Цепь в конструкции цепного привода грм

Как устроена цепь ГРМ

GT coupe (03.63 — 12.77)

INTEGRA sedan (01.85 — 12.89)

Привод автомобильных агрегатов может включать в себя ремень или же цепь. Как правило, цепные приводы отличаются большей надежностью – металлические цепи попросту реже выходят из строя. Где цепи действительно широко применяются, так это в газораспределительных механизмах. Именно в них при помощи цепей вращательный момент передается распредвалу от коленчатого вала. Давайте разберемся с тем, как устроены цепи ГРМ, какие неисправности для них характерны, а также ознакомимся с методикой выбора новой цепи в случае выхода из строя имеющейся.

Немного о передачах

В газораспределительных механизмах встречается несколько типов передач . К несчастью, без приводных устройств никак не обойтись – именно они отвечают за синхронизацию коленчатого вала с распределительным валом. В ГРМ для синхронизации могут использовать следующие передачи:

  1. Шестеренчатая;
  2. Цепная;
  3. Ременная.

Шестеренчатая передача появилась раньше всех остальных. Она весьма надежна и имеет долгий срок службы. К тому же, она почти не нуждается в обслуживании . От шестеренчатого привода отказались в силу того, что он низкооборотен, издает много шума и имеет не слишком впечатляющие массогабаритные характеристики. В газораспределительных механизмах большинства современных автомобилях шестеренчатая передача не используется. Впрочем, на некоторых морально устаревших двигателях ее еще можно увидеть – в дизельных TD от концерна Nissan , например.

Цепная передача выгодно отличается от шестеренчатой – она легче, тише и проще в обслуживании (если оно требуется). В тандеме с цепью работает также звездочки, успокоитель и гидронатяжитель. Получается относительно несложная, но вместе с тем надежная система. Подобная передача активно применялась в автопроме вплоть до 90-х годов , после чего ее вытеснила ременная передача, а затем цепи снова были признаны наиболее надежным решением для приводов и они снова вошли в обиход.

Порядка 10-15 лет основной передачей была ременная. Механизм ГРМ с ремнем включает в себя один или несколько ремней, один или несколько роликов, а также натяжитель и некоторые другие элементы. По сути, это та же система, что и у цепного привода, а основное ее отличие в габаритах деталей и, собственно, наличии ремня / ремней. Ременной механизм может похвастать очень низкой шумностью работы. К тому же, в свое время ременной привод отлично подходил в V-образным, двураспредвальным и оппозитным моторам. Да и если автомобиль имел, к примеру, турбонаддув, ременная передача отлично вписывалась в конструкцию ГРМ. Основные недостатки ремней кроются в их невысокой механической прочности, низкой защищенности от воздействия химически агрессивных сред (моторное масло химически агрессивно) и перепадов температур. Принято считать, что сегодня цепной привод вытеснил ременной.

Плюсы и минусы цепных передач

Как видите, вариантов исполнения передач целых три. Со счетов можно списать шестеренчатую передачу – она почти не находит применения в современных агрегатах. А вот споры о том, что лучше – ремень или же цепь – не утихают до сих пор. Инженеры сошлись во мнении, что цепь лучше показывает себя там, где механизм синхронизации валов испытывает серьезные нагрузки и слабо защищен от воздействия внешних сред. При этом повышенная шумность цепной передачи является лишь платой за высокую надежность. Вот каковы особенности цепных передач:

  • Цепь может изгибаться только в одной плоскости, а значит, может синхронизировать только параллельно расположенные валы;
  • Цепной привод достаточно легко регулировать;
  • Цепь гарантируют точную установку фаз ГРМ и может повлиять на мощностные характеристики двигателя только при сильном износе – в отличие от ремня, который постепенно вытягивается;
  • Угол, с которым цепь обхватывает звездочку, не слишком сильно влияет на качество передачи энергии.

При этом цепная передача имеет ряд ключевых достоинств. На ее работу не влияет температура воздуха, вследствие чего становится возможным применение цепного привода в тропических и арктических условиях (невозможно для ременного привода). Цепи не растягиваются, крайне редко обрываются при локальных перегрузках и в целом имеют высокую прочность и износостойкость.

Не могло обойтись и без серьезных недостатков. Цепи сложны в изготовлении – они имеют относительно сложную конструкцию, крайне требовательны к используемым материалам и соблюдению технологии производств а. К тому же, цепи довольно тяжелы, однако большой вес не играет особой роли для городского автомобиля. Напротив, в гоночном транспорте даже лишний килограмм является проблемой. Вдобавок к этому, при работе цепной привод ГРМ создает больше шума, чем ременной.

Виды цепей ГРМ

Сразу отметим, что мы не будем рассматривать особенности устройства и типы газораспределительных механизмов. Скажем лишь, что различные ГРМ имеют разный КПД, различное оснащение и, разумеется, различную устойчивость к нагрузкам. По мере появления новых систем газораспределения менялись и требования и к цепному приводу. Сегодня выделяют два вида цепей ГРМ:

  • Пластинчато-роликовые;
  • Пластинчатые.

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.

Читайте также  Подходящие масла для автомобиля mitsubishi asx какое же выбрать

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.

Цепь ГРМ. Преимущества и недостатки. Когда нужна замена и ремонт?

Товар по теме:

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Содержание

  • Цепь ГРМ. Устройство и назначение
  • Цепь или ремень ГРМ. В чём отличия?
    • Цепь ГРМ
    • Ремень ГРМ
    • Износ и ремонт
    • Симптомы, причины и последствия износа
    • Различия в замене
  • Особенности выбора моторного масла
    • Существуют ли ещё способы продления «жизни» цепи ГРМ?

«У моего автомобиля цепной мотор!» – так с гордостью заявляют многие автовладельцы, имея в виду, что этот узел обладает наибольшей степенью надёжности и демонстрирует отсутствие проблем благодаря «вечной цепи» ГРМ – газораспределительного механизма. Таким же образом рассуждают и те, кто только собирается приобрести автомобиль. Логика таких покупателей простая – если в моторе установлена цепь ГРМ, а не ремень, то это лучше, ведь в таком случае не придётся тратить время и силы на замену ремня ГРМ. Так ли это на самом деле? Какой привод лучше – на цепи или ремне ГРМ? Надо ли в процессе эксплуатации обслуживать этот узел и когда нужна замена цепи ГРМ?

Цепь ГРМ. Устройство и назначение

ГРМ силового агрегата – это механизм, обеспечивающий синхронизацию работы коленвала и распредвала, которая достигается именно посредством металлической цепи или ремня, выполненного из усиленной резины.

Для осуществления синхронизации работы двигателя первые в истории автомобили оснащались так называемым зубчатым зацепом, который фактически представлял собой набор шестерёнок. Они были достаточно громоздкими и тяжёлыми.

Со временем в результате постоянного совершенствования появились двигатели с цепью ГРМ, а позднее и с ремнём, которые выпускаются по сей день.

Цепь или ремень ГРМ. В чём отличия?

Цепь ГРМ

Цепи ГРМ выполнены из высокопрочной стали. Сегодня в автомобилях можно встретить два их вида.

Первые в своей конструкции имеют ролики, соединённые штифтами и пластинками. Между ними есть зазоры, в которые входят зубцы звёздочек, в результате чего образуется зацепление. Они могут быть одно- или двухрядными. Обычно двухрядные устанавливаются на низкооборотистые силовые агрегаты. Второй вид – пластинчатые, которые появились несколько позже. Их создание было обусловлено требованиями к повышению оборотистости двигателей. В конструкции таких цепей нет роликов. Просто многочисленные пластины соединены между собой штифтами. Зацепление в пластинчатых цепях, получивших также название «морзе», осуществляется за счёт изгиба цепи, в результате чего образуются зубцы, которые соединяются с соответствующими зубцами распредвала и коленвала. За счёт небольшой площади сцепления и эффективного распределения нагрузки цепи из пластин демонстрируют повышенный ресурс, но в то же время они требовательны к маслу.

Ремень ГРМ

Ремни ГРМ изготавливаются из синтетических каучуков с дополнительными кевлавровыми волокнами, которые не дают ремню растягиваться и обеспечивают правильную синхронизацию.

Недостатком ремней является сравнительно невысокая прочность, поэтому их ни в коем случае не рекомендуется изгибать, проверяя эластичность при покупке.

Износ и ремонт

Ударопрочная цепь из стали меньше подвержена различным внешним воздействиям, но это вовсе не означает, что она в процессе эксплуатации не изнашивается. Надо понимать, что никаких «вечных» цепей нет. Это заблуждение, которое должно было уйти вместе с эрой старых мерседесов, когда говорили, что цепь способна служить больше миллиона километров пробега. Постоянные высокие механические нагрузки, особенности эксплуатации, агрессивный режим езды – всё это ведёт к износу цепи, её растяжению и необходимости периодической замены. Если вовремя цепь не поменять, то это приводит к её перекосу или обрыву, а, следовательно, к непоправимым последствиям для двигателя.

Более всего подвержены износу подшипники скольжения. Они соединяют звенья и подвергаются постоянным нагрузкам, вследствие чего происходит износ втулок и цепь начинает люфтить, оказывая негативные воздействия на зубья шестерёнок. Всё это зачастую вызывает необходимость вместе с заменой цепи менять и шестерни. Цена замены цепи в таких случаях сильно возрастает.

Ещё одно отличие цепного привода от ременного в том, что функционирование натяжителей цепи находится под контролем давления масла в двигателе. Практика показывает, что при качественном моторном масле и периодической его замене в соответствие с регламентом цепь служит долго, а при плохом масле она изнашивается быстро. Более того, в этом случае натяжители цепи могут оказаться заблокированными, и цепь ГРМ повредится.

Симптомы, причины и последствия износа

Резкое снижение динамических характеристик ДВС.

Сильное растяжение цепи.

Необходимость замены натяжителя.

Необходимость замены цепи.

Практически все указанные причины износа указывают на необходимость замены цепи ГРМ.

Различия в замене

В отличие от ремней ГРМ, у которых имеется регламент замены, цепи требуют периодичного контроля износа. На практике это выглядит следующим образом. Автовладельцу с ременным приводом для того, чтобы избежать проблем, достаточно лишь соблюдать сроки замены ремня, указанные в технической документации. Обычно они составляют от 60 до 100 тыс. километров пробега. Часто автовладельцы вообще меняют ремень ГРМ, как говорится, на всякий случай.

Процедура замены цепи ГРМ гораздо сложнее, чем ремня. Основная трудность заключается в том, что ремень расположен снаружи мотора, а цепь – внутри. Это вызывает необходимость разбирать всё, что окружает механизм, снимать крышки силового агрегата, менять детали. Сложности добавляют некоторые особенности конструкции двигателей конкретных марок. В качестве примера можно привести автомобили АУДИ или БМВ. В конструкции их двигателей использована не одна, а сразу 3-и цепи. Одна для ГРМ, другая для масляного насоса, а третья для распредвала, причём согласно регламенту замена цепей в силовых агрегатах БМВ вообще производится со съёмом ДВС.

Процедура замены не из дешёвых. Особенно это касается комплектов цепей ГРМ на авто премиум-класса. Вместе с заменой дополнительных запчастей цена может оказаться довольно высокой, поэтому мероприятия по максимальному сохранению целостности цепи крайне важны. Принимая во внимание, что цепь функционирует в масляной бане, главным условием её продолжительного срока службы является качество и чистота моторного масла.

Особенности выбора моторного масла

Роликовые цепи, даже в упрощённом однорядном исполнении, как правило, не провисают, быстро не изнашиваются и не выводят из строя шестерни. Главным условием длительного срока службы для них является обеспечение чистоты масла, проходимости масляных каналов и поддержание уровня масла в норме. Проверять состояние цепи ГРМ рекомендуется раз на 100 тыс. километров пробега.

С пластинчатыми цепями всё значительно сложнее. Для них важно буквально всё – их ширина, сила натяжения и качество масла. Специалисты рекомендуют заливать в двигатели, оснащёнными этим видом цепей ГРМ, исключительно «синтетику» высшего качества. В противном случае при использовании низкокачественных масел быстрого износа самой цепи и шестерён не избежать. В среднем пробег цепи в таких условиях редко когда превышает 100 тыс. километров пробега. Для того чтобы максимально продлить срок службы такой цепи ГРМ, специалисты советуют сократить периоды замены моторного масла до 5-6 тыс. километров пробега.

Существуют ли ещё способы продления «жизни» цепи ГРМ?

Значительно затормозить износ цепи ГРМ и степень его воздействия на масло помогают инновационные присадки компании «Супротек». Они состоят их чётко выверенных комбинаций композиции природных минералов с носителем в виде масла.

К ним относятся следующие присадки: «Актив Плюс» — для всех видов двигателей с рабочим объемом до 2,5 л, «Актив Стандарт» — для нетурбированных бензиновых силовых агрегатов, объём которых не превышает 1.6 л «Актив Премиум» — для двигателей внедорожников и автомобилей, эксплуатируемых в условиях высоких нагрузок с рабочим объемом от 2,5 до 5 литров, «Актив Регуляр» — для поддержания защитного слоя на трущихся поверхностях, после всех этапов обработки и «МАКС ДВС» — для грузовиков. В арсенале «Супротек» есть также присадки «MOTOTEC 2» и «MOTOTEC 4» для двух- и четырёхтактных силовых агрегатов, установленных в мототехнику, снегоходы и т.д. Эти составы не только не меняют свойств моторного масла, но и помогают им работать более эффективно. В результате их действия на изношенных участках образуется защитный металлический слой, который крепче удерживает масляную плёнку и препятствует дальнейшему износу. Составы обладают феноменальной эффективностью и отлично работают на протяжении всего времени между заменами масла.

Читайте также  Установка электроусилителя руля на ваз 2110 как установить эур и гур, ремонт рейки гидроусилителя

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Практика показывает, что даже однократное применение составов «Супротек» способно убрать лишний шум и стуки при работе ДВС, сделать его более тихим. А если применять состав во время каждой замены масла, то можно продлить срок службы цепи ГРМ в разы. Помощь в поддержании чисты масла, масляных каналов и вообще всех деталей двигателя помогает долговременная, очень мягкая промывка двигателя «Супротек Апрохим». Если её добавлять за 200 км пробега перед каждой заменой масла, то можно избавиться даже от самых застарелых отложений и нагаров.

Долговременная промывка двигателя «Супротек Апрохим»

На протяжении 200 километров пробега мягко и постепенно очищает все отделы двигателя от загрязнений, способствует восстановлению подвижности поршневых колец. Безопасна для резиновых и пластиковых деталей.

В качестве примера можно привести тот факт, что при использовании присадок «Супротек» периодичность замены ГРМ 1.4 tsi – двигателях, которые можно встретить на Audi, Volkswagen, Skoda можно увеличить двое. Если на практике он меняется через 80-120 тыс. километров пробега, то с присадками периодичность может возрасти до 300 тыс. километров. Тоже касается и М14 и цепей ГРМ ВАЗ. Отзывы автовладельцев о действии этих присадок нового поколения всегда позитивные.

Присадка в двигатель «Супротек Актив Стандарт»

Для безнаддувных бензиновых двигателей объемом до 1,6 литра. Восстанавливает и выравнивает компрессию, снижает расход топлива и масла на угар, защищает поверхности трения в ЦПГ, и газораспределительном механизме от износа при запуске и перегревах.

Цепь или ремень: какой привод ГРМ лучше?

Вначале были шестерни

Начнем с истории вопроса. На заре создания двигателей внутреннего сгорания самым простым и логичным был привод распределительного вала с помощью шестерен. Нужно, чтобы распредвал вращался вдвое медленнее коленчатого вала, а потому две шестерни с числом зубьев, относящимся как 1:2, представлялись идеальным решением. Схема с шестеренным приводом обладает самой высокой надежностью. Недаром на знаменитом танке Т-34 устанавливался двигатель В-2, у которого не только привод клапанов, но и всех вспомогательных агрегатов осуществлялся шестернями. Предвоенные, да и некоторые послевоенные легковые автомобили отечественного производства также имели шестеренный привод ГРМ с нижним расположением распредвала.

На цепь его!

Конструкторы автомобильных двигателей довольно быстро пришли к выводу, что распределительному валу место рядом с клапанами. Это решение упрощает привод клапанов и снижает инерционность, что особенно важно для высокооборотных моторов. И расстояние между распределительным и коленчатым валами стало достаточно велико, особенно на длинноходных двигателях. Такими называют моторы, у которых ход поршня больше, чем диаметр цилиндра. К тому времени уже были освоены в производстве втулочно-роликовые цепи, которые и стали применять для привода распредвалов. Передаточное отношение обеспечивала двукратная разница в числе зубьев ведущей и ведомой шестерен. А цепи применяли двухрядные, для надежности.

Впервые на массовом отечественном двигателе цепной привод появился на москвичовском двигателе УЗАМ-412, разработанном в первой половине 60-х годов прошлого столетия. А вскоре началось триумфальное шествие Жигулей, на которых вплоть до начала восьмидесятых безраздельно господствовал цепной привод распредвала.

Отмечу, что при использовании цепного привода всегда возникают сложные колебания системы, вызванные неравномерностью работы цепи. Для гашения этих колебаний мотористам приходится устанавливать успокоители в виде пластмассовых (иногда стальных обрезиненных) пластин. При этом цепь необходимо натягивать. Делать это приходится и сразу после сборки мотора, и в процессе эксплуатации в связи с удлинением (вытяжкой) цепи.

Откуда берется «вытяжка»? Интересный вопрос. Конечно, не может быть и речи об удлинении под нагрузкой каждой отдельной пластинки, составляющей цепь. Рассчитать на прочность эти элементы проще простого. Удлинение цепи происходит при износе, увеличении зазора в каждом шарнире, а их, как правило, больше сотни. Соответственно, и суммарная длина цепи может расти на несколько миллиметров по мере износа.

Ранние импортные и описанные выше отечественные двигатели имели механические натяжители с пружиной, обслуживаемые при каждом ТО. При этом цепи на наших моторах (напомню, двухрядные) ходили при должном обслуживании немногим больше 100 000 км. Далее тольяттинские моторостроители на много лет прекратили разрабатывать новые конструкции с цепным приводом, и только при модернизации старого доброго двигателя рабочим объемом 1,7 л для Chevrolet Niva и Lada 4×4 немного изменили конструкцию. Вместо двухрядной применили однорядную цепь, снабдив ее гидравлическим натяжителем. Замечу, что при равном качестве материалов ресурс однорядной цепи меньше: ведь в двухрядной цепи поверхностей пластин, взаимодействующих с валиками, минимум три, а в однорядной — только две.

Мировое моторостроение меж тем перешло на зубчатые цепи, что позволило снизить шум и износ. Достигнут такой эффект благодаря тому, что количество пластин, работающих в паре с валиками цепи, увеличено до четырех даже в самых простых конструкциях. Вторым фактором, продлившим срок службы цепей и сделавших их необслуживаемыми, стало применение гидравлических натяжителей. Такие устройства обеспечивают постоянное необходимое натяжение цепи, особенно если снабжены храповым механизмом, который уже не отдаст обратно отвоеванную у цепи слабину.

Да, кстати, вы в курсе, что на народном любимце Логане стоит цепь? «Нет, неправда, автор сошел с ума! Там ремень!» — скажете вы. А вот и нет. Масляный насос на этом достойном двигателе действительно приводит небольшая цепь.

Явление ремня народу

До поры до времени неметаллические материалы использовались в двигателе только в виде прокладок или сальников. Как вдруг в середине пятидесятых годов прошлого века американцы впервые наладили привод распредвала резиновым ремнем. Конечно, это был не такой ремень, который крутит генераторы и компрессоры кондиционера. Во-первых, требовалось синхронное вращение валов, то есть должно быть исключено проскальзывание ремня, а во-вторых, прочность ремня и его зубьев должны обеспечивать работоспособность двигателя в течение длительного срока.

На просторах нашей Родины ремень появился впервые на двигателе ВАЗ-2105. Заводчане изменили конструкцию двух базовых деталей — блока цилиндров и его головки, чтобы не отставать от мирового прогресса автомобилестроения. Ремни ходили не очень долго, являлись приличной головной болью для хозяев, но их обрыв не был фатален для мотора. Конструкция предусматривала, что при любых взаимных положениях коленчатого и распределительного валов встречи клапанов с поршнями не происходило. Иными словами, даже в дороге — заменил ремень и езжай дальше. Правда, такой мотор выпускали не очень долго.

С появлением переднеприводного семейства ВАЗ ремень стал основным типом привода ГРМ. Были в линейке новых моторов и «втыковые», и «невтыковые» модели и их модификации. Но постепенно требования к мощности и экологии привели к необходимости даже восьмиклапанный двигатель сделать по конструкции втыковым. А у шестнадцатиклапанников подобная конструкция была изначально.

Но русского умельца так просто современными евронормами не возьмешь. Сейчас в продаже есть поршни, предотвращающие встречу клапанов при обрыве ремня — и к восьми-, и к шестнадцатиклапанникам. О чем это говорит? О том, что ремни-то, похоже, рвутся, как и прежде, ну а спрос рождает предложение. К слову, для импортных двигателей я таких поршней в продаже не встречал.

Плюсы ременного привода

Минусы ременного привода

  • Меньший шум
  • Ремень позволяет избежать резонансных колебаний, т.к. число зубьев нечетное и некратное количеству зубьев шестерен.. Например, 111 зубьев было у двигателя некогда популярной вазовской «восьмерки». Таких моторных цепей не бывает в природе: число звеньев всегда четное.
  • Ремень благодаря своей эластичности хорошо гасит крутильные колебания.
  • Не требует гидравлического натяжителя: ремню достаточно недорогого пружинного натяжителя.
  • Нечувствителен к качеству залитого в двигатель масла, его количеству и величине давления.
  • На части моторов его довольно легко осмотреть. Но, к сожалению, на некоторых моторах бывает нужно демонтировать опору силового агрегата.
  • Заменить ремень проще. Это можно сделать даже своими силами.
  • Масса двигателя с ременным приводом несколько ниже.
  • Двигатель с ременным приводом имеет большое число валов, выходящих из масляной полости наружу. Это — большее число сальниковых уплотнений, причем течь из них и будет выводить ремень из строя.
  • Очень низкие температуры, как и попадание воды, представляют для ремня серьезную угрозу.
  • Ресурс ремня ограничен не только пробегом, но и временем. Резина склонна к старению.
  • На сохранность ремня влияет состояние натяжных и обводящих роликов, а также помпы, которая часто приводится тем же ремнем. Смазка в роликах пересыхает от времени и жары, а помпу выводит из строя применение некачественных охлаждающих жидкостей.
  • Требует периодических замен в соответствии с таблицей регламентных работ.
  • Ремень рвется мгновенно, зачастую без всяких предупреждающих звуков.

Плюсы цепного привода

Минусы цепного привода

  • Для первого владельца цепь дешевле в эксплуатации. Регламентных работ по замене цепи ни в одной сервисной книжке, которые очень многие производители ведут до 100 тыс. км. не видел ни разу.
  • Высокий ресурс, особенно для знаменитых двигателей 80–90 годов с цепями, имеющими два и более ряда.
  • Цепь защищена от внешних неблагоприятных факторов, всегда смазана и при исправном натяжителе — натянута.
  • Цепь благодаря продуманной системе успокоителей и натяжителей испытывает даже меньшие колебания, чем ремень.
  • Цепь — находка для тех, кто ездит мало. Она не нуждается в замене «по возрасту».
  • Цепь перед «кончиной» начнет «проситься» на замену повышенным шумом, и у владельца есть шанс не упустить этот момент.
  • Двигатели с цепным приводом несколько тяжелее.
  • Гидронатяжитель цепи без храпового механизма может плохо работать при недостаточном давлении масла. Такое возможно при использовании систем «старт-стоп».
  • Возможно перескакивание цепи при вращении мотора в обратную сторону, что случается при парковке с включенной передачей на крутом склоне.
  • Насос охлаждающей жидкости практически всегда у таких моторов вращает ремень вспомогательных агрегатов. Его по регламенту зачастую не меняют — мол, он не самый важный. А при обрыве далеко не уедешь из-за перегрева двигателя.
  • Встречались в истории двигатели с ресурсом цепи, не превышающим 50 тыс. км. Ну, тут по поговорке — «В семье не без урода».

Выводы

Способ привода газораспределительного механизма — ремнем или цепью — редко становится определяющим фактором при выборе автомобиля. Но задуматься все-таки заставляет. Ведь он порой может изменить судьбу автомобиля. Характерен пример с нашей редакционной Грантой.

Если данная модель двигателя не славится малым ресурсом цепи (отзывы на профильных форумах вам в помощь), то цепной привод лучше ременного. Ременный привод выдерживает только пробег до регламентной замены, а цепь может ходить дольше. Недаром же существует совет: покупаете бэушный автомобиль — сразу замените все ремни, включая ГРМ.

Читайте также  Ремонт и обслуживание hyundai solaris своими руками

Не хочу никого обидеть, но владельцы автомобилей, где привод ГРМ осуществляется цепью, несколько снисходительно взирают на тех, кто периодически задумывается: «А как там поживает мой ремень. ».

Расскажите в комментариях, какой тип привода ГРМ нравится вам и почему.

Все нюансы замены цепи ГРМ: чем она лучше, а чем хуже ремня

«У меня цепной мотор!» — нередко с гордостью говорят автовладельцы о своей машине, подразумевая исключительную надежность такого агрегата и отсутствие технических проблем с «вечной» цепью. На самом деле цепной привод газораспределительного механизма имеет как свои плюсы, так и целый ряд минусов. А при сегодняшнем уровне развития технологий производства ремней ГРМ еще не известно, какой привод окажется надежнее. Вместе со специалистами СТО «Дилижанс» мы прошли все этапы замены цепи ГРМ на бензиновом турбомоторе 2.0 TFSI и выяснили немало интересного.

Что такое ГРМ?

Газораспределительный механизм ДВС обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежей порции топливной смеси и выпуск отработавших газов. Принцип работы основан на синхронизации действий компонентов газораспределительного и кривошипно-шатунного механизма посредством передачи крутящего момента от коленвала к распредвалу как раз с помощью ремня или цепи.

На заре автомобилестроения этот процесс осуществлялся с помощью зубчатого зацепа, то есть, проще говоря, набора шестеренок. Однако инженеры хотели уменьшить вес агрегатов, а потому довольно быстро перешли на ременной и цепной привод, каждый из которых со временем совершенствовался. Именно из-за того, что технологии создания материалов развивались то в цепном, то в ременном направлении, опережая друг друга, до наших дней в равной степени применения дошли оба варианта.

Несмотря на то что по регламенту любая цепь ГРМ рассчитана на весь срок эксплуатации автомобиля, меняется она по износу. В среднем этот показатель с учетом российских условий составляет 150–170 тыс. км. Есть двигатели, где цепь может не выдержать и 100 тыс. км, а есть и такие, где механизм гарантированно ходит не меньше 250 тыс. км. На фото — Audi Q3 2.0 TFSI, которой потребовалась замена на пробеге 155 тыс. км.

То есть сегодня нет принципиальной разницы между характеристиками ремня и цепи?

Как ни крути, а железная цепь, работающая в масляной ванне, и без рывковых нагрузок ходит все-таки больше, чем ремень. Это связано с материалами и технологиями изготовления последних. Стальная ударопрочная цепь в меньшей степени подвержена внешним воздействиям. Однако, вопреки заблуждениям, никаких «вечных» цепей не существует. В силу их конструктивных особенностей и режима эксплуатации цепь требует обязательной замены при критическом растяжении. Игнорирование данного действия приводит к перескоку цепи или даже обрыву, в результате чего поршни «встречаются» с клапанами.

Главным слабым местом цепи являются подшипники скольжения, то есть детали, с помощью которых соединяются звенья цепи. Соединения и их упоры несут вибрационную нагрузку, и со временем втулки изнашиваются, цепь растягивается и появляется люфт. Уже он, в свою очередь, механически воздействует на шестерни, на которых появляются следы выработки на зубьях. Именно поэтому при замене цепи ГРМ часто требуется и замена шестеренок, потому что работа новой цепи на изношенных зубьях даст не лучший эффект.

На самом деле, например, температурные нагрузки практически не критичны и для современных ремней, а вот механические воздействия ремни могут не пережить. Кстати, изламывать новые ремни перед установкой, проверяя на гибкость, категорически запрещено, поскольку внутри них применяются стекловолоконные ткани.

Важное преимущество ремня ГРМ — то, что у него есть строгий регламент замены (60–80–100 тыс. км). Пропуск даты регламентной замены тут же отправляет автовладельца в зону риска, а выполнение замены дает возможность забыть о проблеме до следующей даты. У цепи ГРМ никакого регламента замены нет: к каждому ТО придется прибавлять работы по определению износа цепи.

Как определить износ цепи?

Глобальной сложности в определении износа цепи нет. На современных двигателях могут быть специальные смотровые окошки, где видны деления натяжителя цепи. Как только они достигают определенных значений, цепь требует замены. Если окошка нет, можно провести осмотр цепи и ее натяжителя эндоскопом.

Кроме того, опытный механик спокойно может выявить износ цепи на слух, поскольку изношенная цепь при работе издает специфический призвук, который ни с чем не спутать. Он появляется из-за того, что на холодном запуске плохо работает система удержания масла, в этот момент цепь работает не от натяжения и имеет избыточный свободный ход, что может привести к перескоку цепи и повреждению двигателя.

Еще один метод определения износа цепи — расположение распределительного и коленчатого вала. Если оно превышает определенные градусы, то получается рассогласование, которое может изнашивать цепь.

Зависит ли износ цепи от типа двигателя — турбированного, атмосферного, рядного или V-образного?

Зависит. Основная нагрузка на цепь ГРМ ложится при старте, когда ей нужно сдвинуть с места все валы. Чем больше по объему и размеру мотор, тем, соответственно, больше нагрузка, выше износ. V-образные двигатели имеют две головки блока, которые также добавляют нагрузки. А вот наличие турбонаддува на ГРМ почти не влияет, поскольку турбина включается в работу уже на заведенном моторе. Разве что из-за меньшей степени сжатия на турбомоторах старт чуть проще. Собственно, на равномерном ходу износ и цепи, и ремня минимальный.

Не стоит забывать, что механизм ГРМ состоит не только из цепи. Различные пластиковые элементы конструкции ГРМ также изнашиваются, поскольку и они сопротивляются температуре и химической среде, а потому тоже требуют замены.

Насколько сложно заменить цепь ГРМ?

Сложнее, чем ремень. Главная причина заключается в том, что ременной привод ГРМ, как правило, находится снаружи двигателя, а цепной — внутри. Именно поэтому для замены цепи приходится около часа разбирать все «окружение» механизма ГРМ, а также снимать защитные крышки двигателя, которые, как правило, одноразовые. Таким образом, и по нормо-часам, и по количеству запчастей замена цепи ГРМ всегда более сложная, более долгая и более дорогая процедура.

Кроме того, конструкции некоторых моторов, например Audi или BMW, имеют в приводе не одну, а сразу три цепи: отдельно привода ГРМ, отдельно масляного насоса и отдельно распредвалов. Например, по регламенту замена системы цепей в двигателях BMW выполняется со съемом двигателя со всеми вытекающими по разбору и стоимости.

Замена цепи ГРМ, особенно на автомобилях премиум-класса, — процедура недешевая. Со всеми дополнительными работами и запчастями она может вылиться в несколько десятков тысяч рублей даже на независимых СТО. У официальных дилеров Audi замена комплекта цепи ГРМ на Q3 2.0 TFSI будет стоить около 60 000 рублей.

Редакция журнала «Движок» выражает благодарность СТО «Дилижанс» и компании Febi за помощь в подготовке материала.

Цепь ГРМ

Цепной привод ГРМ – способ передачи вращательного усилия от коленчатого вала двигателя к распределительному валу ГРМ, который расположен в головке блока цилиндров (ГБЦ) верхнеклапанных ДВС.

Цепная передача может быть реализована посредством установки роликовой или зубчатой цепи. Стоит отметить, что зубчатые цепи сегодня являются более предпочтительным вариантом. Зубчатая цепь ГРМ имеет повышенную гибкость, а также использование зубчатой цепи в конструкции привода позволяет снизить уровень шума при работе ДВС. Использование такой цепи приближает по данному показателю цепной привод к ременному.

Цепной привод включает в себя однорядные и двухрядные цепи. Посредством цепи усилие от звездочки коленвала передается на звездочку, закрепленную на конце распредвала. Специальный ограничительный палец, который вкручен в блок цилиндров или ГБЦ, является ограничителем цепи ГРМ. Элемент не позволяет цепи спадать в случае ослабления натяжения. Цепь не касается ограничителя при условии нормального натяжения.

Цепь ГРМ натягивается при помощи специальных гидравлических натяжителей, которые работают при помощи моторного масла, поступающего из системы смазки двигателя. Натяжителей цепи может быть несколько (1-3), что зависит от количества распределительных валов ГРМ и других особенностей конструкции.

Натяжение цепи не позволяет исключить возникающих колебаний в тех местах, где отсутствуют приводные шкивы и натяжители. Колебания возникают по причине того, что цепь склонна к инерционному движению. По этой причине цепной привод получил дополнительную систему для гашения возникающих колебаний цепи ГРМ.

Элементами для устранения колебаний цепи ГРМ выступают так называемые успокоители. Успокоитель цепи представляет собой специальную прижимную планку, которая имеет металлическую основу и покрывается сверху резиной. Успокоитель подпружинен, допуская небольшие колебания цепи, которые ограничены силой пружины. Использование натяжителя и успокоителя цепи становится качественным решением для снижения вибрации и шума в процессе работы цепного привода ГРМ.

Долговечность цепи зависит от материалов ее изготовления, а также от качества обработки. Аналогичные требования выдвигаются к звездочкам, с которыми цепь постоянно взаимодействует. Не менее важными аспектами являются исправность системы смазки ДВС и качество моторного масла. Получается, ресурс цепи ГРМ сильно зависит от трех основных факторов:

  • качество самой цепи;
  • правильное натяжение;
  • эффективность смазки;

Главным минусом цепного привода является то, что механизм расположен внутри блока цилиндров и затрагивает внутреннюю часть головки блока цилиндров. Сама цепь изнашивается очень медленно, но успокоители-башмаки и натяжители цепи выходят из строя намного быстрее. Для контроля состояния и замены указанных элементов требуется осуществить большой объем работ по разборке двигателя. Цепной привод ГРМ повышает итоговую стоимость автомобиля, но при должном обслуживании способен обеспечить повышенную надежность сравнительно с реализацией привода посредством ремня ГРМ.

Сравнение цепного и ременного типа приводов газораспределительного механизма. Преимущества и недостатки цепи ГРМ, плюсы и минусы ремня ГРМ. Рекомендации.

Почему необходимо менять цепь газораспределительного механизма. Доступные способы самостоятельной замены цепи ГРМ, особенности и нюансы. Полезные советы.

Машина не заводится после замены ремня ГРМ, цепи ГРМ или проведения других работ с приводом газорасределительного механизма. Основные причины, рекомендации.

Назначение ремня ГРМ в устройстве ременного привода газораспределительного механизма. Особенности эксплуатации, как часто нужно менять приводной ремень.

Особенности и нюансы правильного подбора приводного ремня ГРМ. Когда ремень нужно менять, лучшие производители ремней, как не купить подделку. Рекомендации.

Когда нужно менять приводной ремень механизма газораспределения. Замена ремня ГРМ, выставление по меткам и как это сделать правильно. Советы и рекомендации.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: