Преимущества и недостатки цепи ГРМ: сильные и слабые стороны цепного двигателя

Матчасть

В автомобильном двигателе металлическая цепь используется в одном узле: в газораспределительном механизме. Чтобы понять ее назначение, стоит вспомнить о работе самого механизма.

Итак, во время работы двигателя внутреннего сгорания на многих ДВС топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры через впускной коллектор. Камера сгорания отделена от коллектора впускным клапаном. После сгорания отработанные газы удаляются уже через выпускной коллектор, который также отделяет цилиндр от коллектора выпускным клапаном. Клапаны закрываются под воздействием клапанных пружин. А открываются под воздействием кулачков распределительного вала.

Кулачки расположены на оси вала таким образом, чтобы открывать одни клапаны, пока другие закрыты. Положение кулачков относительно клапанов меняется при вращении распредвала. В свою очередь, он вращается за счет

коленчатого вала

. Следовательно, необходимо как-то передавать вращение с одного вала на другой.

Цепь в двигателе выполняет данную функцию. На многих марках и моделях машин цепь заменена ремнем ГРМ. Довольно редко встречается гибридный привод, в котором цепь и ремень установлены одновременно. Кроме того, привод может дополнительно состоять из нескольких шестеренок.

Механический натяжитель цепи. Основные производители.

Я рад и доволен проделанной работой. Времени не было, чтобы обо всём тут написать. Буду теперь потихоньку выкладывать и делиться со всеми. Итак, замена штатного натяжителя цепи. Для начала небольшое вступление.

ГНЦ — гидронатяжитель цепи, штатная конструкция, обеспечивающая натяжение цепи засчёт гидравлики натяжителя вернее сказать, цепь натягивает башмак, который в свою очередь отклоняется натяжителем. Недостаток конструкции — при запуске на холодную, пока масло не накачается и не создаст должно давления, шток натяжителя зачастую легко продавливается и цепь ГРМ в такой момент натянута недостаточно сильно, вследствие чего цепь вибрирует и со временем разбивает успокоитель он находится на противоположной от ГНЦ ветви цепи ГРМ, называемой ведущей ветвью цепи.

НИВА ШЕВРОЛЕ замена гидронатежителя цепи грм на пилот

Езда с разбитым успокоителем черевата серьёзными последствиями — на больших оборотах слабонатянутую цепь мотыляет настолько сильно, что цепь может просто-напросто перескочить на несколько зубьев на звёздочке, что приведёт к рассогласованной работе коленвала и распредвала и как следствие — несогласованной работе клапанов с цилиндрами. В худшем случае происходит загиб клапанов. Выход из данной ситуации — поставить механический автоматический натяжитель цепи АНЦ.

Механика лишена недостатков гидравлики и при правильной конструкции позволяет повысить надёжность данного узла газораспределительного механизма ГРМ.

Все автоматические натяжители цепи построены по одному принципу — их шток выдвигается автоматически, по мере растягивания цепи, что позволяет автоматически выбирать провисания цепи. Странные шумы из моторного отсека, причиной которых является вышедший из строя гидронатяжитель цепи, уже, практически, рядовая проблема для отечественных вседорождников.

Речь пойдет, в первую очередь, о ВАЗ , но и прогрессивная Шевроле Нива в этом плане не стала исключением из правил. Неподдельная боль отечественного автопрома Гидравлика, как известно, наука, которая любит точность. Идеально подогнанные до микрон диаметры отверстий и втулок, надежно работающие как часы клапана и высокие требования к чистоте и качеству рабочей жидкости в нашем случае масла.

Казалось бы, тонко настраиваемая автоматическая система. Без этой детали невозможна нормальная работа двигателя.

Натяжитель цепи. Установка.

Расположение и Замена Данная деталь расположена с пассажирской стороны в подкапотном пространстве на двигателе под патрубками системы охлаждения.

В случае большого растяжения его необходимо заменить на новый, для этого нужно провести следующий порядок действий: Сборка Чтобы произвести обратную сборку проделываем следующие действия: Берем новую деталь, и останавливаем на свое место Берем два болта и прикручиваем устройство к двигателю Присоединяем трубку по которой происходит подача жидкости Ближе к ста тысячам пробега, даже если будут отсутствовать посторонние шумы в районе двигателя, то в любом случае деталь нужно проверить на наличие растяжения и повреждений.

Замена Если вовремя не произвести замену то она во время движения может порваться. Принцип работы — часовая пружина. Чтобы не было вопросов и инсинуаций, связался с конструктором напрямую и за г.

Основной минус изделия, конструктор выдает за его плюс — нет прецизионных деталей. Когда шток выехал не сильно, все в порядке. На тюнингованные ГБЦ стараемся ставить Автопилот по его наличию.

В основной массе работаем с Пилотом, ну а если клиент на основании форумов или собственных воззрений просит установить Исай, то не отговариваем. Для двухрядных цепей и двигателей ситуация аналогична.

Провисшая цепь может выйти из канавок башмака натяжителя и успокоителя цепи, и если этого не заметить и не исправить, то возможны очень неприятные последствия это касается однорядной цепи.

Неисправности цепей ГРМ

Несмотря на огромный эксплуатационный ресурс и высокую устойчивость к перегрузкам, периодически цепной привод нуждается в обслуживании или замене отдельных комплектующих. Практика успела показать, что правильно подобранные цепи ГРМ могут проехать от 250 до 350 тысяч километров в среднем. Однако лишь при условии своевременной замены моторного масла! Обычно автолюбители жалуются на следующие неисправности:

  • Дребезжание, а также появления звуков трения роликов / пластин цепи;
  • Резкое прекращение работы двигателя;
  • Неравномерная работа силового агрегата на холостых.

В большинстве случаев точную диагностику может провести только специалист. Например, он выявит проблему по данным с автомобильных датчиков. С помощью диагностического компьютера мастер также попытается выявить проблему сдвига фаз газораспределения. Как правило, грамотные мотористы быстро определяют, является ли цепь источником проблем. Один из самых простых способов диагностики ее состояния: визуальный осмотр. Если цепь провисает, строго рекомендована работа с элементами цепного привода.

Автолюбителям следует прислушиваться к работе газораспределительного механизма. Если можно слышать дребезжание, стрекот или же лязг металла, цепь стоит проверить как можно скорее. Многие мастера и вовсе рекомендуют осматривать цепь ГРМ каждые 100 тысяч км. пробега. Дабы избежать проблем с обрывом цепи или выходом из строя гидронатяжителя, успокоителя, износом башмака и истиранием зубьев звездочек, автолюбителю стоит следить за состоянием моторного масла.

Краткая техническая информация

А перед тем, как пытаться изучать достоинства и недостатки чего-либо, просто-таки необходимо хотя бы в общих чертах понять, как оно устроено и работает. Посему, сначала предлагаем вкратце познакомиться с некоторыми конструктивными особенностями бензинового мотора, принципом его работы и отличиями от дизельного аналога.

Отдельно надо отметить, что бензиновых двигателей внутреннего сгорания бывает несколько разновидностей. В частности, они классифицируются по таким признакам, как:

  • количество рабочих тактов (двухтактные и четырехтактные);
  • тип смазки (смешанный и раздельный);
  • тип охлаждения (воздушное и жидкостное);
  • количество цилиндров;
  • расположение цилиндров (рядные, V-образные, оппозитные);
  • способ приготовления топливовоздушной смеси (карбюратор, инжектор);
  • способ наполнения цилиндров приготовленной смесью (атмосферные и с турбонаддувом).

Так вот, в большинстве серийных легковых автомобилей применяются четырехтактные, четырехцилиндровые, рядные, атмосферные, инжекторные двигатели с жидкостным охлаждением и раздельным типом смазки. В современных моделях разными могут быть такие параметры, как количество цилиндров и их расположение, а также способ наполнения цилиндров горючей смесью. Все остальные признаки — повторяются. Отдельной категорией бензиновых двигателей идут роторные силовые агрегаты. Но они не получили широкого распространения, потому их достоинства и недостатки учитывать тут не будем.

Рассмотрим кратко, как работает среднестатистический автомобильный двигатель на бензине. Полезную работу силовой агрегат выполняет в процессе повторяющихся циклов, каждый из которых состоит из четырех тактов. “Заглянем” в один цилиндр, дабы узнать, что там происходит на протяжении рабочего цикла и попутно сравним с происходящими процессами в дизельном двигателе:

  1. Впуск. Поршень по инерции (после предыдущего цикла) двигается вниз, создавая разрежение в камере сгорания. Одновременно с этим открываются впускные клапаны, и в цилиндр врывается смешанный с воздухом бензин. В дизельном моторе происходит примерно то же самое, только через клапаны всасывается один воздух. Солярка подается под давлением через форсунку, соответственно, горючая смесь готовится непосредственно в цилиндре.
  2. Сжатие. Впускные клапаны закрываются, а поршень (по все той же инерции) двигается вверх. Топливовоздушная смесь сжимается, еще лучше смешивается и прогревается (от давления). В дизельном моторе на данном этапе происходит все то же самое. Разница заключается только в давлении и температуре — здесь они выше.
  3. Рабочий ход. Когда поршень после предыдущего такта подходит к верхней мертвой точке, между электродами свечи зажигания проскакивает искра. Смесь воспламеняется, в результате чего расширяется и давит на поршень. Тот двигается вниз, выполняя нужную нам полезную работу. В дизельном моторе никакой искры нет, поскольку и свечи там никакой не предусмотрено. Топливовоздушная смесь воспламеняется сама за счет саморазогрева под воздействием высокого давления.
  4. Выпуск. Возвращаясь вверх после рабочего хода, поршень “выгоняет” отработанные газы (дым, остатки несгоревшего топлива, углекислый газ) через открывающиеся в это время выпускные клапаны. Далее цикл повторяется.

Сразу же отметим важные для нашей темы моменты. Во-первых, чтобы подать топливо в цилиндр бензинового двигателя, не обязательно создавать для этого “нечеловеческое” давление. Во-вторых, за счет более высокой степени сжатия и создаваемого давления (это далеко не одно и то же) топливо в дизельном моторе лучше смешивается и эффективнее сгорает, чем в бензиновом. В-третьих, чтобы поджечь бензин, нужна целая система зажигания, которой у моторов на солярке нету. В-четвертых, чтобы преодолеть то самое высокое давление на такте сжатия в дизеле, нужно намного больше “усилий”, чем в случае с бензином.

В свете уже только этой информации можно вывести несколько существенных плюсов и минусов бензинового мотора. Так что, приступим, а остальную нужную инфу будем добавлять по мере надобности.

Преимущества и недостатки

Основными недостатками цепей или браслетов противоскольжения являются:

  • повышенные нагрузки на подвеску и рулевое управление (если изделия установлены на передние колеса), приводящие к их ускоренному износу;
  • скорость движения ограничивается величиной в 50 км/ч (для мягких цепей – 80 км/ч);
  • увеличенная нагрузка на коробку передач и детали трансмиссии;
  • повышенный износ покрышки и сокращение срока ее службы;
  • сильный шум во время движения.

Преимущества:

  • увеличение проходимости по грязи, песку и снегу;
  • улучшение управляемости на льду и скользких поверхностях;
  • доступная цена;
  • простота и скорость установки – при должном навыке их можно надеть за 2-3 минуты.

Что такое двигатель DOHC и как он работает

Однако одной физической возможности развивать высокие обороты мало. Чем выше обороты, тем большее влияние на наполнение цилиндров оказывает сопротивление впускного тракта, от воздухозаборников до зазоров между открытыми клапанами и их седлами. Поэтому кривая мощности двигателя внутреннего сгорания, поднимаясь до определенной точки, с дальнейшим ростом оборотов снижается: после этой точки потери из-за сопротивления впускного тракта становятся слишком большими.

Но, если с впускным трактом поработать несложно – увеличить диаметр дросселя, каналов в головке блока цилиндров, снизить сопротивление воздушного фильтра, то у клапанного механизма есть строгое конструктивное ограничение. Диаметры тарелок впускного и выпускного клапанов чисто физически не могут быть в сумме больше, чем диаметр цилиндра. Поэтому еще на заре двигателестроения появились тогда еще примитивные многоклапанные схемы: чем больше клапанов в цилиндре, тем больше их суммарная пропускная способность, хотя диаметр отдельного клапана меньше. К тому же и клапана становятся легче, что опять-таки дает плюс к способности мотора раскручиваться до высоких оборотов.

Обычный, одновальный газораспределительный механизм

Ранние многоклапанные схемы использовали еще нижние распредвалы – вместо одиночного коромысла, приводящего в действие «свой» клапан, использовалось вильчатое на два клапана сразу. На мотоциклах эта конструкция из-за ее компактности сохраняла актуальность достаточно долго, и даже сейчас встречается.

Однако наиболее совершенной оказалась конструкция с двумя распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр, обеспечивающая минимальные моменты инерции в газораспределительном механизме, легко компонующаяся и эффективная с точки зрения соотношения проходных сечений впуска и выпуска. Газораспределительный механизм DOHC на многоклапанной головке (расшифровка DOHC – Double OverHead Camshaft, два верхних распредвала) стал де-факто стандартом в современном двигателестроении.

Стоит сразу отметить, что сам по себе двигатель DOHC не обязательно подразумевает «16 клапанов» (термин из-за популярности 4-цилиндровых моторов крепко въелся в язык, хотя о многоклапанных моторах логично говорить по числу клапанов на один цилиндр: например, у 16-клапанного V8 их два). Существовали и исключения из этих правил – двухвальные «фиатовские» и «фордовские» моторы с двумя валами, но и двумя клапанами на цилиндр:

Или японские моторы с многоклапанной головкой, но одним распредвалом:

Однако эти моторы считаются инженерной экзотикой, и традиционно под двигателями DOHC подразумеваются двухвальные многоклапанные.

bamper-orel › Блог › Полезно знать. ГРМ цепь или ремень?

Покупатели автомобилей часто сталкиваются с такими понятиями, принятыми в среде автолюбителей, как «цепь ГРМ» или «ремень ГРМ». Кто уже имеет некоторый опыт в эксплуатации автомобиля, знает значение этих терминов. Однако появляется все больше людей, которые слабо представляют себе, какие плюсы для эксплуатации механизма ГРМ имеют цепь или ремень. Это связано в первую очередь с тем, что автомобиль стал доступен и имеет высокий уровень удобства. Чтобы не стать легкой «добычей» для работников сервисов, которые часто предлагают оплатить те работы, которые они не выполняли, необходимо иметь общее представление о работе двигателя и для чего нужны ему цепь или ремень. Как работает механизм ГРМ ГРМ – газо-распределительный механизм двигателя. С его помощью топливо с воздухом попадает в двигатель и удаляются все газы, полученные в процессе сгорания. Этот процесс хорошо виден на подвижной картинке. Через впускные клапаны (valves), в определенный момент времени, когда они открываются, попадает топливо-воздушная смесь. Получившиеся газы после сгорания смеси удаляются через выпускные клапаны, так же открывающиеся в определённый момент времени. Специальные распределительные валы (camshafts) отвечают за своевременное открытие и закрытие клапанов. На большинстве современных недорогих автомобилях устанавливают двигатели с двумя распределительными валами, которые приводят в движение клапаны и располагаются сверху. Данный тип двигателя носит аббревиатуру DOHC — Double Over Head Camshaft. Специальный привод с помощью ремня или с помощью цепи (Timing belt) обеспечивает вращение этих распределительных валов. От бесперебойной работы механизма ГРМ зависит работа двигателя. Поэтому за состоянием ремня (или цепи) ГРМ нужно постоянно следить. Необходимо своевременно заменить ремень ГРМ в случае износа. Наиболее распространенной поломкой при ненадлежащем уходе за двигателем является обрыв ремня (или цепи). При этом в большинстве случаев поршни «встречаются» с клапанами и двигателю уже требуется дорогостоящий капитальный ремонт. Плюсы и минусы цепного механизма ГРМ Самый главный и основной плюс цепи – это ее долговечность. Цепь на некоторых моделях двигателей способна служить порядка 300-500 тысяч километров, при этом не требуя никакого дополнительного сервиса, кроме визуального осмотра автовладельцем на предмет отклонений в работе. У таксистов и автовладельцев, которые экономят свое время и деньги, двигатели с цепным приводом ГРМ очень ценятся. Если говорить о минусах, то это, прежде всего, шумность при работе двигателя, что, по мнению специалистов, очень мешает выявить другие «нездоровые» звуки двигателя, которые могут привести к поломке. Другим минусом цепного механизма ГРМ является высокая сложность и стоимость работ при его замене. В этом случае необходимо приобрести комплект запчастей со звездочками, натяжными планками и натяжителями. Плюсы и минусы механизма ГРМ с ремнём Если говорить о плюсах ременного привода механизма ГРМ, то это низкая шумность работы двигателя. По сравнению с цепью двигатель с ремнем работает на порядок тише. На большинстве современных автомобилей установлена хорошая шумоизоляция двигателя и факт низкой шумности смогут оценить, в основном, мастера автосервисов. Разницу в уровне шума работы ременного и цепного двигателя автовладелец может и не почувствовать. Так же к плюсам ремня в сравнении с цепью можно отнести то, что покупка его обойдется недорого. Если говорить про минусы, то их гораздо больше, чем плюсов. Основной минус в том, что срок службы ремня невысокий. Срок службы ремня на многих автомобилях не более 100 тысяч км. Так же бывает срок замены даже через 40 тысяч км! Заменять ремень необходимо до того, как подойдет к концу его срок службы. Эта процедура сложная и ее необходимо совершать в специализированном сервисе, потому что от качества замены ремня напрямую зависит срок службы двигателя. От частого замена ремня ГРМ автовладелец сталкивается с многими проблемами. Владельцу автомобиля нужно найти место, где можно приобрести ремень по приемлемой цене (например, на mopar.by ) и станцию сервиса, где произведут качественно произведут замену. Так же автовладельцу необходимо помнить о сроке замены ремня и следить, чтобы он не превышал допустимый. Очень частой проблемой для покупателя автомобиля б.у. становится то, что не каждый продавец сможет сказать, когда производилась замена ремня ГРМ. Одни продавцы забывают об этом, другие ещё и пытаются скрыть пробег автомобиля.

Цепной привод ГРМ

Ременной привод ГРМ

Ремень против цепи

Казалось бы, что плюсы ремня ГРМ значительно превышают преимущества цепи. Но если это так, почему ведущие машиностроительные заводы делают всё по старинке? Возьмём, к примеру, немецкий бренд Volkswagen. Данная компания практически полностью перешла на ремни, но до сих пор использует старую технологию при сборке моторов EA888.

Мало того, известны случаи, когда производители пытались совместить ремень и цепь! Первопроходцами являются инженеры компании Audi. Они создали целей ряд двигателей-гибридов.

Функции цепи и ремня в гибридных двигателях распределились следующим образом: первая отвечала за синхронизацию; ремень, в свою очередь, контролировал один из валов. С данным типом привода было выпущено три серии двигателей:

Задумка оказалась довольно успешной, но широкого распространения не получила.

Инженеры BMW до сих пор в своих машинах использует цепи ГРМ. Вот только назвать такое решение разумным нельзя. Многие автомобильные эксперты считают, что подобная непреклонность кроется в невероятном успехе моторов серии M40, которые были выпущены в далёком 1987 году. Тогда они удивили весь мир своей стабильностью и производительностью.

Точку в противостоянии цепи и ремня можно поставить отношением к этим двум элементам двигателя. Ремень ГРМ — это всего лишь расходный материал, который время от времени нужно менять. Цепь значительно более долговечная деталь.

Что в итоге

Как видно, для многих ведущих автопроизводителей выбор и переход исключительного на один или другой тип привода также является не простой задачей. Примечательно, что на разных моделях одного бренда могут быть установлены как моторы с цепью, так и с ремнем ГРМ.

Например, компания BMW, которая долгие годы использовала в конструкции ДВС только цепь, параллельно выпустила ряд моторов с ременным приводом (хорошо известный силовой агрегат M40).

Двигатели оказались вполне надежными, ремни полностью отрабатывали свой ресурс, никаких проблем с приводом и самим механизмом газораспределения в процессе эксплуатации выявлено не было. При этом версии моторов BMW с цепью бывали как удачными (цепь выхаживала без замены до самого капремонта агрегата), так и не особенно надежными, когда цепь требовала дорогостоящей замены уже спустя 80-90 тыс. км. С учетом данной информации не удается ответить на вопрос, что надежнее, цепь или ремень.

Концерн VAG (Volkswagen) на некоторых моделях начального сегмента устанавливает ремни, машины среднего класса оборудуются цепью, однако на мощные и объемные агрегаты производитель также ставит ременной привод. Получается, нельзя также сказать, что ремни можно встретить только на бюджетных версиях автомобилей, тогда как цепь идет на более престижные и дорогие модели.

Схожая ситуация прослеживается и у других автопроизводителей (отечественный автопром, марки из США и Японии). Все это говорит нам о том, что многое зависит не от самого типа привода, а от того, как он выполнен касательно технической части. Также не следует забывать и об особенностях эксплуатации того или иного ТС.

Напоследок отметим, что расширенный анализ преимуществ и недостатков цепного и ременного привода на современных моторах позволяет сделать несколько основных выводов:

  • Цепь имеет ряд плюсов только применительно к стабильности работы ДВС. Если точнее, с таким приводом удается более точно настроить фазы газораспределения.
  • Что касается ресурса, обслуживания, а также стоимости замены цепи и ремня, затраты на цепной привод в итоге окажутся намного больше (начиная от повышенных требований к качеству масла и заканчивая заменой самой цепи, натяжителя, успокоителя и т.д.).
  • Надежность современных ремней ГРМ при их невысокой стоимости выглядит намного более привлекательным вариантом как в плане замены, так и простоты обслуживания.
  • На практике своевременная замена ремня и роликов на качественные оригинальные изделия или проверенные аналоги позволяет говорить о достаточной надежности элемента.
  • Также не следует верить в огромный ресурс цепи, так как на современных авто зачастую стоит облегченная узкая цепь с небольшим ресурсом. В этом случае нужен постоянный контроль шумов, желательна периодическая проверка натяжителя и успокоителей цепи, а также замена цепного привода по регламенту.

Если учесть высокую стоимость замены, становится понятно, что многие меняют цепь не по пробегу, а только тогда, когда проявляются признаки ее растяжения и другие неисправности. В этом случае будет неправильно говорить о каком-либо преимуществе в плане надежности, так как изношенная цепь может перескочить или ее оборвет в любой момент.

В случае с ремнем, затраты на его покупку и установку относительно небольшие, что позволяет каждому автолюбителю даже с ограниченным бюджетом обслуживать свой автомобиль по регламенту.

  • Цепь в конструкции цепного привода ГРМ

    Использование цепи в устройстве привода ГРМ. Роликовая и зубчатая цепь. Натяжитель и успокоитель цепи, особенности эксплуатации цепного привода. Читать далее

  • Почему гнутся клапана при обрыве ремня или цепи ГРМ

    Почему гнет клапана при обрыве приводного ремня или цепи: причины обрыва. Как узнать, гнет ли клапана на конкретном бензиновом или дизельном двигателе. Читать далее

  • После замены цепи или ремня ГРМ двигатель не…

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

  • Как самому поменять цепь ГРМ в гаражных условиях

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

  • Как выставить ремень ГРМ при замене элементов привода

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

  • Цепной и ременной привод ГРМ

    Назначение привода ГРМ. Преимущества и недостатки ремня или цепи в конструкции привода газораспределительного механизма двигателя. Читать далее

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий