Газораспределительный механизм. Назначение и устройство ГРМ :: SYL.ru
В легковом автомобиле двигатель не сможет функционировать должным образом без четкой и слаженной работы ГРМ. Он отвечает за своевременный впрыск горючего в цилиндры, а также выводит из системы отработанный газ. Еще одна важная особенность — метки ГРМ. Нужно четко соблюдать их, в противном случае впрыск и выпуск газов собьются.
Это устройство обладает сложной конструкцией. ГРМ состоит из таких деталей и механизмов: приводные элементы, распределительный вал и распределительная шестерня, элементы привода клапана, непосредственно клапан и пружины, а также направляющие втулки. Работа газораспределительного механизма синхронизируется с зажиганием и впрыском.
Распределительный вал
Работа распределительного вала заключается в том, чтобы открывать клапаны в том порядке, который необходим для правильного функционирования двигателя. Для производства этих деталей используют чугун либо же специальную сталь. Чтобы уменьшить износ детали, ее поверхности закаляются при помощи тока высокой частоты, при этом они нагреваются.
Есть два места, в которых может располагаться распредвал. Это либо картер двигателя, либо головка блока цилиндров. Также есть варианты двигателей, когда в головке находятся сразу два распредвала (многоклапанные ДВС). Вращается распредвал на специальных опорных шейках.Классификация двигателей в зависимости от числа распредвалов
В зависимости от количества распредвалов двигатели подразделяют на двойные (DOHC — Double Overhead Camshaft) и одинарные (SOHC — Single Overhead Camshaft). Если рассматривать двигатель типа DOHC, то там один распредвал управляет впускными, а другой — выпускными клапанами. В SOHC эти функции выполняет один распредвал.
Привод клапанов выполняется с помощью кулачков, которые закреплены на распредвале. Их число напрямую зависит от количества клапанов. В зависимости от конструкции двигателя оно может колебаться от двух до пяти на один цилиндр. Есть различные конфигурации клапанов: два впускных и один выпускной, по два каждого типа, три впускных и два выпускных. Форма же кулачков отвечает за то, как именно будет открываться и закрываться клапан, время его открытия и высоту подъема.
Привод распредвала: общая информация
Привод распредвала от коленвала может осуществляться тремя различными способами: с помощью ремня (ременная передача), цепи (цепная передача), а если конфигурация двигателя предусматривает нижнее расположение распредвала, то с помощью зубчатых шестеренок. Самым надежным по праву считается именно цепной привод, но он отличается сложностью конструкции и высокой ценой. Ременной же привод гораздо проще, но и ресурс работы у его ремня ниже, а если тот порвется, последствия могут быть плачевными.
Если ремень обрывается, то работа распредвала останавливается, а коленвал продолжает работать. Чем же это грозит? Если двигатель многоклапанный, то при работе поршни будут ударяться о клапаны, которые остаются в открытом состоянии. Это может не только повредить стержни, но и направляющие втулки. Может даже разрушиться сам поршень. В простых двуклапанных двигателях такой проблемы нет, поэтому там ремонт ограничивается всего лишь заменой ремня.
Если обрывается ремень газораспределительного механизма на дизельном двигателе, то последствия будут еще тяжелее, чем на бензиновом. Поскольку камера сгорания находится в поршнях, у клапанов очень мало места. Так что если клапан зависает в открытом положении, то разрушаются на только стержни и втулки, но и распредвал, подшипники, толкатели, есть высокий шанс деформации шатунов. А если ремень обрывается на высоких оборотах, то можно даже повредить блок цилиндров.
Привод газораспределительного механизма: разновидности
В зависимости от расположения распредвала существует несколько видов привода ГРМ. Если распредвал имеет нижнее расположение, то усилие на клапаны передается с помощью толкателей, штанг и коромысел. Если же распредвал находится вверху, есть три варианта работы привода: коромыслами, толкателями и рычагами.
Коромысла также называют рокерами или роликовыми рычагами, они изготавливаются из стали, крепятся на ось, которая установлена в головке цилиндра на стойки. Коромысла упираются в кулачки распредвала, а также воздействуют на торец стрежня клапана. Для того чтобы уменьшить трение во время их работы, в отверстие запрессовывают специальную втулку.
Если распредвал располагается над клапанами, то они приводятся в движение посредством рычагов. Кулачки распредвала воздействуют на стержень клапана. Есть разновидности ГРМ, в которых ставится гидрокомпенсатор между рычагом и клапаном. Такие экземпляры не требуют регулировки зазора.
В третьем варианте распредвал воздействует непосредственно на сам толкатель клапана. Толкатели бывают механическими, гидро- и роликовыми. Первые практически не используют, так как они слишком шумные, а также требуют регулировки зазора. Самым популярным является второй тип, поскольку гидротолкатели не требуют такой регулировки и работают на порядок тише. Они действуют на основе моторного масла, оно постоянно заполняет внутренние полости и таким образом смещает поршень при появлении зазора.
Часто роликовые толкатели используют в форсированных двигателях, так как они улучшают динамику за счет снижения трения. Все дело в том, что при взаимодействии кулачок катится по толкателю, а не трется, так как в том месте расположен ролик.
Клапаны
Клапанное распределение получило наибольшее распространение в силу своей простоты и высокой надежности. Оно позволяет наиболее эффективно воплощать в жизнь назначение газораспределительного механизма.
Задача клапанов — это открытие впускных и выпускных каналов в определенное время. Сам клапан имеет довольно простое строение — головка и стержень. Для впускных и выпускных клапанов головки имеют разные диаметры. Поскольку выпускные при работе нагреваются гораздо больше (так как они контактируют с отработанными нагретыми газами), их делают из теплоустойчивой стали.
На стержнях в верхней части есть выточка для крепления деталей клапанной пружины. Сами они изготовлены полыми, с наполнением из натрия (обеспечивается лучшее охлаждение). Стержни закреплены во втулках, которые делаются из металлокерамики или чугуна. Втулки, в свою очередь, запрессовываются в головки цилиндра.
Возможные неисправности в ГРМ
Так как газораспределительный механизм состоит из большого количества деталей, логично будет предположить, что существует большой риск его поломки. Среди самых распространенных причин можно выделить следующие:
— износ подшипников или толкателей клапана — можно определить по повышенному шуму мотора;
— неполадки с гидрокомпенсаторами — проявляются в виде стука при работе двигателя;
— прогорание клапанов или образование нагара в системе;
— износ сальников клапана — масло попадает в систему и начинает сгорать в цилиндрах;
— износ ремня или цепи ГРМ — падает мощность двигателя, он шумит, происходят сбои в фазах работы.
Стоит сказать, что на современных авто ГРМ выполнен достаточно качественно, это значительно повышает его эксплуатационный срок. Ведь если, например, взять газораспределительный механизм ВАЗ 2106, то можно увидеть, что он нуждался в постоянном уходе, регулировке клапанов и замене тех или иных деталей.
Признаки, по которым можно определить, что газораспределительный механизм неисправен, — это посторонние звуки в выпускном и впускном трубопроводах (хлопки или шум), уменьшение компрессии, металлический стук или падение мощности двигателя. Появление этих признаков сигнализирует о том, что ГРМ неисправен и необходим его ремонт.
Рабочий цикл двигателя и ГРМ
По стандарту рабочий цикл ДВС осуществляется за 2 поворота коленвала. В этот промежуток времени должны открыться и закрыться в определенной последовательности клапаны каждого цилиндра. Поэтому распредвал всегда вращается медленнее, чем коленвал. Соответственно, размеры шестерен у этих валов разные (у распредвала больше). Клапаны же открываются в зависимости от направления и движения цилиндров в двигателе. То есть во время такта впуска впускные клапаны открыты, и наоборот — при выпуске они закрыты. Именно с этой целью на шестерни наносятся метки ГРМ.
Газораспределительные фазы
Теория говорит, что клапаны должны открываться в моменты прохождения цилиндров через мертвые точки. Но поскольку процесс инерционен, а также при учете повышенных оборотов коленвала, этого времени явно недостаточно для впрыска смеси и выпуска отработанных газов. Поэтому впускной клапан открывается еще до того как цилиндр займет положение в верхней мертвой точке (с упреждением примерно 9-24 градуса поворота коленвала), а закрытие происходит во время прохождения цилиндром нижней мертвой точки (упреждение 51-64 градуса).
Выпускной клапан открывается примерно за 44-57 градусов до того как цилиндр займет положение в нижней мертвой точке. Закрывается он примерно на 13-27 градусах прохождения ее цилиндром.
В процессе работы двигателя бывают моменты, когда открыты оба клапана. Это положение предназначено для продувки цилиндров свежей горючей смесью с целью их очистки от излишних продуктов сгорания. Оно называется перекрытием клапанов.
Моменты, когда происходит открытие или закрытие клапана относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения, они рассчитываются в градусах поворота коленвала.
Ремонт газораспределительного механизма
Естественно, что такая важная часть автомобиля, как ГРМ, просто не потерпит небрежного обращения. Конечно, газораспределительный механизм двигателя — достаточно надежный узел, но даже его можно сломать полностью. Одной из причин поломок может стать некачественный ремонт. Поэтому стоит внимательно относиться к этому.
Что нужно знать?
Первое, что нужно знать, перед тем как проводить ремонт газораспределительного механизма своими руками, — то, что его выполнить очень трудно. Для этого нужны технические навыки, которые вряд ли есть у обычного автомобилиста. Также будут необходимы определенные инструменты, которые можно найти далеко не в каждом гараже. Да и любое неосторожное движение может вызвать последствия, которые окажутся гораздо хуже, чем первоначальная поломка. Поэтому всегда стоит доверять ремонт ГРМ своего автомобиля только проверенным специалистам.
Устройство газораспределительного механизма таково, что чаще всего в процессе его эксплуатации выходят из строя движущиеся части: клапаны, кулачки, распредвал. Ели повреждения или неисправности не критические, вполне можно обойтись и без замены каких-либо деталей. Но если они будут серьезными, нужно быть готовым тратить деньги на покупку и установку новых запчастей. Определенную сумму придется также выложить и за саму процедуру ремонта.
Полезные советы
Как и любая другая техника, автомобиль может работать долго и безотказно, если его правильно эксплуатировать. И наоборот, небрежное обращение с ним только увеличит шанс поломок.
Газораспределительный механизм — это одна из важнейших частей, без которых двигатель не сможет функционировать. Поэтому забота о нем — фактор, который не стоит упускать из виду.
Как же уберечь ГРМ от поломок?
Во-первых, всегда нужно использовать только качественное топливо. Если оно будет с посторонними примесями, могут засориться выходы клапанов, будет давать перебои двигатель. То же самое касается и комплектующих — бракованные запчасти долго не проработают и нанесут только вред. Так что всегда стоит выбирать для своего авто только лучшие детали и расходные материалы.
Не менее важный фактор — правильная эксплуатация. Не стоит подвергать автомобиль перегрузкам, которые будут вредными для него. Перегрев двигателя, работа с неисправными узлами, длительная эксплуатация без техобслуживания снижают срок работы машины и разрушают ее узлы и детали. Поэтому правилами эксплуатации авто также не стоит пренебрегать.
Как расшифровывается грм и что это такое: описание, фото- и видеообзор
Смотреть грм
ГлавнаяВаз 2110Смотреть грм
Что такое ГРМ — расшифровка которого описана в данной статье, важно знать любому автолюбителю. Это необходимо для того, чтобы не было неприятных сюрпризов при выходе из строя какого-либо комплектующего газораспределительного механизма.
Что такое ГРМ в автомобиле?
ГРМ расшифровывается как газораспределительный механизм. Его назначение подавать в цилиндры воздушно-топливную смесь (ВТС) с определенной периодичностью, а также выводить из камер цилиндров отработанные газы.
Вместо ВТС может поступать просто воздух, это зависит от конструкции двигателя в автомобиле. Мотор будет выполнять свои функции, если вовремя будут открываться и закрываться клапана и правильно ходить поршни в цилиндрах.
Газораспределительные механизмы различаются типом привода, идущего от коленвала. Он может быть цепным и ременным.
Виды привода ГРМ
Отличаются ГРМ расположением распределительного вала в автомобиле:
Механизм с клапанным газораспределением является самым распространенным среди ГРМ, устанавливаемых на 4-х контактных ДВС поршневого типа. ГРМ играет важную роль в правильном функционировании силового агрегата в автомобиле. Благодаря ему синхронизируется работа поршней и клапанов, которые движутся в нужных фазах. Без этой синхронизации мотор работать не будет.
Для чего служит ремень ГРМ
Теперь разберемся, что такое ремень ГРМ, какой принцип действия. Его основное назначение — связывать между собой распредвал и коленчатый вал.
Назначение и принцип действия устройства
Привод ГРМ представляет собой резиновое изделие с зубчатой внутренней поверхностью. Изготовленный из прочной резины, он надевается на коленвал и на одну или несколько шестерен распредвала.
Назначение зубьев — обеспечивать хорошее сцепление и исключать проскальзывание. Их количество строго определено, так как от того зависит синхронизация коленвала и распредвалов.
Например, на двигателях ВАЗ-2111 и ВАЗ-2112 устанавливаются ремни распредвалов с 111 и 136 зубьями соответственно.
Ремень газораспределительного механизма
Провод распредвала является важной комплектующей автомобиля, поэтому следует разобраться, что такое ремешок ГРМ, и постоянно контролировать его состояние. Выполнять замену следует согласно регламента через 30-45 тысяч километров пробега или при повреждении его частей.
При несвоевременной замене ремень может оборваться, что приведет к (в лучшем случае), остановке машины, в худшем к поломке ДВС и его капремонту или замене. Причина этого в том, что при разрыве или соскоке ремня исчезает синхронизация валов, в результате поршни начинают ударять по клапанам.
Так как это чаще всего происходит на высоких оборотах, комплектующие быстро приходят в негодность.
Продлить срок службы двигателя позволяет правильная его эксплуатация.
Не стоит запускать двигатель с помощью буксировки, именно в эти моменты большая вероятность обрыва и соскока ремня ГРМ, что приводит к поломке силового агрегата.
Дешевле найти и устранить причину неполадки, или вызвать эвакуатор, чем делать капитальный ремонт силовому агрегату. Кроме синхронизации валов, ремень может выполнять функцию привода для насоса:
- охлаждающей жидкости;
- масла;
- топлива с высоким давлением и др.
От исправной работы ГРМ и ремня зависит правильное функционирование двигателя в автомобиле, поэтому следует следить за состоянием системы газораспределения: соблюдать регламентные проверки и вовремя выполнять замены комплектующих, которые пришли в негодность.
Расшифровка обозначений ремня ГРМ
Расшифровку обозначений ремня газораспределительного механизма по международным стандартам можно рассмотреть на примере ремня для силового агрегата ВАЗ-2111. На этих двигателях устанавливается ремень ISO-58111×19. Первые две цифры – 58 – содержат зашифрованную серию зубьев.
В рассматриваемом случае шаг и профиль без желобка, полукруглой формы с высотой 3,5 мм. Следующие цифры – 111 – означают количество зубьев. За знаком X идет цифра 19, обозначающая ширину ремня. Могут встретиться зубья в форме скругленной трапеции (эвольвентные).
Они полностью могут заменяться описанными выше.
Многие производители зубчатых ремней указывают не обозначение по ISO, а номер, который соответствует собственному каталогу. Ниже приведена таблица с обозначениями и краткими характеристиками ремней разных производителей.
Зубчатый ремень фирмы Dayco
Производитель
Обозначения ремня
ДВС 8V
ДВС 16V
Contitech
CT 527
CT 996
Ремни марки поставляются во многие страны мира. Они могут устанавливаться как на отечественные, так и на импортные марки машин.
Bosch
ZP 1 987 949 095
ZP 1 987 049 559
Надежные, малошумные обеспечивают синхронную передачу в течение всего срока эксплуатации. Имеют широкое применение.
Gates
5521
5539
Компания находится на рынке уже более 100 лет, предлагает широкий спектр приводов как для зарубежных, так и для отечественных автомобилей.
Dayco
111 SP 190 EEU
136 SP 254 H
Ремни обладают высоким износостойкими качествами. Компания поставляет 40 лет ведущим фирмам продукцию для первичной комплектации, поэтому имеет безупречную репутацию.
Важны не только геометрические параметры, но также и эксплуатационные характеристики зубчатых ремней. Ремни должны быть:
- прочными на разрыв;
- надежными;
- соединение с основой должно выдерживать эксплуатацию в широком диапазоне температур;
- наработка должна выдерживать до полного износа;
- после наработки должно существовать допустимое удлинение.
Таким образом, следует использовать ремни проверенных производителей, имеющих высокое качество и долгий срок службы.
Видео «Принцип работы ГРМ»
В этом видео показано устройство газораспределительного механизма, подробно рассматривается принцип работы.
avtozam.com
замена ремня грм – смотреть видео онлайн в Моем Мире
Газораспределительный механизм DOHC
Механизм газораспределения DOHC или как его еще называют ГРМ DOHC или TwinCam, считается видом газораспределительной системы автомобильных двигателей внутреннего сгорания.
В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:
Газораспределительный механизм Dohc
Основная информация о ГРМ TwinCam
Механизм газораспределения DOHC является одним из типов газораспределительных систем автомобильных двигателей внутреннего сгорания. DOHC расшифровывается DoubleOverHeadCamshaft, что дословно переводится как два верхних распределительных валика. Вначале поговорим об устройстве газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:
Газораспределительный механизм оснащен такими основным элементами:
Схема ГРМ DOHC двигателей автомобиля марки Тойота оснащается четырьмя или пятью клапанами на каждый цилиндр. Каждый распределительный валик заставляет функционировать соответствующую ему пару клапанов, а происходит это благодаря толкателям.
Представленный механизм газораспределения является усовершенствованным вариантом механизма SOHC, только на месте одного распредвала в основе блока каждого цилиндра находится 2 распредвала.
Такой тип конструкции значительно понижает инерцию всех клапанов, благодаря отсутствию коромысла клапанов, а это дает возможность достижения не меленьких оборотов в сравнении с предыдущим механизмом.
Каждый из распределительных валиков начинает передвигаться при помощи цепки или же зубчатого ремешка. В последнее время автомобиль марки Тойота начал оснащаться однорядной цепкой, а не зубчатым ремнем.
Однорядной цепкой называется современное веяние двигателей автомобиля марки Тойота. Большим достоинством данной цепки является ее надежность, потому как она не требует такой частой замены как ремень.
Но цепка создает дополнительный шум, а ее замена обойдется вам в кругленькую сумму, так как одновременно придется проводить замену натяжителя и успокоителя.
К достоинствам газораспределительного механизма DOHC относятся:
ГРМ двигателя автомобиля
Механизм газораспределения служит для осуществления своевременного впуска в цилиндр горючей смеси (например, бензина и воздуха) и выпуска отработавших газов. В головке блока цилиндров помещаются минимум два клапана – впускной и выпускной. Клапаны приводятся в движение деталями механизма газораспределения. Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь или воздух; через выпускной клапан выходят отработавшие газы в атмосферный воздух через систему выпуска.
Устройство и принцип действия механизма газораспределения
В бензиновых и дизельных двигателях применяется механизм газораспределения клапанного типа, сейчас уже, в основном, с верхним расположением клапанов. Это значит, что клапаны находятся сверху, в головке блока цилиндров, как показано на рисунке 4.8.
Так, при верхнем расположении клапаны с пружинами и деталями их крепления установлены в направляющих втулках в головке блока цилиндров, в которой также отлиты впускные и выпускные каналы.
Рисунок 4.8 Головка блока цилиндров с газораспределительным механизмом.
Усилие от кулачков распределительного вала, расположенного здесь же – в головке блока, к клапанам передается с помощью толкателей и/или коромысел. Коромысла установлены шарнирно на оси, закрепленной на головке блока. Клапаны на головке закрыты крышкой.
О тепловом зазоре
Между стержнем клапана, толкателем или концом коромысла газораспределительного механизма должен быть зазор (так называемый тепловой зазор), который необходим для компенсации удлинения стержня клапана при его нагревании без нарушения плотности посадки клапана в гнезде. Другими словами, если бы не было зазора, грубо говоря, между кулачком распредвала и клапаном, то от нагрева до высокой температуры, клапан увеличился бы в длину и перестал бы плотно прилегать к седлу в головке блока цилиндров.
Величина зазора для двигателей разных марок устанавливается для впускных клапанов в холодном состоянии в пределах 0,15—0,30 мм, а для выпускных клапанов, подвергающихся большему нагреву, — в пределах 0,20—0,40 мм. Однако же, у некоторых производителей зазор может быть таков, что не попадет в указанные диапазоны.
Для регулировки величины этого зазора в механизме предусмотрены регулировочные устройства. Хотя слово «устройство» слишком громкое для регулировочного болта и стопорной гайки (Рисунок 4.9) или шайб различной толщины (Рисунок 4.10).
Рисунок 4.9 Регулировка теплового зазора с помощью болта.
Рисунок 4.10 Регулировка теплового зазора с помощью шайб
(А – головка блока цилиндров без распределительного вала;
Б – головка блока цилиндров с распределительным валом).
Сейчас очень распространена конструкция с гидравлическими компенсаторами, которые под давлением масла подводят коромысло или толкатель к кулачку распределительного вала, убирая тем самым негативное последствие теплового зазора, а именно — удар кулачка о толкатель во время работы. Но стоит упомянуть, что установка гидрокомпенсаторов удорожает конструкцию головки блока цилиндров и повышает свои требования к качеству используемого моторного масла и к частоте его замены, поскольку масляные каналы компенсатора могут забиваться продуктами износа.
Примечание
Более подробно о гидрокомпенсаторах приведено ниже.
Предварительно о распределительном вале
Примечание
Почему предварительно? Потому что для целостности восприятия данного раздела о распределительном вале необходимо сказать несколько слов, а более подробное описание данной детали будет дано ниже.
Правильность чередования различных тактов в цилиндрах двигателя достигается соответствующим расположением кулачков на распределительном валу, а также правильностью установки зацепления распределительных шестерен/шкивов с приводной шестерней/шкивом коленчатого вала.
В четырехтактном двигателе рабочий цикл во всех цилиндрах завершается за два оборота коленчатого вала. За это время в каждом цилиндре должны по одному разу открыться и закрыться впускной и выпускной клапаны, что происходит за каждый оборот распределительного вала. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Для этого шестерня распределительного вала имеет вдвое большее число зубьев, чем шестерня коленчатого вала, либо же шкив по диаметру должен быть в два раза больше шкива коленчатого вала.
Фазы газораспределения четырехтактного двигателя
Для лучшего наполнения цилиндров свежим зарядом и наиболее полной очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных двигателях не совпадают с положениями поршней в ВМТ и НМТ, а происходят с определенным опережением или запаздыванием. Иначе говоря, впускной клапан может закрываться после того, как поршень пройдет НМТ, а выпускной — закрываться после ВМТ.
Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах, соответствующих величинам углов поворотов кривошипа коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения. Фазы газораспределения могут быть нанесены на круговую диаграмму, называемую диаграммой газораспределения, как показано на рисунке 4.11.
Пожалуй, будет проще показать это на примере. Так, если говорят, что клапан открывается за 5 градусов до ВМТ, значит клапан начал открываться в то время, когда кривошип коленчатого вала, к которому присоединен шатун поршня, находился за 5 градусов до верхней мертвой точки.
Рисунок 4.11 Диаграмма газораспределения четырехтактного двигателя.
Впускной клапан начинает открываться немного раньше, чем поршень придет в ВМТ. При этом к началу хода поршня вниз при такте впуска клапан уже немного откроется. Опережение открытия впускного клапана для двигателей разных моделей колеблется в разных диапазонах. Зачастую закрытие впускного клапана происходит с определенным запаздыванием, когда поршень перейдет НМТ и начнет двигаться вверх. При этом некоторое время после перехода НМТ, несмотря на начавшееся незначительное движение поршня вверх, заполнение цилиндра зарядом будет продолжаться вследствие некоторого разрежения, еще имеющегося в цилиндре, а также вследствие инерции заряда, движущегося во впускном трубопроводе.
Примечание
Однако стоит отметить, что существует как минимум два цикла, именуемых циклами Миллера и Аткинсона, при которых впускной клапан закрывается не так, как на обычных ДВС.
Таким образом, время открытия впускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала; продолжительность впуска при этом увеличивается, и цилиндр более полно заполняется свежим зарядом.
Выпускной клапан открывается раньше прихода поршня в НМТ.
При этом газы, находясь в цилиндре под большим давлением, быстро начинают выходить наружу, несмотря на то, что поршень еще движется вниз. Затем поршень, пройдя НМТ и двигаясь к ВМТ, будет выталкивать оставшиеся в цилиндре газы. Выпускной клапан закрывается тогда, когда поршень перейдет ВМТ. Несмотря на то, что поршень начнет уже немного опускаться вниз, газы будут продолжать выходить из цилиндра по инерции и вследствие отсасывающего действия потока газов, движущихся в выпускном трубопроводе. Таким образом, время открытия выпускного клапана больше времени, в течение которого происходит полуоборот вала, и цилиндр лучше очищается от отработавших газов.
Примечание
Угол поворота кривошипа, соответствующий положению, при котором впускной и выпускной клапаны одновременно открыты, называется углом перекрытия клапанов. Вследствие незначительности этого угла и ничтожной величины зазора между клапанами и гнездами, возможность утечки горючей смеси исключена. Перекрытие клапанов необходимо для дополнительной продувки цилиндра с целью лучшей наполняемости свежим зарядом.
Некоторое уменьшение давления газов на поршень, происходящее при рабочем ходе вследствие раннего открытия выпускного клапана, и потеря части работы газов при этом восполняются тем, что поршень, движущийся при такте выпуска вверх, не испытывает большого сопротивления от газов, оставшихся в небольшом количестве в цилиндре.
Изменение фаз газораспределения
С развитием технологий перед конструкторами и инженерами открылись серьезные перспективы в повышении эффективности работы двигателя – увеличение мощности с одновременным снижением расхода топлива стало новым трендом в автомобильной промышленности. Для того, чтобы оптимизировать работу двигателя внутреннего сгорания, необходимо подстраивать фазы газораспределения под все режимы нагрузки – от холостого хода до полной нагрузки.
Vernam Chiffre Cipher — одноразовый блокнот Vigenere
Поиск инструмента
Шифр Вернама (одноразовый блокнот Виженера)
Инструмент для расшифровки / шифрования с помощью Вернама (One Time Pad Vigenere). Шифр Вернама — это частный случай шифра Виженера, в котором длина ключа равна длине текста, что снижает количество попыток криптоанализа.
Результаты
Шифр Вернама (одноразовый блокнот Виженера) — dCode
Тег (и): Полиалфавитный шифр
Поделиться
dCode и другие
dCode является бесплатным, а его инструменты являются ценным подспорьем в играх, математике, геокешинге, головоломках и задачах, которые нужно решать каждый день!
Предложение? обратная связь? Жук ? идея ? Запись в dCode !
Декодер шифра Вернама (Виженера)
Vernam (Виженер) Кодировщик
Инструмент для расшифровки / шифрования с помощью Вернама (One Time Pad Vigenere).Шифр Вернама — это частный случай шифра Виженера, в котором длина ключа равна длине текста, что снижает количество попыток криптоанализа.
Ответы на вопросы
Как зашифровать с помощью шифра Вернама?
Vernam Chiffre использует метод шифрования Vigenere, но с использованием ключа длиной не менее обычного текста.
Пример: Для шифрования DCODE необходим ключ, состоящий как минимум из 5 букв (KEYWORD, PASSWORD и т. Д.).
Если ключ недостаточно длинный, он будет повторяться, как в шифре Виженера, но это привносит в сообщение криптографическую уязвимость.
Как расшифровать шифр Вернама?
Расшифровка также идентична методу расшифровки Виженера.
Как распознать шифротекст Вернама?
Сообщение шифра Вернама имеет показатель совпадения, близкий к случайному тексту.
Одноразовая маска Имя также присвоено этому шифру.
Как расшифровать Вернам без ключа?
Если длина ключа равна длине текста И ключ является случайным, то никакой метод криптоанализа не сможет взломать Vernam.
Если ключ не случайный, то вероятная атака открытого текста могла бы позволить угадать часть ключа (и можно было бы вывести из него остальную часть), или атака путем анализа частот могла бы позволить найти язык сообщения и уменьшить вероятность атаки методом перебора.
Когда был изобретен шифр Вернама?
Первый экземпляр был найден в конце 19 века, и Вернам описал его в 1917 году.
Задайте новый вопросИсходный код
dCode сохраняет право собственности на исходный код онлайн-инструмента Vernam Cipher (One Time Pad Vigenere).За исключением явной лицензии с открытым исходным кодом (обозначенной CC / Creative Commons / free), любой алгоритм, апплет или фрагмент (конвертер, решатель, шифрование / дешифрование, кодирование / декодирование, шифрование / дешифрование, переводчик) или любая функция (преобразование, решение, дешифрование / encrypt, decipher / cipher, decode / encode, translate) написано на любом информатическом языке (PHP, Java, C #, Python, Javascript, Matlab и т. д.), доступ к данным, скриптам или API не будет бесплатным, то же самое для Vernam Cipher (One Time Pad Vigenere) скачать для автономного использования на ПК, планшете, iPhone или Android!
Нужна помощь?
Пожалуйста, заходите в наше сообщество Discord, чтобы получить помощь!
Вопросы / комментарии
Сводка
Инструменты аналогичные
Поддержка
Форум / Справка
Рекламные объявления
Ключевые слова
vernam, pad, one, time, vigenere, ключ
Ссылки
Источник: https: // www.dcode.fr/vernam-cipher-vigenere
© 2020 dCode — Лучший «инструментарий» для решения любых игр / загадок / геокэшинга / CTF.0day уязвимость (бэкдор) в прошивке для видеорегистраторов, сетевых видеорегистраторов и IP-камер на базе Xiaongmai / Хабр
Это полное раскрытие недавнего бэкдора, интегрированного в устройства DVR / NVR, построенные на базе HiSilicon SoC с прошивкой Xiaongmai. Описанная уязвимость позволяет злоумышленнику получить доступ к корневой оболочке и полный контроль над устройством. Формат полного раскрытия информации для этого отчета был выбран из-за отсутствия доверия к поставщику.Доказательство концептуального кода представлено ниже.
Предыдущая работа и исторический контекст
В самых ранних известных версиях был включен доступ по telnet со статическим паролем root, который можно было восстановить из образа прошивки с (относительно) небольшими вычислительными затратами. Об этой уязвимости говорилось в предыдущей статье автора в 2013 году. В 2017 году Иштван Тот провел наиболее полный анализ прошивки цифрового видеорегистратора. Он также обнаружил уязвимость удаленного выполнения кода на встроенном веб-сервере и многие другие уязвимости.Стоит отметить, что производитель проигнорировал раскрытие информации.
В более поздних версиях прошивки по умолчанию отключены доступ через Telnet и порт отладки (9527 / tcp). Вместо этого у них был открытый порт 9530 / tcp, который использовался для приема специальной команды для запуска демона telnet и включения доступа к оболочке со статическим паролем, одинаковым для всех устройств. Такой случай освещен в этих статьях:
В самых последних версиях прошивки есть открытый порт 9530 / tcp, который прослушивает специальные команды, но для их фиксации требуется криптографическая аутентификация типа запрос-ответ.Это предмет фактического раскрытия.
Технические характеристики
Обсуждаемые уязвимые устройства DVR / NVR / IP-камеры работают под управлением Linux с минимальным набором утилит, предоставляемым busybox, основным видеоприложением
Sofia
и небольшим набором специальных дополнительных утилит, отвечающих за поддержку работы устройства. Оборудование имеет процессор на базе ARM от десятков до сотен мегабайт оперативной памяти. Устройство с уязвимой прошивкой имеет процесс macGuarder
или dvrHelper
, выполняющий и принимающий соединения через TCP-порт 9530.Строки кода и журнала предполагают, что macGuarder
раньше был отдельным процессом, но позже его функции были объединены в процесс dvrHelper
как отдельный поток.
Стоит отметить, что в более ранних версиях прошивки процесс dvrHelper был скомпилирован в busybox как дополнительный апплет. Принимая во внимание, что busybox имеет лицензию GNU GPL, возможно, что нарушение лицензии имеет место из-за того, что программное обеспечение dvrHelper распространялось без исходного кода.
Успешный процесс активации бэкдора выглядит следующим образом:
- Клиент открывает соединение с портом TCP-порт 9530 устройства и отправляет строку
OpenTelnet: OpenOnce
с добавлением байта, указывающего общую длину сообщения.Этот шаг является последним для предыдущих версий бэкдора. Если после этого шага ответа нет, возможно, telnetd уже был запущен. - Сервер (устройство) отвечает строкой
randNum: XXXXXXXX
, гдеXXXXXXXX
— 8-значное случайное десятичное число. - Клиент использует свой предварительный общий ключ и создает ключ шифрования как конкатенацию полученного случайного числа и PSK.
- Клиент шифрует случайное число с помощью ключа шифрования и отправляет его после строки
randNum:
.Ко всему сообщению добавляется байт, указывающий общую длину сообщения. - Сервер загружает тот же общий ключ из файла
/ mnt / custom / TelnetOEMPasswd
или использует ключ по умолчанию2wj9fsa2
, если файл отсутствует. - Сервер выполняет шифрование случайного числа и проверяет, что результат идентичен строке от клиента. В случае успеха сервер отправляет строку
verify: OK
илиverify: ERROR
в противном случае. - Клиент шифрует строку
Telnet: OpenOnce
, добавляет к ней байты общей длины,CMD: строку
и отправляет на сервер. - Сервер извлекает и дешифрует полученную команду. Если результат дешифрования равен строке
Telnet: OpenOnce
, он отвечаетOpen: OK
, включает порт отладки 9527 и запускает демон telnet.
Весь процесс аутентификации может напоминать некую разновидность аутентификации запрос-ответ HMAC, за исключением того, что он использует симметричный шифр вместо хэша. Этот конкретный симметричный шифр напоминает некоторый вариант 3DES-EDE2 для ключей длиной более 8 байтов и похож на простой DES для более коротких ключей.
Легко видеть, что все, что требуется клиентам для успешной аутентификации, — это знание PSK (который является обычным и может быть получен из прошивки в виде открытого текста) и реализация этого симметричного блочного шифра. Восстановление этой реализации симметричного шифра наиболее сложно, но это было достигнуто в ходе этого исследования. Исследования и тесты проводились с использованием этого набора инструментов:
- Ghidra 9.1.1 от NSA (https://ghidra-sre.org/) — набор для проверки исполняемого двоичного кода.
- QEMU (точнее, qemu-user в Debian chroot — https: // www.qemu.org/) — программное обеспечение, позволяющее прозрачно выполнять исполняемые файлы сторонней архитектуры (ARM) на хосте.
- Общие утилиты и набор инструментов GNU.
После активации демон telnet очень вероятно, что он примет одну из следующих пар логин / пароль:
Эти пароли могут быть восстановлены из прошивки, а также перебором хеша в файле
/ etc / passwd
. Современный GPGPU потребительского уровня с hashcat способен найти предварительный образ для хэша за считанные часы. Порт отладки 9527 принимает тот же логин / пароль, что и веб-интерфейс, а также обеспечивает доступ к оболочке и функции для управления устройством. Говоря об учетных записях веб-интерфейса, злоумышленник может сбросить пароль или получить хэши паролей из файлов / mnt / mtd / Config / Account *
. Хеш-функция была описана в предыдущем исследовании Иштвана Тота.
Затронутые устройства
Предыдущее исследование показало хорошую коллекцию затронутых брендов: https://github.com/tothi/pwn-hisilicon-dvr#summary. Существуют десятки марок и сотни моделей.
Автор этого отчета, основываясь на опросе случайных IP-адресов, оценивает общее количество уязвимых устройств, доступных через Интернет, от сотен тысяч до миллионов.
Наверное, самый простой способ проверить, уязвимо ли ваше устройство, — это PoC-код, указанный ниже.
Тестирование уязвимости
PoC-код: https://github.com/Snawoot/hisilicon-dvr-telnet.
Построение программы PoC из исходного кода: запустите make
в исходном каталоге.
Использование: ./hs-dvr-telnet HOST PSK
Самый распространенный PSK — стандартный: 2wj9fsa2
.
Пример сеанса:
$ telnet 198.51.100.23 Пробуем 198.51.100.23 ... telnet: невозможно подключиться к удаленному хосту: в соединении отказано $ .]'.Логин LocalHost: root Пароль: IP-адрес
в примере выше — это IP-адрес из блока адресов, зарезервированный для документации RFC5737.
Устройство следует считать уязвимым, если:
- Порт Telnet открывается после запуска
hs-dvr-telnet
. - Устройство отвечает запросом на запрос
hs-dvr-telnet
. Даже если проверка не удалась из-за неправильного PSK, существует правильный PSK, извлекаемый из прошивки. - hs-dvr-telnet зависает в ожидании ответа, но порт telnet открывается (это произойдет со старыми версиями прошивки, для которых требуется только команда
OpenTelnet: OpenOnce
).
Смягчение
Принимая во внимание более ранние фиктивные исправления этой уязвимости (фактически, бэкдор), нецелесообразно ожидать исправлений безопасности для прошивки от производителя. Владельцам таких устройств следует подумать о переходе на альтернативы.
Однако, если замена невозможна, владельцы устройств должны полностью ограничить сетевой доступ к этим устройствам для доверенных пользователей. В этой уязвимости задействованы порты 23 / tcp, 9530 / tcp, 9527 / tcp, но более ранние исследования показывают, что нет уверенности, что реализация других сервисов является надежной и не содержит RCE уязвимостей.
Объекты, не охваченные данным исследованием
Анализ кода показал, что процедура аутентификации на порту 9530 расшифровывает полезную нагрузку «CMD» произвольного размера (до размера буфера, считываемого сразу из сокета) в буфер на стеке с фиксированным размером 32 байта. Целенаправленное использование этого переполнения требует знания PSK, поэтому для получения доступа более практично действовать обычным способом. С другой стороны, мусор, отправленный с командой CMD, может вызвать повреждение стека и сбой демона dvrHelper.Возможные последствия этого (потенциального) сбоя не изучались, потому что бэкдор macGuarder / dvrHelper выглядит строго превосходным и прямым подходом.
ОБНОВЛЕНИЕ (2020-02-05 02: 10 + 00: 00): Иштван Тот, автор предыдущих исследований по этой теме, представил свою собственную реализацию программы PoC: https://github.com/tothi/hs- dvr-telnet Данная реализация написана на чистом коде Python и реализует симметричный шифр более понятным образом. Также в нем описаны различия между вариантом шифра 3DES, используемым Xiongmai для аутентификации бэкдора, и оригинальным шифром 3DES.Эти различия могут быть выражены этим git-коммитом: https://github.com/tothi/pyDes/commit/7a26fe09dc5b57b175c6439fbbf496414598a7a2.
ОБНОВЛЕНИЕ (2020-02-05 17: 28 + 00: 00): Другие исследователи и пользователи Хабра отметили, что такая уязвимость ограничена устройствами на базе программного обеспечения Xiongmai (Hangzhou Xiongmai Technology Co, XMtech), включая продукты другие поставщики, которые поставляют продукты на основе такого программного обеспечения. На данный момент HiSilicon не может нести ответственность за бэкдор в двоичном файле dvrHelper / macGuarder.
ОБНОВЛЕНИЕ (2020-02-21 10: 30 + 00: 00): Xiaongmai признал уязвимость и выпустил рекомендации по безопасности: ссылка, архив 1, архив 2. Тело фактической статьи было обновлено соответствующим образом, чтобы отразить происхождение. уязвимости должным образом.
Шифрование и дешифрование — Архив устаревшего содержимого
Шифрование — это процесс преобразования информации, которая становится непонятной для всех, кроме предполагаемого получателя. Расшифровка — это процесс преобразования зашифрованной информации, чтобы она снова стала понятной.Криптографический алгоритм, также называемый шифром, представляет собой математическую функцию, используемую для шифрования или дешифрования. В большинстве случаев используются две связанные функции: одна для шифрования, а другая для дешифрования.
В большинстве современных криптографий способность хранить зашифрованную информацию в секрете основана не на широко известном криптографическом алгоритме, а на числе, называемом ключом, который должен использоваться с алгоритмом для получения зашифрованного результата или для расшифровки ранее зашифрованного Информация.Расшифровка с правильным ключом проста. Расшифровка без правильного ключа очень сложна, а в некоторых случаях невозможна для всех практических целей.
В следующих разделах рассказывается об использовании ключей для шифрования и дешифрования.
Шифрование с симметричным ключом
При шифровании с симметричным ключом ключ шифрования может быть рассчитан из ключа дешифрования и наоборот. В большинстве симметричных алгоритмов для шифрования и дешифрования используется один и тот же ключ, как показано на рисунке 1.
Реализации шифрования с симметричным ключом могут быть очень эффективными, так что пользователи не испытывают значительных временных задержек в результате шифрования и дешифрования. Шифрование с симметричным ключом также обеспечивает определенную степень аутентификации, поскольку информация, зашифрованная с помощью одного симметричного ключа, не может быть расшифрована с помощью другого симметричного ключа. Таким образом, пока симметричный ключ хранится в секрете двумя сторонами, использующими его для шифрования связи, каждая сторона может быть уверена, что она обменивается данными с другой, пока расшифрованные сообщения продолжают иметь смысл.
Шифрование с симметричным ключом эффективно, только если симметричный ключ хранится в секрете двумя участвующими сторонами. Если кто-то еще обнаружит ключ, это повлияет как на конфиденциальность, так и на аутентификацию. Человек с несанкционированным симметричным ключом может не только расшифровать сообщения, отправленные с этим ключом, но может зашифровать новые сообщения и отправить их, как если бы они пришли от одной из двух сторон, которые изначально использовали ключ.
Шифрование с симметричным ключом играет важную роль в протоколе SSL, который широко используется для аутентификации, обнаружения взлома и шифрования в сетях TCP / IP.SSL также использует методы шифрования с открытым ключом, которые описаны в следующем разделе.
Шифрование с открытым ключом
Наиболее часто используемые реализации шифрования с открытым ключом основаны на алгоритмах, запатентованных RSA Data Security. Поэтому в этом разделе описывается подход RSA к шифрованию с открытым ключом.
Шифрование с открытым ключом (также называемое асимметричным шифрованием) включает в себя пару ключей — открытый ключ и закрытый ключ, связанный с объектом, которому необходимо подтвердить свою личность электронным способом или подписать или зашифровать данные.Каждый открытый ключ публикуется, а соответствующий закрытый ключ хранится в секрете. Данные, зашифрованные с помощью вашего открытого ключа, можно расшифровать только с помощью вашего закрытого ключа. На рисунке 2 показано упрощенное представление о том, как работает шифрование с открытым ключом.
Схема, показанная на рисунке 2, позволяет вам свободно распространять открытый ключ, и только вы сможете читать данные, зашифрованные с помощью этого ключа. Как правило, чтобы отправить кому-то зашифрованные данные, вы шифруете данные с помощью открытого ключа этого человека, а человек, получающий зашифрованные данные, расшифровывает их с помощью соответствующего закрытого ключа.
По сравнению с шифрованием с симметричным ключом, шифрование с открытым ключом требует больше вычислений и поэтому не всегда подходит для больших объемов данных. Однако можно использовать шифрование с открытым ключом для отправки симметричного ключа, который затем можно использовать для шифрования дополнительных данных. Это подход, используемый протоколом SSL.
Как это часто бывает, работает и обратная схема, показанная на рисунке 2: данные, зашифрованные с помощью вашего закрытого ключа, могут быть расшифрованы только с помощью вашего открытого ключа.Однако это нежелательный способ шифрования конфиденциальных данных, поскольку это означает, что любой, у кого есть ваш открытый ключ, который по определению опубликован, может расшифровать данные. Тем не менее, шифрование с закрытым ключом полезно, потому что оно означает, что вы можете использовать свой закрытый ключ для подписи данных своей цифровой подписью — важное требование для электронной коммерции и других коммерческих приложений криптографии. Клиентское программное обеспечение, такое как Firefox, может затем использовать ваш открытый ключ, чтобы подтвердить, что сообщение было подписано вашим закрытым ключом и что оно не подвергалось подделке с момента подписания.«Цифровые подписи» описывает, как работает этот процесс подтверждения.
Длина ключа и надежность шифрования
Взлом алгоритма шифрования в основном заключается в нахождении ключа для доступа к зашифрованным данным в виде обычного текста. Для симметричных алгоритмов нарушение алгоритма обычно означает попытку определить ключ, используемый для шифрования текста. Для алгоритма с открытым ключом нарушение алгоритма обычно означает получение совместно используемой секретной информации между двумя получателями.
Один из методов нарушения симметричного алгоритма — просто попробовать каждый ключ в полном алгоритме, пока не будет найден правильный ключ.Для алгоритмов с открытым ключом, поскольку половина пары ключей публично известна, другая половина (закрытый ключ) может быть получена с использованием опубликованных, хотя и сложных математических расчетов. Поиск ключа для взлома алгоритма вручную называется атакой грубой силы.
Взлом алгоритма создает риск перехвата или даже выдачи себя за другое лицо и мошеннической проверки частной информации.
Сила ключа алгоритма определяется путем нахождения самого быстрого метода взлома алгоритма и сравнения его с атакой методом грубой силы.
Для симметричных ключей надежность шифрования часто описывается в терминах размера или длины ключей, используемых для выполнения шифрования: как правило, более длинные ключи обеспечивают более надежное шифрование. Длина ключа измеряется в битах. Например, 128-битные ключи для использования с шифром с симметричным ключом RC4, поддерживаемым SSL, обеспечивают значительно лучшую криптографическую защиту, чем 40-битные ключи для использования с тем же шифром. Грубо говоря, 128-битное шифрование RC4 в 3 x 10 26 раза сильнее, чем 40-битное шифрование RC4.(Для получения дополнительной информации о RC4 и других шифрах, используемых с SSL, см. «Введение в SSL».) Ключ шифрования считается полной стойкостью, если самая известная атака для взлома ключа не быстрее, чем попытка грубой силы проверить каждую возможность ключа .
Для разных шифров может потребоваться разная длина ключа для достижения одинакового уровня стойкости шифрования. Шифр RSA, используемый, например, для шифрования с открытым ключом, может использовать только подмножество всех возможных значений для ключа заданной длины из-за характера математической проблемы, на которой он основан.Другие шифры, например, используемые для шифрования с симметричным ключом, могут использовать все возможные значения для ключа заданной длины, а не подмножество этих значений.
Поскольку взломать ключ RSA относительно тривиально, шифр шифрования с открытым ключом RSA должен иметь очень длинный ключ, не менее 1024 бит, чтобы считаться криптостойким.