Цепь привода распредвала или грм

Цепь или ремень ГРМ

Приводы ГРМ бывают двух видов: цепной или ременный. В этой статье рассмотрим преимущества и недостатки обоих видов приводов, различных нюансов.

Механизм газораспределения ДВС

Место расположения газораспределяющего механизма располагается в ДВС в головке блока цилиндров (для двигателей с верхним расположением клапанов). Распредвал ГРМ получает вращательное движения от коленвала посредством ременной или зубчато-цепной передачей. Коленвал относится к кривошипно-шатунному механизму (КШМ), расположен в блоке цилиндров. Так как в двигателях для привода распределительного вала используют или цепь, или ремень, то постоянно возникают споры между водителями: что лучше: цепной или ременный привод?

Цепной привод газораспределительного механизма

Цепной привод ГРМ — это «классика». Сначала долгое время на ДВС использовались, именно, цепные передачи газораспределительного механизма. Примерно, в 1950 годах началось массовое использование ДВС с верхним расположением распредвала с цепной передачей.

Для создания цепного привода ГРМ используются роликовые или зубчатые цепи. Роликовые цепи могут быть одно или двух рядными. Сейчас даже устанавливают трехрядную цепь ГРМ. Зубчатая цепь насаживается на зубья шестерни и удерживается специальными щеками.

Цепной привод кроме распредвала приводит во вращение еще и масляный насос системы смазки мотора, и балансировочные валы, в зависимости от конструкции двигателя.

Также сейчас начали делать пластинчатые цепи. Ресурс пластинчатых цепей намного меньше, чем роликовых. Такие пластинчатые цепи для Евро4 устанавливаются на двигатели автомобилей УАЗ ПАТРИОТ.

Преимущества цепной передачи

Недостатки цепной передачи

1. Повышенный уровень шума (особенно ощутимо в автомобилях без шумоизоляции).
2. Увеличение длины цепи со временем. Не ощутимо для автомобилей с автоматической регулировкой натяжения цепи (например, Шкода Рапид). На машинах без автозатяжки натяжения, приходится со временем подтягивать цепь.
3. Требуется смазка.
4. Большой вес цепи.
5. Используются дополнительные детали для натяжения и уменьшения колебаний цепи: натяжитель и успокоитель.
6. При слабой натяжки может перескакивать на зуб или два.

Важная информация о том, как увеличить межремонтный период ГУР и как отремонтировать насос гидроусилителя руля своими руками пригодится каждому водителю.

Ременный привод ГРМ

Самый популярный способ передачи вращения от коленчатого вала ДВС распределительному валу — это использование зубчатых или гладких ремней из износостойкой резины.

Преимущества ременной передачи

1. Простота конструкции.
2. Бесшумность в работе.
3. Не требуется смазка.
4. Ремень находится за пределами двигателя.
5. Двигатель с такой передачей по весу легче до 15 кг, чем мотор с цепной передачей.

Благодаря вынесенным шкивам, ремень устанавливается отдельно. Для создания ременного привода ДВС используется зубчатый ремень для сцепления с зубьями шестеренок. Если требуется снять шкив коленвала ДВС, установить его, изучите подробно соответствующий материал. В нем подробно указаны способы снятия и установки. шкива коленчатого вала ДВС.

Ремни бывают разными по геометрии и по составу материала. Наиболее эффективен и надежен поликлиновой ремень, он же ручейковый.

Недостатки ременной передачи

1. Не надежность. Обрыв ремня происходит, как правило, без признаков, внезапно (если только не осматривать ремень постоянно на наличие повреждений).
2. Короткий срок эксплуатации (в зависимости от производителей, около 60 тыс. км.).
3. Необходимость часто проводить визуальный осмотр ремня на наличие порезов и трещин.
4. При замене ремня, менять и ролики (но это и не такой большой минус).
5. Дешевый ремонт.
6. При заклинивании ролика ремень быстро обрывается.

Продлить срок службы ремня ГРМ можно за счет установки оригинального ремня. Прослужит такой ремень гораздо дольше. (

120 тыс. км.). Желательно водителям заранее знать, на каких двигателях гнет клапана.

Даже, если за 6 лет ремень не рвался и не менялся, то следует заменить, хоть он на вид хороший. Не изношенный ремень изнашивается от устаревания, появляются трещины поперек ремня.

Привод дизелей ГРМ

В дизельных двигателях для вращения цепи используется шестерня формы эллипса. Шестеренка такой формы уменьшает колебания и вибрации цепного привода и уменьшается нагрузка в момент вращения. Зубчатый ремень, как и цепь может вращать и дополнительное оборудование (помпа насос, ТНВД насос).

Вывод: что лучше, цепь или ремень ГРМ

Что лучше: цепь или ремень ГРМ на видео

Если однорядная роликовая или пластинчатая цепь — то лучше ремень. Такие цепи обладают малым сроком эксплуатации, даже рвутся после 50 тысяч км.

Трех рядная цепь — очень надежная, может проходить до 400 тысяч км пробега.

Источник

Эволюция ГРМ: шестерни, цепь и ремень

Любите спорить на автомобильную тему и рассуждать, что лучше — ремень или цепь? Ничто так не придает спорщику значимости, как знание истории развития механизмов! Мы расскажем вам о том, как появились и ушли в небытие разные приводы ГРМ.

Два слова о ГРМ

Клапанный механизм газораспределения, сокращенно ГРМ, — это то, без чего четырехтактный двигатель существовать в принципе не может. Он открывает впускные клапана, впуская воздух или горючую смесь в цилиндры на такте впуска, открывает выпускные на такте выпуска и надежно запирает горящую в цилиндре смесь во время рабочего хода. От того, насколько хорошо он обеспечивает «дыхание» мотора — подачу воздуха и выпуск отработавших газов — зависит и мощность, и экологичность мотора.

Клапаны открывают и закрывают своими кулачками распределительные валы, а крутящий момент на них передается с коленвала, в чем, собственно, и состоит задача привода ГРМ. Сегодня для этого используют цепь или ремень. Но так было не всегда…

Старый добрый нижний распредвал

В начале ХХ века проблем с приводами распредвала не было — его раскручивали обычные шестерни, а к клапанам от него шли штанги толкателей. Клапаны располагались тогда сбоку, в «кармане» камеры сгорания, прямо над распределительным валом, и открывались-закрывались штангами. Потом клапаны стали ставить один напротив другого, чтобы уменьшить объем и площадь поверхности этого «кармана» — в результате неоптимальной формы камеры сгорания моторы имели повышенную склонность к детонации и плохой термический КПД: много тепла уходило в стенки головки блока цилиндров. И наконец, клапаны перенесли в область прямо над поршнем, и камера сгорания стала совсем небольшой и почти правильной формы.

Расположение клапанов сверху камеры сгорания и привод клапанов более длинными толкателями (так называемая схема OHV), предложенные еще в начале ХХ века Дэвидом Бьюиком, оказались самыми удобными. Такая схема вытеснила варианты моторов с боковыми клапанами в гоночных конструкциях уже к 1920 году. Например, именно она применяется в знаменитых двигателях Chrysler Hemi и моторах Corvette и в наше время. А моторы с боковыми клапанами могут помнить водители ГАЗ-52 или ГАЗ-М-20 «Победа», где данная схема применялась в двигателях.

И ведь так удобно все это было! Конструкция очень проста. Распредвал, оставаясь внизу, находится в блоке цилиндров, где прекрасно смазывается разбрызгиванием масла! Даже штанги и кулачки рокеров с регулировочными шайбами можно оставить снаружи при необходимости. Но прогресс не стоял на месте.

Почему отказались от штанг?

Проблема — в лишнем весе. В 30-е годы скорость вращения гоночных моторов на земле и авиационных моторов на самолетах достигла величин, при которых появилась необходимость облегчить механизм газораспределения. Ведь каждый грамм массы клапана вынуждает увеличивать и силу пружин, которые его закрывают, и прочность толкателей, через которые распредвал жмет на клапан, в результате потери на привод ГРМ быстро возрастают при увеличении оборотов мотора.

Выход был найден в переносе распределительного вала наверх, в головку блока цилиндров, что позволило отказаться от простой, но тяжелой системы с толкателями и значительно уменьшить инерционные потери. Поднялись рабочие обороты мотора, а значит, увеличилась и мощность. Например, Роберт Пежо создал в 1912 году гоночный двигатель с четырьмя клапанами на цилиндр и двумя верхними распредвалами. С переносом распределительных валов наверх, в головку блока, возникала и проблема их привода.

Первым решением было ввести промежуточные шестерни. Существовал, скажем, вариант с приводом дополнительным валом с коническими шестернями, как, например, на всем танкистам знакомом двигателе В2 и его производных. Такая схема применялась и на уже упомянутом моторе Peugeot, авиамоторах Curtiss К12 образца 1916 года и Hispano-Suiza 1915 года.

Еще одним вариантом стала установка нескольких цилиндрических шестерен, например в двигателях болидов Формулы-1 периода 60-х годов. Удивительно, но «многошестеренная» технология находила применение и совсем недавно. Например, на нескольких модификациях дизельных 2.5-литровых моторов Volkswagen, ставившихся на Transporter T5 и Touareg — AXD, AXE и BLJ.

Почему пришла цепь?

У шестеренчатого привода было много «врожденных» проблем, главная из которых — шумность. Помимо того, шестерни требовали точной установки валов, расчета зазоров и взаимной твердости материалов, а также — муфт гашения крутильных колебаний. В общем, конструкция при кажущейся простоте была мудреной, а шестерни — отнюдь не «вечными». Нужно было что-то другое.

Когда впервые применили цепь для привода ГРМ, точно неизвестно. Но одной из первых массовых конструкций был двигатель мотоцикла AJS 350 с цепным приводом в 1927 году. Конструкция оказалась удачной: цепь не только была тише и проще в устройстве, чем система валов, но и снижала передачу вредных крутильных колебаний за счет работы своей системы натяжения.

Как ни странно, цепь не нашла применения в авиационных моторах, и в автомобильных появилась значительно позже. Сначала она появилась в приводе нижнего распредвала вместо громоздких шестерен, но постепенно стала набирать популярность и в приводах с верхними распредвалами, однако особенно стала актуальна, когда появились моторы с двумя распредвалами. Например, цепью приводился ГРМ в двигателе Ferrari 166 1948 года и в поздних версиях мотора Ferrari 250, хотя ранние варианты его имели привод коническими шестернями.

В массовых моторах нужды в цепном приводе долго не возникало — до 80-х годов. Маломощные двигатели выпускались с нижним распредвалом, и это не только «Волги», но и Skoda Felicia, Ford Escort 1.3 и множество американских машин — на V-образных моторах штанги-толкатели стояли до последнего. А вот на высокофорсированных моторах европейских производителей цепи появились уже в 50-е годы и до конца 80-х оставались преобладающим типом привода ГРМ.

Как появился ремень?

Примерно тогда же у цепи появился опасный конкурент. Именно в 60-е развитие технологий позволило создать достаточно надежные зубчатые ремни. Хотя вообще-то ременная передача — одна из старейших, она использовалась для привода механизмов еще в античности. Развитие станочного парка с групповым приводом механизмов от паровой машины или водяного колеса обеспечило развитие технологий производства ремней. Из кожаных они стали текстильными и металлокордными, с применением нейлона и других синтетических материалов.

Первый случай использования ремня в приводе ГРМ относят к 1954 году, когда в гонках SCCA победил Devin Sports Car конструкции Билла Девина. Его мотор, согласно описанию, имел верхний распредвал и привод зубчатым ремнем. Первой же серийной машиной с ремнем в приводе ГРМ считается модель Glas 1004 1962 года небольшой немецкой компании, позднее поглощенной BMW.

В 1966 году, Opel/Vauxhall начал производство массовых моторов серии Slant Four с ремнем в приводе ГРМ. В том же году, несколько позже, появились моторы Pontiac OHC Six и Fiat Twincam, тоже с ремнем. Технология стала по-настоящему массовой.

Причем мотор от Fiat чуть было не попал на наши» Жигули»! Рассматривался вариант его установки вместо нижневального мотора Fiat-124 на будущий ВАЗ 2101. Но, как известно, старый мотор просто переделали под верхние клапаны, а в качестве привода поставили цепь.

Как видно, сначала ремень использовался исключительно на недорогих моторах. Ведь его основными преимуществами была низкая цена и малая шумность привода, что актуально для небольших машин, не обремененных шумоизоляцией. Но его нужно было регулярно менять и следить, чтобы на него не попадали агрессивные жидкости и масло, причем интервал замены уже тогда был немаленьким и составлял 50 тысяч километров.

И все же славу не слишком надежного способа привода ГРМ он получить успел. Ведь достаточно было погнуться одной шпильке или выйти из строя одному ролику, как его ресурс снижался в разы.

Серьезно снижало ресурс и замасливание — тут не всегда помогал даже герметичный кожух, ведь моторы тех лет имели весьма примитивную систему вентиляции картерных газов и масло все равно попадало на ремень.

Впрочем, все нюансы применения некачественных ремней ГРМ у нас знакомы владельцам переднеприводных ВАЗ. Мотор 2108 разрабатывался как раз в 80-е, на пике увлечения ремнями. Тогда их стали ставить даже на большие моторы вроде ниссановского RB26, и надежность лучших образцов была на уровне. С тех пор споры о том, что лучше — цепь или ремень, не утихают ни на минуту. Будьте уверены, прямо сейчас, пока вы читаете эти строки, на каком-нибудь форуме или в курилке два апологета разных приводов спорят до полного изнеможения.

В следующей публикации я подробно разберу все плюсы и минусы цепных и ременных приводов. Оставайтесь на связи!

Источник