чтобы приобрести качественное оригинальное изделие по доступной цене обращайтесь в наш магазин. У нас вся продукция оригинальная и на онлайн-полках представлены варианты от разных брендов, среди которых Blue Print, FEBI, HEPU, INA, SKF, SWAG. Кстати в нашем каталоге есть и моторные масла от проверенных брендов, поэтому в одном заказе можно оформить сразу все.

С золотниковым управлением газораспределением

Газораспределительный механизм двухтактного двигателя с вращающимся дисковым золотником, установленным в задней части картера, под золотником видно частично открытое впускное окно.

Управление газораспределением поршневым золотником на четырёхтактном двигателе.

Золотниковое газораспределение со вращающимся золотником на четырёхтактном двигателе, каждый золотник обслуживал по два соседних цилиндра (Itala, 1910-е годы).

В двухтактных двигателях

Золотниковое газораспределение было применено ещё на двухтактном газовом двигателе Ленуара, считающемся первым в мире коммерчески успешным двигателем внутреннего сгорания (1859 г.). Его газораспределительный механизм с двумя коробчатыми золотниками был полностью скопирован с парораспределительного механизма паровых машин, причём при помощи золотников осуществлялся как впуск газовоздушной рабочей смеси, так и выпуск отработанных газов. Однако впоследствии развитие двухтактных двигателей пошло по пути использования поршневого (на лёгких двигателях) либо клапанного газораспределения.

Применение золотникового газораспределения на лёгких двухтактных двигателях современного типа (с кривошипно-камерной продувкой) прослеживается как минимум с 1920-х годов, однако по-настоящему удачная реализация этого принципа была осуществлена лишь в начале 1950-х годов восточногерманским инженером Даниэлем Циммерманом на спортивно-гоночных мотоциклах MZ, а затем в 1960-х — 70-х годах схожие решения стали появляться и на некоторых серийных мотоциклах марок Jawa, Yamaha, Suzuki, Kawasaki и других.

На двухтактных моторах с золотниковым управлением газораспределением для управления впуском используется золотник с приводом от коленчатого вала — вращающийся дискового или цилиндрического (кранового) типа либо имеющий возвратно-поступательное движение пластинчатого типа. Золотник тем или иным образом осуществляет открывание и закрывание впускного канала двигателя, управляя тем самым длительностью впуска. Благодаря этому удаётся сделать фазу впуска асимметричной относительно НМТ (как правило, начинается за 130—140° до НМТ и заканчивается за 40—50° после) и увеличить её длительность до 180—200°, тем самым улучшив наполнение цилиндра. Некоторые варианты реализации золотникового управления газораспределением позволяют даже изменять фазы газораспределения непосредственно во время работы двигателя. Выпуском как правило продолжает управлять поршень, открывающий выпускное окно (окна).

С аналогичной целью во впускном тракте двигателя может устанавливаться автоматически срабатывающий на перепад давления клапан лепесткового или мембранного типа (Yamaha и др.).

Опыты с газораспределением вращающимся золотником велись в начале 1990-х годов фирмой Lotus применительно к двухтактному автомобильному двигателю с продувкой от приводного компрессора, причём, в отличие от обычного двухтактного двигателя с клапанно-щелевой продувкой, свежий воздух подавался в верхнюю часть цилиндра через золотник, а отработавшие газы удалялись через окна в нижней части цилиндра (у обычного двигателя с клапанно-щелевой продувкой воздух подаётся через окна в средней части цилиндра, а газы удаляются через клапан в головке блока). Золотник имел вид постоянно вращающегося вокруг своей оси полого цилиндра — ротора — с окнами в стенках, внутри которого располагался также имевший вид полого цилиндра статор с продольной перегородкой, поворот которого относительно ротора, осуществляемый электронной системой, управлял фазами газораспределения. Такое устройство газораспределения позволило вместо обычно используемого на дизелях с клапанно-щелевой продувкой непосредственного впрыска использовать более дешёвый вариант системы питания, с форсункой низкого давления, распыляющей топливо внутрь золотника, откуда рабочая смесь вдувалась внутрь цилиндра через впускное окно. Завершились эти работы безрезультатно, одной из причин чего было резкое ужесточение экологических стандартов в середине 1990-х годов (Евро-1, Евро-2 и т. д.), поставившее крест на использовании двухтактных двигателей на автомобильном транспорте.

В четырёхтактных двигателях

Золотниковое газораспределение с коробчатыми, поршневыми или вращающимися (крановыми) золотниками, так или иначе связанными с распределительным валом и осуществляющими открытие и закрытие впускных и выпускных окон, использовалось на некоторых четырёхтактных двигателях, но не получило широкого распространения из-за целого ряда трудностей на пути практической реализации данного принципа, в частности — проблемы с уплотнением золотников, особенно работающего на выпуск и в силу этого находящегося под большим давлением горячих отработанных газов.

Газораспределение коробчатым золотником, аналогичным золотникам паровых машин, было применено ещё на первом в мире четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания, сконструированном Н. Отто (1861 г.), и достаточно широко использовалось на тихоходных стационарных двигателях XIX — самого начала XX века.

Управление газораспределением имеющими возвратно-поступательное движение поршневыми золотниками является фактически стандартным на паровых машинах и мощных поршневых насосах, некоторые конструкторы пытались приспособить его и к двигателю внутреннего сгорания, однако без большого успеха — перемещение золотника оказывалось весьма затруднено из-за большого давления газов, создававшего огромную силу трения между золотником и стенками золотниковой коробки, не говоря уже о проблемах с прорывом газов через уплотнения.

Несколько больший успех выпал на долю газораспределительных механизмов с вращающимся (крановым) золотником. Этот вариант газораспределения привлекал конструкторов благодаря бесшумности работы по сравнению с обычными тарельчатыми клапанами (стук которых при работе ГРМ был большой проблемой для двигателей начала XX века), возможности получить потенциально более высокую пропускную способность по сравнению с клапанным газораспределением и упростить ГРМ за счёт использования одного золотника на цилиндр, работающего и на впуск, и на выпуск, или даже одного на каждую пару цилиндров, а также устранить из камеры сгорания один из наиболее опасных очагов детонации — выпускной клапан (что, опять же, было весьма актуально в начале XX века, когда доступное топливо имело очень низкое октановое число).

Пик популярности данной конструкции в автомобильных двигателях пришёлся на начало 1910-х годов, когда, следуя последней моде, свои варианты золотникового газораспределения представил целый ряд фирм, выпускавших дорогостоящие автомобили, таких, как Itala (Италия, 1911), Darraq (Франция, 1912), впоследствии Minerva (Бельгия, 1925).

Сравнительно удачные конструкции двигателей с газораспределением коническим вращающимся золотником создавались британцами Р. Кроссом и Ф. Аспином в 1930-х — 1950-х годах, находили применение на гоночных автомобилях, однако в массовое производство так и не попали, в том числе — из-за нерешённых проблем с уплотнением и смазкой золотника. В те же годы экспериментировал с золотниковым газораспределением германский инженер Ф. Ванкель в сотрудничестве с фирмами BMW, DVL, Daimler-Benz, Lilienthal и Junkers, однако, не добившись решительного успеха, он переключился на работу над проектом роторно-поршневого двигателя, в чём весьма преуспел.

Примерно тогда же британская фирма Norton выпустила некоторое количество гоночных мотоциклов с золотниковым газораспределением, но в 1954 году полностью прекратила работы в этом направлении. Разновидностью золотникового иногда считают гильзовое газораспределение, рассмотренное отдельно ниже по тексту.

Сейчас читают:  Замена моторчика печки Рено Логан без снятия панели приборов
Закладка Постоянная ссылка.