Цепная передача грм какие двигатели
Газораспределительный механизм
Газораспределительный механизм (сокращенное наименование – ГРМ) предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или топливно-воздушной смеси (в зависимости от типа двигателя) и выпуска из цилиндров отработавших газов. Данные функции реализуются за счет своевременного открытия и закрытия клапанов.
На самых распространенных четырехтактных поршневых двигателях внутреннего сгорания применяются клапанные газораспределительные механизмы, поэтому устройство ГРМ рассмотрено именно на его примере.
Газораспределительный механизм объединяет клапаны с приводом и распределительный вал с приводом.
Клапаны непосредственно осуществляют подачу в цилиндры воздуха (топливно-воздушной смеси) и выпуск отработавших газов. Клапан состоит из тарелки и стержня. На современных двигателях клапаны располагаются в головке блока цилиндров, а место соприкосновения клапана с ней называется седлом. Различают впускные и выпускные клапаны. Для лучшего наполнения цилиндров диаметр тарелки впускного клапана, как правило, больше, чем выпускного.
Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень. Пружина закреплена на стержне с помощью тарелки пружины и сухарей. Клапанные пружины имеют определенную жесткость, обеспечивающую закрытие клапана при работе. Для предупреждения резонансных колебаний на клапанах может устанавливаться две пружины меньшей жесткости, имеющие противоположную навивку.
Клапаны изготавливаются из сплавов металлов. Рабочая кромка тарелки клапана усилена. Стержень впускного клапана, как правило, полнотелый, а выпускного – полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения.
Большинство современных ДВС имеют по два впускных и два выпускных клапана на каждый цилиндр. Помимо данной схемы ГРМ используется: двухклапанная схема (один впускной, один выпускной), трехклапанная схема (два впускных, один выпускной), пятиклапанная схема (три впускных, два выпускных). Использование большего числа клапанов ограничивается размером камеры сгорания и сложностью привода.
Открытие клапана осуществляется с помощью привода, обеспечивающего передачу усилия от распределительного вала на клапан. В настоящее время применяются две основные схемы привода клапанов: гидравлические толкатели и роликовые рычаги.
Роликовые рычаги в качестве привода клапанов более предпочтительны, т.к. имеют меньшие потери на трение и меньшую массу. Роликовый рычаг (другие наименования – коромысло, рокер, от английского «коромысло») одной стороной опирается на стержень клапана, другой – на гидрокомпенсатор (в некоторых конструкциях на шаровую опору). Для снижения потерь на трение место сопряжения рычага и кулачка распределительного вала выполнено в виде ролика.
С помощью гидрокомпенсаторов в приводе клапанов реализуется нулевой тепловой зазор во всех положениях, обеспечивается меньший шум и мягкость работы. Конструктивно гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Гидравлический компенсатор, расположенный непосредственно на толкателе клапана, носит название гидравлического толкателя (гидротолкателя).
Распределительный вал обеспечивает функционирование газораспределительного механизма в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. Он представляет собой вал с расположенными кулачками. Форма кулачков определяет фазы газораспределения, а именно моменты открытия-закрытия клапанов и продолжительность их работы. Существенное повышение эффективности ГРМ, а следовательно и улучшение характеристик двигателя дают различные системы изменения фаз газораспределения.
На современных двигателях распределительный вал расположен в головке блока цилиндров. Он вращается в подшипниках скольжения, выполненных в виде опор. Используются как разъемные опоры, так и неразъемные (вал вставляется с торца). В некоторых двигателях в опорах используются тонкостенные вкладыши. От перемещения в продольном направлении распределительный вал удерживается упорным подшипником, который располагается со стороны привода вала. К опорам распределительного вала по индивидуальным каналам и под давлением подается масло из системы смазки.
Различают две схемы расположения распределительного вала в головке блока цилиндров:
- одновальная – SOHC (Single OverHead Camshaft);
- двухвальная — DOHC (Double OverHead Camshaft).
В связи с широким применением четырех клапанов на один цилиндр предпочтение отдается двухвальной схеме ГРМ (один распределительный вал обеспечивает привод впускных клапанов, другой вал – выпускных). В V-образном двигателе устанавливается четыре распределительных вала — по два на каждый ряд цилиндров.
Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала с помощью привода, который осуществляет его вращение в два раза медленнее коленчатого вала (за один цикл работы двигателя конкретный клапан открывается только один раз). В качестве привода распределительного вала используются ременная, цепная и зубчатая передачи.
Ременная и цепная передачи приводят в действие распределительный вал, расположенный в головке блока цилиндров. Зубчатая передача вращает, как правило, распределительный вал в блоке цилиндров. В обиходе зубчатая передача привода распределительного вала носит название «гитара» (по форме двух соединенных шестерен).
Ременная и цепная передачи имеют как достоинства, так и недостатки, поэтому в ГРМ применяются на равных. Цепной привод более надежный и, соответственно, долговечный. Но цепь тяжелее ремня, поэтому требует дополнительных устройств для натяжения (натяжные ролики,) и гашения колебаний (успокоители). Натяжные ролики обеспечивают натяжение с помощью пружины и за счет давления масла в системе смазки. В качестве цепного привода распределительного вала используются одно- и двухрядные роликовые цепи. Постепенно их вытесняют зубчатые цепи, которые взаимодействуют с зубьями звездочки щеками особой формы. Помимо распределительного вала с помощью цепи может осуществляться привод масляного насоса, балансирных валов.
Ременной привод не требует смазки, поэтому на шкивы устанавливается открыто. Вместе с тем, ремень в сравнении с цепью имеет ограниченный ресурс. Правда этот ресурс не такой уж и малый. Современные ремни «пробегают» 100-150 тыс.км. В качестве ременного привода распределительного вала широко используются зубчатые ремни. Выступы на внутренней поверхности зубчатого ремня входят в зацепление с зубьями на шкивах (шестернях), тем самым обеспечивается вращение. На двигателях TDI используется эллиптическая шестерня привода зубчатого ремня, что позволяет снизить тяговые усилия и крутильные колебания распределительного вала. Наряду с распределительным валом зубчатый ремень может приводить масляный насос, насос охлаждающей жидкости, топливный насос высокого давления.
Что лучше: ремень или цепь?
Соревнованию между ремнем и цепью за место под солнцем едва ли не менее сотни лет. В какую сторону сегодня движется каждый из этих участников автомобильного рынка, или они оба идут вместе – рука об руку – в одном направлении? За ответами на эти и близкие к теме вопросы редакция обратилась к Александру Сосновскому, техническому консультанту ООО «Фердинанд Бильштайн Рус».
– Недавно казалось, что ремни приводов ГРМ совсем скоро вытеснят цепи. Но этого, по крайней мере пока, не произошло. В связи с чем вопрос: а есть ли преимущества у цепного привода ГРМ перед ременным?
– На текущий момент наиболее популярными механизмами привода ГРМ являются цепной привод и ременный. Как и все в нашей жизни, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Многие автопроизводители отдают предпочтение цепному приводу, который имеет более длительный срок службы, компактен и способен работать под большими нагрузками. Эти качества позволяют снижать затраты потребителя на техническое обслуживание и ремонт автомобиля, так как цепи не нуждаются в уходе и рассчитаны на длительный срок эксплуатации. Но к их недостаткам следует отнести: высокую шумность, большие временные затраты при ремонте и значительный вес. Известно, что в процессе эксплуатации, цепь ГРМ удлиняется. Это сопровождается различными симптомами, которые свидетельствуют о необходимости диагностики двигателя.
С ремнем ситуация другая: если он установлен на автомобиле правильно, его работа практически бесшумна и никакими сигналами о неблагополучии ремня не проявляется. Но в критический момент износа ремень может просто порваться, и это приведет двигатель к тяжелым последствиям. Национальный менталитет россиянина очень противится всякой работе по обслуживанию чего бы то ни было, включая, конечно, и контроль за состоянием ремня ГРМ своего автомобиля. Если согласиться с этим, то цепной привод для автовладельца РФ более предпочтителен.
– В каком направлении сегодня развиваются конструкции приводов ГРМ? Какие создаются новые технологии или материалы?
– Все цепи ГРМ можно разделить на три вида: втулочная, роликовая и зубчатая. Втулочные и роликовые цепи обладают хорошей износостойкостью и низким трением, они могут быть как однорядными, так и двухрядными. Выбор применяемого типа цепного привода зависит от технических и конструктивных особенностей автомобиля. Развитие автомобилестроения приводит к повышению требований к цепному приводу ГРМ. Улучшается износостойкость цепи за счет применения высоколегированных сталей и высококачественных покрытий. Благодаря этим улучшениям появилась возможность применять цепи ГРМ с маловязкими маслами, которые все чаще используются в современных двигателях. Применение современных видов пластмасс в направляющих планках и успокоителях позволило снизить трение и оптимизировать конфигурацию привода ГРМ. Для уменьшения уровня шума и увеличения динамических характеристик были разработаны цепи с обкатным механизмом. Для этого используются пластины определенной формы, которые снижают эффект излома цепи и обеспечивают более плавный ход привода.
– Каковы перспективы цепного привода?
– На сегодняшний день цепь является приводом не только ГРМ, но и вспомогательных агрегатов, таких как масляный насос, водяная помпа, ТНВД, вакуумный насос и др. С появлением новых конструктивных решений нагрузка на цепной привод будет только увеличиваться. Сложно глобально предсказывать будущее развитие автомобилестроения, но то, что использование цепи в качестве привода ГРМ будет актуально еще многие и многие годы, факт абсолютно бесспорный.
– Цепи часто представляют вечными компонентами, но ведь они растягиваются, теряют свойства?
– Цепь привода ГРМ является компонентом, рассчитанным на длительный период работы, но и она, конечно же, подвержена износу. Во время эксплуатации она удлиняется. Это сказывается на работе двигателя и сопровождается различными симптомами, такими как шум при запуске двигателя и его работе, появление ошибки на панели приборов, затрудненный пуск, снижение мощности и повышение выбросов отработанных газов. Появление таких симптомов является весомым поводом обратиться на СТО для диагностики.
– Как диагностируется состояние цепного привода?
– В большинстве современных двигателей растяжение цепи снимается датчиками положения коленчатого и распределительного валов и фиксируется блоком управления. Для проверки этих показаний используются различные методы диагностики. В зависимости от конструкции двигателя, где-то достаточно снять заглушку и посмотреть положение натяжителя, где-то необходим разбор двигателя с использованием специнструмента. При растяжении цепи происходит увеличение межзубчатого расстояния, что приводит к износу звездочек и изменению положения натяжителя. Пластмасса, используемая в планках успокоителя и натяжителя, со временем теряет свои свойства и становится более хрупкой. Применение некачественного масла и несвоевременная его замена ускоряют этот процесс и приводят к дополнительному износу всех деталей приводов. Поэтому, чтобы исключить рекламацию, необходимо проверять не только цепь ГРМ, но и все смежные компоненты, вовлеченные в процесс газораспределения.
– Каковы основные причины износа и выхода из строя цепи или всего привода?
– Для правильной работы цепного привода ГРМ необходимо обеспечить смазывание всех его элементов. В стандартных двигателях масло попадает на цепь из масляного поддона, а в более сложных конструкциях могут использоваться специальные масляные форсунки, которые обеспечивают равномерную подачу масла на цепной привод. И от того, какого качества моторное масло и как своевременно его меняют, зависит срок службы цепного привода. Применение некачественного масла приводит не только к повышению трения в элементах цепи, но и к изменению структуры пластмассы. Она становится хрупкой и теряет износостойкость. Езда на короткие дистанции также ухудшает свойства масла, так ка к двигатель не успевает выходить на рабочую температуру. В результате конденсат и топливо, присутствующие в масле, не выпариваются, а это приводит к преждевременному износу сопряженных деталей. Использование некачественного топлива только усугубляет ситуацию. Стоит отметить, что зачастую преждевременное растяжение цепи является следствием других неисправностей, поэтому в процессе диагностики стоит обращать внимание и на состояние масла, и на работу других элементов двигателя.
– Чем чревато растяжение цепи?
– Цепь ГРМ необходима для синхронизации вращения коленчатого и распределительного валов. А если в двигателе предусмотрены другие элементы, такие как ТНВД, балансирный вал, вакуумный насос и др., то они тоже должны быть синхронизированы. Растяжение цепи приводит к нарушению синхронизации этих элементов и, соответственно, к нарушению их работы. Результатом этого становится неравномерная работа двигателя, повышенный расход топлива и потеря мощности. При очень сильном растяжении цепи ГРМ хода натяжителя может не хватить для обеспечения нужного натяжения. В результате цепь может перескочить несколько зубьев шестерни и привести к соударению клапанов с поршнем. Подобная ситуация в разы увеличивает стоимость ремонта двигателя, вплоть до его замены.
– Способы и методы ремонта?
– Процедура замены цепи ГРМ на разных моторах может существенно отличаться. Это зависит от конструктивных особенностей двигателя и типа применяемой цепи. Перед заменой цепи ГРМ необходимо выставить метки распределительного вала, коленчатого вала и других вспомогательных элементов в нужное положение, иногда для этого необходим специнструмент. Существуют полуавтоматические натяжители, которые после установки необходимо определенным образом «взвести», чтобы обеспечить нужное натяжение цепи. Неквалифицированный «взвод» натяжителя может привести к увеличению усилия натяжения, что может привести к обрыву цепи и повреждению сопутствующих компонентов двигателя. В некоторых автомобилях применяются так называемые открытые цепи. При установке таких цепей может потребоваться инструмент для клепки.
– Какой специальный инструмент и уровень подготовки механика требуются для такой работы?
– Замена цепи ГРМ на современном автомобиле – достаточно сложная операция, требующая не только квалифицированных специалистов, но и наличия специнструмента со всеми приспособлениями. К примеру, на двигателе VW V6-TDI 3.0 цепная передача расположена со стороны маховика. Такая компоновочная схема реализована производителем для повышения компактности двигателя, но вот ремонтопригодность она ухудшает. Пример: при замене данного цепного привода необходим демонтаж двигателя с частичной его разборкой. В условиях дилерского центра работа занимает порядка 20 нормо-часов!
– Основные ошибки, допускаемые механиками в процессе ремонта. Как не допустить или исправить такие ошибки?
– Основные ошибки при замене цепного привода ГРМ возникают из-за недостатка информации или отсутствия специнструмента. При замене компонентов ГРМ следует руководствоваться рекомендациями автопроизводителя, проверять износ всех сопутствующих деталей и не использовать повторно детали разового монтажа. Использование изношенных деталей цепного привода может привести к уменьшению срока службы цепи, посторонним шумам и к непредвиденным поломкам. После замены цепи ГРМ обязательно нужно прокрутить двигатель вручную. Благодаря этой простой процедуре можно убедиться, что цепь установлена правильно и исключено соударение клапанов с поршнем.
SWAG is a bilstein group brand
Слушал и подготовил Андрей Шершавин
Ремень или цепь? Преимущества и недостатки различных систем привода ГРМ
Газораспределительный механизм (ГРМ) — одна из важнейших систем двигателя внутреннего сгорания, он обеспечивает своевременную подачу в цилиндры горючей смеси или воздуха, а танже удаление из цилиндров продунтов сгорания во время таита выпусна. На современных автомобильных двигателях привод ГРМ осуществляется посредством цепной или зубчатой ременной передачи. Обе схемы сегодня распространены почти в равной степени. Но все же что лучше с точни зрения эксплуатации — ремень или цепь?
Сначала обратимся к
истории — цепь начала применяться гораздо раньше ременной передачи, хотя конструктивно такой механизм значительно сложнее. Для эффективного натяжения и устранения колебаний цепной передачи приходится применять дополнительные элементы, которые усложняют и утяжеляют конструкцию. Это
так называемые «натяжитель» и «успокоитель». Отсюда следуют и основные недостатки цепной передачи — большой вес и сложность конструкции. Pa6оты по замене цепи в два-три раза дороже, чем цо замене ремня ГРМ. Ещё один недостаток — повышенный шум при работе. Так же следует учесть, что почти на всех современных моторах используется гидронатяжитель цепи, старый очень чувствителен к давлению в системе смазки. Поэтому на современных ДВС с цепным приводом ГРМ необходимо использовать дорогое высококачественное масло. Вообще, натяжитель — самое слабое звено в цепном приводе ГРМ. Из-за его некорректной работы цепь может перескочить при холодном запуске двигателя. Такая же ситуация может возникнуть на автомобиле с механической коробкой передач при откате машины назад на подъеме с включенной передачей.
Теперь о преимуществах цепи. Теоретически цепь способна выдержать большие нагрузки, чем ременная передача, именно поэтому на мощных высоко-,форсированных двигателях цепь используется чаще. Если конструкция цепной передачи грамотно рассчитана, то ее замена не требуется в течение всего срока службы, однако на практике так происходит далеко не всегда. Примерно до 1960-х годов, когда мощность двигателей на массовых автомобилях была сравнительно небольшой, обычная однорядная цепь вполне справлялась с нагрузками. Однако на мощные моторы для надежной работы ГРМ приходилось ставить двух- и даже трехрядные цени. Они отлично справлялись со своей задачей, но вес и сложность конструкции еще больше возросли. А с шумом пришлось бороться с помощью усиления шумоизоляции, а это опять лишний вес. В начале XXI века основной тенденцией при проектировании автомобильных двигателей стал даунсайзинг — форсирование двигателей при уменьшении их рабочего объема. Для снижения веса и компактности привода ГРМ на таких двигателях опять стали использовать недорогие однорядные цепи. В некоторых случаях срок их службы даже меньше, чем у ременной передачи, на ряде современных моторов — не более 60 000 км.
Еще одно преимущество цепной передачи — она фактически является деталью двигателя, поскольку расположена внутри него и не подвержена внешним воздействиям. Поэтому на всех транспортных средствах, которые эксплуатируются в сложных дорожных и климатических условиях, использование цепи выглядит более предпочтительным.
Еще один плюс «цепи» проявляется на двигателях, оснащенных системой изменения фаз газораспределения (а современные моторы почти все такие). Цепной привод позволяет использовать более простую и надежную конструкцию фазовращателей.
Теперь о зубчатой ременной передаче. Когда она только появилась, казалось, что ремень скоро полностью вытеснит цепь, особенно когда стали доступны современные материалы, которые позволили в ряде случаев увеличить ресурс ремня ГРМ до 150-200 тысяч км. Ременная передача дешевле, легче, ремень лучше гасит вибрации, такая конструкция менее шумная в работе, она более компактная. Ремень проще диагностировать и заменять, поскольку для этого не надо вскрывать двигатель. Но отсюда и основной недостаток: срок службы ремня может быть сильно ограничен из за его загрязнения и попадания посторонних частиц, износа роликов. К тому же ремень — резинотехническое изделие, а резина, как известно, со временем стареет. Поэтому ременные системы привода ГРМ имеют ограничения как по пробегу, так и по сроку службы. Из-за тех владельцев, которые эксплуатируют автомобиль не постоянно, а от случая к случаю, приходится нести дополнительные расходы на замену ремня, в то время как для цепной передачи возраст не критичен.
Еще один недостаток — ремень может не выдержать значительного превышения расчетных нагрузок, что может произойти при экстремальных условиях эксплуатации.
Как можно заметить, хотя обе конструкции работоспособны и при грамотном проектировании и высоком качестве изготовления служат долго, недостатков у них немало, поэтому многие производители на разных моделях двигателей (например Nissan) используют ремень или цепь. В свою очередь многие производители автокомпонентов, которые ранее специализировались на производстве ременных передач, дополнительно освоили выпуск цепей, и наоборот.
Возможно, в перспективе на смену традиционным конструкциям привода ГРМ придет ремень, работающий в масляной ванне. Данная разработка сочетает в себе преимущества ремня ГРМ (небольшой вес, низкий уровень шума, меньшие потери на трение) и цепного привода (высокая надежность и большой ресурс). Интересно,что первый такой ремень был создан в 2006 году для двигателя Ford Lynx 1.8 Diesel, где цепная передача была заменена на ременную без изменения конструкции силового агрегата. 3-цилиндровый двигатель Ford с рабочим объемом 999 куб. см, представленный в 2012 году изначально проектировался с применением такой ременной передачи.
Цепной привод ГРМ. Виды цепей и особенности подбора масла.
Когда-то на заре внедрения цепного привода ГРМ, считалось, что цепи почти вечные и не требуют ни внимания ни обслуживания и уж тем более замены…действительно, цепь старых ДВС была 2х и даже 3х рядной — ее действительно невозможно оборвать сразу. Вместо этого она растягивается и начинает довольно сильно шуметь (процесс может затянуться до полумиллиона км), но при этом крайне редко перескакивает на один-два зуба по шестерням привода. Красота — да и только.
В погоне за увеличением объема салона моторный отсек стали укорачивать, а на переднеприводных машинах двигатель вообще поставили поперек, оставив для двигателя очень немного места. Для компенсации нагрузки на кузов стали применять подрамники. В этих условиях размеры цепи тоже стали сильно сокращать, из двух-трехрядной она стала однорядной, да еще и очень компактной и легкой. Толщина цепи ГРМ современного V6/V8 не больше, чем толщина велосипедной цепи. Ширина цепи важна не только потому, что нужно облегчить саму цепь, но и потому, что она находится в масляной ванне двигателя, а не снаружи, как ремень. Это значит, что блок цилиндров и головка блока должны быть длиннее аккурат на ширину цепи с некоторым запасом. Весь этот лишний металл тянет на несколько килограммов. Но слишком тонкая цепь стала рваться, доводя до абсурда весь смысл установки цепного привода ГРМ и приводя к растяжению и даже обрыву на совсем уж смешных пробегах — 50-60т.км., который переживет любой ремень.
Да, она начинает шуметь сильнее перед тем, как сдастся окончательно, но цепи и так шумят, на фоне звукового фона ее предсмертный лязг не всегда выделяется. Двухрядные цепи могли работать при обрыве одной из ветвей, да и нагрузка на них распределялась равномерно. Меньше был износ зубьев звезд, так что даже при использовании менее прочных сплавов цепь действительно могла считаться «вечной». Фактически до капитального ремонта двигателя беспокоиться о ее состоянии было не нужно в принципе. Достаточно было знать — что она есть.
Апогей идотизма эволюции — пластинчатые цепи Морзе, крайне требовательные к маслам, вязкости, содержанию противоизносных компонетов интервалу их замены и даже давлению масла (смазывается цепь — форсунками), очень любящие «полакомиться» шестернями привода распредвалов и приводной шестерней коленвала, а в некоторых случаях цепь приводит маслянный насос, с довольно скромной шестерней, которая может пострадать в первую очередь. Набраны они из пластин, плотно стянутых в пакеты, эти пластины трутся между собой изнашивая как друг друга, так и все вокруг. К тому же, при неудачном стечении обстоятельств перескакивает и вызывает встречу клапанов и поршней…а при разборе оказывалось что цепь вроде бы на своем месте, а компрессии нет. Их достоинства — тишина в работе и возможность раскрутить двигатель до весьма не маленьких оборотов без опасности обрыва цепи. Она же к сожалению делает диагностику цепи Морзе без разборки крайне сложной (не везде есть возможность быстро снять клапанную крышку или есть окно для просмотра состояния гидронатяжителя цепи), эти цепи вплоть до момента обрыва могут вообще себя не проявлять. Просто бац — и приехали…на капиталочку.
Складывается впечатление, что привод с цепью имеет сплошные недостатки. Но если бы все было так плохо, то ремень вытеснил бы его давно. Так в чем же преимущества? На первом месте стоит полная защищенность от всех внешних негативных факторов: попадания воды, снега, льда, низких температур. Цепь не боится морозов и жары, пыли и прочих неприятностей, которые могут повлиять на ресурс ремня.
Вторым важным качеством является точность установки фаз ГРМ. Цепь не растягивается под нагрузкой — только со временем из-за износа, а значит двигатель на высоких оборотах сохранит точную установку валов, что в свою очередь является залогом сохранения хороших мощностных характеристик на очень высоких оборотах.
Третьим плюсом является устойчивость к локальным перегрузкам в несколько раз больше номинальных. То есть при исправном натяжителе цепь с зуба на зуб не перескочит, и фазы газораспределения не собьет.
Также нельзя не отметить, что на системах с изменяемыми фазами ГРМ фазовращатели на распредвалах с цепным приводом не должны быть герметичными, а значит, они проще по конструкции и надежнее. Секрет прост: принцип работы фазовращателей основан на циркуляции масла. Ремень, как мы знаем, масла «боится», а цепь — нет.
Используемый в приводе цепей гидронатяжитель плохо работает при малом давлении масла (особенно при низких температурах) и может допускать перескоки цепи при старте и скачках давления, а значит, плохо совместим с системами старт-стоп и регулируемыми маслонасосами. Как минимум проработка этого узла становится дороже, а число отказов больше. И очень часто натяжитель не срабатывает при обратном вращении двигателя, например, при каких-то операциях в сервисе или при установке машину на передачу на горке, в этом случае цепь легко перескакивает на один или несколько зубьев и при старте двигателя…
Что интересно, производители современных двигателей постоянно экспериментируют — то поставят роликовую цепь, то поставят пластинчатую Морзе, то опять вернутся к допотопному ремню ГРМ, но до сих пор так и не вернулись к надежным и бессмертным 2х рядным роликовым цепям, лишь в дизелях эти цепи до сих пор сохранились.
Выбор масла в зависимости от вида цепи ГРМ.
Роликовые цепи, даже в удешевленном, однорядном виде не страдают провисаниями, быстрым износом, не любят «кушать» звезды — никаких особенностей нет, даже на малозольных и маловязких маслах эти цепи ходят очень долго (трение качения втулка-ролик и втулка-шестерня очень невелико), вплоть до капремонта в связи с критическим износом ЦПГ. Заливать можно не особо заморачиваясь на вязкости (даже W20 не доставляет проблем по крайней мере цепи, что было проверено множеством хондаводов, катающих по 350т.км. такие двигатели исключительно на W20 маслах, веря в «тонкие» масляные каналы), содержанием ZDDP или ZP. Ровно все то, что в обычный двигатель с ремнем ГРМ. Нередко пробег таких цепей переваливает за 500т.км даже на неподходящих маслах.
Для цепей Морзе (пластинчатых) все гораздо сложнее…имеет значение и ее ширина и количество зубьев и натяжение…но в целом масла можно заливать исключительно полнозольные (ACEA A3/B3 A3/B4, MB 229.1/229.3/229.5, RN700/RN710, W30 API SG/CD-SL/CF, W40 API SG/CD-SN/CF), с вязкостью не менее чем W30 (A5/B5 это минимум, никаких вам A1/B1), иначе произойдет ее достаточно быстрый износ, а также износ приводной шестерни и шестерен распредвалов. Возможно применение ILSAC GF4-GF5 масел, но не для всех двигателей. Надо ли напоминать что продукты износа цепи и шестерен работаю как абразив, попутно изнашивая распредвалы, постели, вкладыши и шейки коленвала? Думаю и ЦПГ тоже достается. Кому-то может показаться ресурс 100т.км. цепи на среднезольниках нормой, но на полнозольниках эти цепи свободно выхаживают до 250-350т.км. городского пробега, а то и больше. К сожалению, на современных ДВС в связи с увлечением производителей маловязкими маслами W16 W20, среднезольными маслами с пониженной золой (до 0,8%) и пониженным содержанием фосфора (600-800ppm, с соответствующим снижение содержания ZDDP, хотя лед тронулся — изобрели ZP) эти цепи редко выхаживают даже 100т.км. городского пробега, не растянувшись и не потребовав замены. И это не проблема этих цепей, проблемой является масло, абсолютно не подходящее под данный тип цепей. Апофеозом проблем являются двигатели с непосредственным впрыском топлива — с малозольными маслами приходится менять цепь и шестерни до 100т.км., а с полнозольными маслами разбирать и чистить впускные каналы и клапаны до 50т.км. «Забавный» выбор. Что чистить клапана с каналами, что менять цепи с звездами…
Исключением из данного правила являются японские двигатели с пластинчатой цепью Морзе (например Toyota/Daihatsu/Suzuki), свободно катающиеся на маловязких маслах W20 W30 ILSAC с пониженной золой вплоть до 350т.км. минимум и крайне редко требовавшие замены цепи и шестерен. На них цепь обычно меняют на всякий случай, а не в результате растяжения. Вероятнее всего в данном случае двигатели проектировали инженеры, а не экономисты и маркетологи.
И запомните — любая цепь дает сильнейшую нагрузку на любое на масло, буквально механически уничтожающая полимерный загуститель и вязкую базу — ломая их молекулы в более мелкие и снижая вязкость (получить из нормального W40 водичку W20 при неудачном стечении обстоятельств — легко!), разрушающая противоизнозные компоненты масла (площадь трущихся частей цепи, особенно Морзе — поистине огромна) и продуцирует большое количество металлических абразивов из твердых сплавов, из которых состоит как сама цепь так и шестерни. Поэтому масла на таких двигателях нужно менять как можно чаще. Оптимально 5000-6000км городского пробега. Конечно, полнозольный пакет может не сработаться за это время (т.к. объем картера двигателей с такими цепями как правило больше), но браковочными показателями масла станут резкое снижение вязкости, вышедшего из диапазона, накопление продуктов износа и заметное снижение содержания противоизносных компонентов.
Привод ГРМ
Привод ГРМ – решение, которое приводит в действие распределительный вал двигателя. Распредвал ДВС конструктивно расположен в головке блока цилиндров (ГБЦ). Привод газораспределительного механизма может быть реализован посредством ременной или цепной зубчатой передачи. Указанная передача осуществляет вращение шестерни распредвала путем соединения с соответствующей шестерней коленчатого вала (коленвала) двигателя. Коленвал ДВС является частью кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и располагается в блоке цилиндров (БЦ). Соединение двух шестерен осуществляется при помощи цепи или ремня ГРМ.
Каждый из указанных вариантов передачи имеет как определенный список преимуществ, так и недостатков. В конструкции ГРМ ремень или цепь встречаются одинаково часто. К преимуществам цепного привода относят:
- повышенную прочность и надежность;
- долгий срок службы цепи до замены;
В списке недостатков находится большой вес цепи, потребность в смазке, повышенный шум при работе двигателя, а также необходимость установки дополнительных элементов для эффективного натяжения цепи и устранения повышенных колебаний в процессе работы привода. Указанными деталями являются так называемые «натяжитель» и «успокоитель» цепи.
Натяжение осуществляется при помощи натяжных роликов. Натяжитель работает благодаря специальной пружине, а также используется давление масла в системе смазки ДВС. Для реализации цепного привода распредвала применяют однорядную или двухрядную роликовую цепь. Также в конструкции привода ГРМ может использоваться зубчатая цепь. Такая цепь контактирует с зубьями шестерни (звездочки) благодаря тому, что имеет специальные щеки. Цепная передача может вращать не только распределительный вал, но и выступать приводом балансирного вала или масляного насоса смазочной системы двигателя.
Среди плюсов ременного привода газораспределительного механизма отмечены:
- простота установки и замены;
- снижение шума при работе ГРМ;
- отсутствие потребности в дополнительной смазке;
Ремень ГРМ вынесен отдельно, устанавливается на открытые шкивы. В устройстве ременного привода распредвала активно применяется зубчатый ремень для вращения распредвала. Внутренняя поверхность такого ремня имеет «зубья», которые осуществляют зацепление с зубьями на шестернях (шкивах).
Дизельные агрегаты могут иметь эллиптическую шестерню привода зубчатого ремня. Использование такого решения снижает нагрузку в момент вращения, а также уменьшает крутильные колебания в процессе работы распредвала. Кроме распределительного вала зубчатый ремень может приводить в действие маслонасос, помпу (насос системы охлаждения для прокачки охлаждающей жидкости), ТНВД и другое навесное оборудование.
Главным недостатком ремня сравнительно с цепным приводом является ресурс его эксплуатации. Показатель пробега до замены ремня ГРМ составляет от 60-90 тыс.км. Использование неоригинальных ремней предусматривает рекомендованную замену каждые 50 тыс. пройденных километров или 3 года зависимо от того, что наступит раньше. Ремень ГРМ представляет собой резинотехническое изделие и требует постоянного контроля его состояния.
Использование цепи в устройстве привода ГРМ. Роликовая и зубчатая цепь. Натяжитель и успокоитель цепи, особенности эксплуатации цепного привода.
Почему гнет клапана при обрыве приводного ремня или цепи: причины обрыва. Как узнать, гнет ли клапана на конкретном бензиновом или дизельном двигателе.
Особенности и нюансы правильного подбора приводного ремня ГРМ. Когда ремень нужно менять, лучшие производители ремней, как не купить подделку. Рекомендации.
Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-и клапанных моторов по сравнению с 16-и клапанными двигателями. Какой силовой агрегат лучше выбрать.
Назначение газораспределительного механизма. Составные элементы ГРМ на четырехтактном поршневом двигателе, отличительные особенности конструкции механизма.
Назначение ремня ГРМ в устройстве ременного привода газораспределительного механизма. Особенности эксплуатации, как часто нужно менять приводной ремень.
