Волшебная муфта
Когда-то много лет назад по случаю помогал знакомому оживить его «девятку» – она почему-то перестала заводиться, после того как владелец уделил ей толику своего внимания. Проблема оказалась тривиальной – владелец, не понимая смысла работы системы ГРМ, поменял ремешок с роликом, нисколько не заботясь о правильном взаимоположении распредвала и коленвала.
С тех пор минули десятилетия, системы и механизмы совершенствовались, однако до сих пор и, что характерно, очень часто приходится сталкиваться с аналогичной ситуацией, когда ремонтники рассматривают систему ГРМ не более как набор деталей: ролики и ремень.
Так что же это за система такая – ГРМ, и как ее надо рассматривать правильно?
Где порылась собака
ГРМ (газораспределительный механизм), как следует из учебника 8-го класса (профильное обучение), – механизм (система) своевременного распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.
О как оно, оказывается! Тут тебе и газы, и смесь, но при чем же тогда ролики?
Но продолжаем штудировать вышеуказанный учебник: «...осуществляется путем… открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов (в четырехтактных двигателях), имеющих привод от распределительного вала (распредвала) и кулачкового механизма. Распредвал имеет жесткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью шестеренчатой, зубчатоременной или цепной передачи».
Так вот оно где «собака порылась»! Оказывается, «ролик с ремнем» – это всего лишь средство синхронизации распредвала с коленвалом. Но почему внимание уделяется только ролику и ремню? Разве система ГРМ будет нормально работать при выходе из строя водяной помпы, которая также может «сидеть» на этом ремне (фото 1)? Конечно, не будет работать! Но почему же тогда только «ролик с ремнем»?
Сладкая парочка
Ответ на этот вопрос придется искать в игнорировании всего сложного или, другими словами, – в упрощении. Понятно, что «ролик с ремнем» обладают меньшим ресурсом, чем шестерня распредвала, которую можно считать рядом с ними чуть ли не вечной деталью, и тогда вполне понятно изначальное обозначение «ролика с ремнем» как самого слабого места системы.
Все логично, но не хватает важного дополнения – «но не единственного!». И шестерня может сломаться, и уж тем более – помпа, и все это, безусловно, должен иметь в виду специалист, взявшийся работать с этой системой. В обязательном порядке ревизии должны быть подвергнуты все доступные детали системы, а после завершения дефектовки уже принимается решение о проведении необходимых работ по этой системе.
Но на практике довольно часто бывает, что менять действительно нужно только «ролик с ремнем». И если не относиться каждый раз внимательно к «мелочам», то получим уничижение целой системы до пресловутой «сладкой парочки» деталей.
Автолюбителям подобное можно простить, поскольку они не обязаны быть обремененными глубокими знаниями по этой теме – естественно, что им просто необходимо сделать тут какое-то упрощение, чтобы хоть как-то запомнить, про что вообще идет речь. Но такой примитивизм совершенно непростителен для специалистов.
Так что же получается, мы нашли виновника в лице нерадивого специалиста? Ан нет, не все так просто.
Предвидеть всегда лучше
Что же должен делать специалист, если у него заказывают лишь строго обозначенный объем работ, то есть не «проверить работу и исправность системы ГРМ», а только «поменять ролик с ремнем»? Правильно, он может только эту работу и сделать, ибо любая его самостоятельная попытка увеличения объема работ легко может быть классифицирована юристами как «навязывание платных услуг». А делать что-либо бесплатно – это тоже «не наш метод». Поэтому единственно, что в таком случае обязательно надо сделать, так это довести до сведения клиента информацию о недостатках, выявленных в ходе проведения работ.
Но и специалисты тут оказываются нередко не «безгрешными». Всего знать невозможно, и зачастую сервисы, которые берутся обслуживать все – от «Жигулей» до «Мерседесов», просто не имеют нужной глубины познаний по конкретной модели или марке автомобиля. И тогда необходимый объем работ просто не предлагается клиенту в силу низкой квалификации исполнителя.
Принципиально все системы ГРМ одинаковы. Но при этом они – разные. К примеру, в двигателе 5254Т2 (Volvo) система ГРМ реализована иначе (фото 1 и 2), нежели на упомянутой в самом начале нашего рассказа ВАЗовской «девятке». Распредвалов в вольвовском моторе два, и оба имеют возможность изменения своего угла положения как относительно коленвала, так и относительно друг друга – такое изменение фаз ГРМ необходимо для достижения высоких мощностных, экономических и экологических характеристик двигателя. Для их реализации вместо простой шестерни распредвала используется специальная муфта (фото 3), управление которой и позволяет добиться требуемого результата. И в отличие от шестерни, муфта не такая уж и вечная деталь – ее ресурс вполне приближен к «ролику с ремнем».
Конечно, когда ситуация критическая, и «машинные мозги» уже заполнили экран бортового компьютера предупреждениями о неисправности муфты, или из под нее обильно хлещет масло, а машина ощутимо потеряла в динамике и мощности, или вообще поршни встретились с клапанами – все понятно, и муфту можно «приговаривать» к замене.
Но разве специалист нужен не для того, чтобы предотвратить подобные поломки заранее? А чтобы иметь возможность что-то предотвратить, нужно хорошо понимать сам процесс развития ситуации, а также устройство и принцип работы узла.
Для успешного выполнения работ требуется также опыт по установке подобных деталей и спецоборудование, поскольку при отсутствии необходимой (и достаточно высокой) точности установки детали компьютер будет фиксировать ошибки по работе узла. Причем в определенных случаях эти ошибки могут появляться не сразу, а по прошествии немалого количества времени.
Как это делается
Для объяснения всех хитростей рассмотрим схему работы муфты изменения фаз ГРМ на примере двигателя Volvo В5254Т2, отдельные элементы которой обозначим различными цветами (рис. 1, фото 4 – разобранная муфта).
Ремень ГРМ через зубчатую шестерню соединен с внешней частью муфты (синий цвет), которая имеет определенный угол подвижности относительно своей внутренней части (темно-зеленый цвет). Угол этой подвижности задается упором поршня (черный цвет) в края внешней части муфты, а сам поршень перемещается по внутренней части муфты посредством червячного механизма. Поршень приходит в движение, подвергаясь гидравлическому давлению со стороны циркулирующего масла двигателя, которое, в зависимости от положения управляющего клапана (отдельный элемент, показанный на фото 5), может подаваться как во внутреннюю полость муфты (желтый цвет) так и в наружную (фиолетовый цвет). Таким образом, воздействуя с разных сторон на поршень, удается добиться разности положения муфты от конкретного распредвала (светло-зеленый цвет), т.е. получить угол этого распредвала, отличный от другого (при двух распредвалах) и относительно коленвала.
Наиболее типовой проблемой у муфты является появление течи из-под сальника (красный цвет), призванного герметизировать зазор между шейкой муфты и телом ГБЦ (коричневый цвет). Вызвано это естественным износом трущихся пар внутри муфты, в результате чего появляется люфт внешней части муфты относительно внутренней. В свою очередь, это приводит к тому, что внешняя часть муфты начинает просто разъединяться с сальником. При заводской установке сальника критичное значение люфта составляет около 1 мм.
С учетом вышесказанного становится понятно, что наиболее правильным методом диагностики состояния муфты является замер ее осевого люфта, ну а уж наличие даже незначительного количества масла из-под муфты должно однозначно служить приговором к ее замене (при условии наличия ощутимого люфта муфты).
При замере осевого люфта муфты необходимо понимать, что при нахождении муфты в крайних положениях имеющийся люфт может никак не проявлять себя из-за конструктивных особенностей узла. И тогда может потребоваться перемещение муфты из крайнего положения.
Несмотря на очевидность озвученных «тонкостей», на практике бывает не все так просто. Главная проблема кроется в запчастях, которые теперь имеют меньший ресурс. Конечно, моточасы не имеют четкой привязки к километражу на разных машинах, но раньше по этим муфтам можно было хоть «часы сверять» – в подавляющем большинстве случаев муфты «просились» на замену при 95–105 тыс. км пробега. Сейчас же этот диапазон заметно уменьшился. По моей (опытной) статистике для муфт, поставляемых в запчасти, он составляет в среднем 60–70 тыс. км.
Характер изнашивания муфт теперь стал хитрым – нелинейным, в отличие от того, как это было раньше. Нелинейность износа проявляется в достаточно быстром, иной раз уже после 10 тыс. км пробега, появлении заметного люфта (порядка 0,3–0,4мм), но потом его рост существенно замедляется.
Также при анализе состояния муфты необходимо учитывать и глубину посадки сальника, которая хоть и в небольшом диапазоне, но все-таки могла быть изменена предыдущим установщиком.
В общем, муфта изменения фаз ГРМ – не такая уж сложная вещь, если вооружиться хотя бы элементарным пониманием и подойти к ней с должной аккуратностью. И уж тем более – не волшебная, если есть опыт, который, как известно, «сын ошибок трудных».
Олег Стасов, (gross777 на www.volvo-tech.ru)
