Ремень зубчатый грм – ТрансТехСервис (ТТС): автосалоны в Казани, Ижевске, Чебоксарах и в других городах
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!
Читайте также:
Зубчатый ремень — что это?
Зубчатый ремень, он же ремень газораспределительного механизма, является крайне важным конструктивным элементом из резины и полихлоропрена, который обеспечивает синхронное функционирование коленвала и распредвала. С помощью этой детали топливо и воздух попадают в мотор, а после выходят через выхлопную трубу. Кроме того, это устройство при работе задействует вспомогательные части автомобиля, например, помпу.
Тем не менее, рано или поздно все элементы изнашиваются, и ремень ГРМ — не исключение. Обрыв этого изделия способен нанести Вашему транспортному средству урон, который выльется в дорогой ремонт, поэтому во избежание таких неприятностей, следует проверять степень его износа и своевременно выполнять замену зубчатого ремня.
Заменить ремень ГРМ самостоятельно или доверить это дело мастеру в сервисном центре — выбор сугубо личный, и зависит от нескольких факторов. Стоимость такой процедуры в сервисе стоит денег, а при замене своими силами нужно тратиться только на расходники. Но специалисты предоставляют гарантию и имеют большой опыт работы, а вот Вы, если не обладаете необходимыми навыками и умениями, можете навредить своему авто, так что, перед самоличной заменой мы рекомендуем тщательно прочесть инструкцию конкретно к Вашей машине.
С какой периодичностью менять ремень?
Изготовители настаивают на том, что производить работы по замене следует не более чем через каждые 100 тысяч пробега, однако, если Ваше транспортное средство не новое, и эксплуатируется при частых перепадах температур и сложных климатических условиях в виде жары и мороза, выполнять такие процедуры необходимо уже через 50 тысяч километров.
Как определить износ ремня?
Самым верным способом является визуальный осмотр изделия на наличие трещин и каких-либо иных дефектов. В то же время конструкция некоторых автомобилей не позволяет сделать это, поскольку свободный доступ к ремню перекрыт. Поэтому существует несколько непрямых признаков, по которым можно определить неисправность элемента.
- Излишнее дымовыделение неотработанных газов из выхлопной трубы.
- Сложность запуска движка.
- Частый перегрев двигателя
- Утечка охлаждающей жидкости
- Сторонний шум при работе двигателя
Если Вы наблюдаете хоть один пункт из этого списка, отвезите машину на СТО и проверьте состояние ремней.
Как заменить зубчатый ремень своими руками?
Этот процесс не так прост, как может показаться изначально, и перед выполнением его советуем ознакомиться с подробной инструкцией к Вашему ТС. Итак, в первую очередь нужно будет поднять автомобиль домкратом и снять с него правое переднее колесо. Таким образом перед нами будет получен полный доступ к шкиву, который также следует демонтировать, выполняя следующие операции. Снимаем приводные ремни с гидроусилителя, генератора и помпы. Далее необходимо установить положение первого цилиндра в верхнюю мертвую точку и вывернуть свечи. Теперь убираем правую опору мотора и крышки. Наконец, можем приступить к демонтажу ремня. Выполнить его можно ослабив крепежный болт натяжного ролика. После проведения замены все детали устанавливаются в обратном порядке. Будьте внимательны — при проведении работы очень важно не дать валам перемещаться.
| Двигатель автомобиля Посторонние шумы в двигателе Замена масла двигателя Снятие и установка двигателя Проверка компрессии Замена приводного ремня Шкив коленчатого вала Замена ремня ГРМ Дефекты ремня ГРМ Дефекты роликов ГРМ Сальник передний коленчатого вала Сальник задний коленчатого вала Маховик двигателя Крышка головки цилиндров Регулировка зазоров клапанов (К7М) Замена прокладки ГБЦ Масляный насос Давление в системе смазки Глушитель шума впуска Система питания Замена воздушного фильтра Снятие корпуса воздушного фильтра Снятие дроссельного узла Замена датчика положения заслонки Впускной коллектор Топливная рампа ЭСУД Неисправности ЭСУД и их коды Замена ЭБУ Катушки (модули) зажигания K4M Катушка (модуль) зажигания K7M Управляющий датчик кислорода Диагностический датчик кислорода Адсорбер Снятие модуля бензонасоса Замена топливного насоса, топливного фильтра, датчика уровня топлива Топливный бак Трубка топливная и трубка паропроводная Системы выпуска ОГ в сборе Каталитический нейтрализатор Снятие каталитического нейтрализатора Система рециркуляции ОГ Снятие дополнительного глушителя Снятие основного глушителя Система охлаждения Замена охлаждающей жидкости Замена радиатора Водяной насос Дефекты водяного насоса Термостат Электровентилятор системы охлаждения Замена левой опоры двигателя Замена правой опоры двигателя Замена задней опоры двигателя Самостоятельная установка ГБО Замена мембраны редуктора BRC Как помыть двигатель | Стереотипы бывают самые разные: относительно правильного и неправильного питания, здорового образа жизни и, разумеется, ремонта и обслуживания автомобилей. Иногда стереотипы создаются пиарщиками и маркетологами, дабы увеличить норму прибыли, иногда самими людьми, зачастую совершенно несведущими в данном вопросе, — в общем, н понятию «стереотип» следует относиться настороженно. Критическое мышление танже будет нелишним. Когда-то газораспределительный механизм вообще не доставлял никаких проблем пользователю, поскольку приводился шестернями, ресурс которых превосходил срок службы ДВС в целом. Проверяй время от времени зазоры в клапанном механизме — и больше сложностей вообще никаких. Потом конструкторы решили, что лучше распредвал расположить поближе к клапанам, поскольку из привода таким образом можно убрать штанги толкателей, которые, по мнению европейской конструкторской школы, создают некоторую инерционность и увеличивают погрешность при открытии/закрытии клапанов. Где-то они правы, однако совершенствоваться может и старая схема, верно? Например, на современном Chevrolet Corvette ZR1 у тонового 638-сильного мотора LS9, имеющего 32 клапана на восемь цилиндров, распредвал по-прежнему нижний, и никто из владельцев суперкара на данный факт почему-то не жалуется. Классические двигатели от Chrysler, все эти легендарные V8 HEMI, действительно весьма мощные и продвинутые агрегаты, также используют аутентичное расположение распределительного вала, и вряд ли Chrysler собирается что-то менять. Однако Америка за океаном, а в Европе и Азии реалии другие. На настоящий момент распредвалы, стоящие безальтернативно в головке блока цилиндров, приводятся двумя способами: зубчатым ремнем или цепью. Сегодняшняя статья посвящена именно зубчатым ремням привода ГРМ, и мы попытаемся разрушить ряд стереотипов, которые сложились относительно этой схемы привода, а также напомним несложные правила контроля и обслуживания передач подобного типа. В целом общественное мнение на стороне цепных передач, как мне видится, совершенно незаслуженно. Дескать, цепь не порвется, поршни не загнут клапаны, и вообще, коли распредвал приводится цепью, о ней можно забыть. К сожалению, это совершенно не соответствует истине, растянутая цепь способна такого натворить в двигателе, что никакому ремню и не снилось. А современный ремень ГРМ, изготовленный из синтетических каучуков и армированный сверхпрочным волокном, зачастую по надежности превосходит даже металлические детали мотора. Основным плюсом цепного привода ГРМ видится компактность конструкции в целом, но работы по замене и сами детали — цепь, натяжители и успокоители многократно дороже, к тому же контролировать состояние цепной передачи значительно проблематичнее. Потом опять срабатывает стереотип: «А-а, цепь, что с ней будет!» И даже если мастер предложит проверить состояние привода, клиент вряд ли согласится, долезть до цени — это вам не снять пластиковый кожух ремня ГРМ, сие обойдется существенно дороже. В общем, стоит привести парочку примеров из недалекого прошлого одной ремонтной организации, в которой довелось трудиться. Случай первый. Случай второй. В общем, как говорил наш замечательный сатирик: «Бороться нужно не с плесенью, а с сыростью». Прежде чем что-то ремонтировать, желательно выяснить причины произошедшего, а то поможет очень ненадолго. В целом зубчатые ременные передачи очень надежны, а сроки их замены сравнимы со сроками замены цепных приводов, причем ременные контролировать значительно проще, а уловить тихий подозрительный шелест цепи из моторного отсека сможет лишь весьма квалифицированный мастер, который к тому же знает, какой именно звук ищет. Наивно требовать от молодых и амбициозных сотрудников, которые меняются в дилерских техцентрах раз в квартал, подобной квалификации. Так что мои личные симпатии на стороне ременных передач. Есть ряд несложных правил, которые надо соблюдать, и тогда никаких случайных обрывов не произойдет. Во-первых, ремни не так дороги, чтобы пытаться серьезно на них сэкономить, — покупайте необязательно оригинал, но нечто приличное, от известных производителей, причем в проверенных местах. Особое внимание следует обратить на ролик, или ролики, или на натяжитель в сборе с роликом — в общем, на устройство натяжения привода ГРМ. Сейчас редко подделывают продукцию известных фирм — много мороки, тем более клеймить сверхпрочную сталь подшипников очень дорого, а без клейма обман вскроется быстро. Поэтому практикуется иная схема: в продаже появилось много никому неизвестных коробочек с непонятными названиями столь же непонятных фирм и надписями Made in Italy, Made in Germany и т.д. В такой коробочке может быть все что угодно, и приобретать, а уж тем более ставить подобное изделие в свой автомобиль крайне нежелательно. Некачественный подшипник может развалиться на ходу — ремень соскочит, дальше ремонт головки, все как всегда. Подшипник заклинит — будет ничуть не лучше: ремень ГРМ — вещь очень прочная, однако твердости по HRC ему явно нс хватает. Ремень будет истираться о заклинивший ролик и, когда станет уж совсем тоненьким, просто порвется. Что далее — см. выше. (дефекты роликов ГРМ) Вариантов множество, все их даже и не припомнить, но еще один пример не помешает. Состояние сальников двигателя со стороны газораспределительного механизма также нуждается в контроле. Обычно, если потеки масла есть, обнаружить их несложно и увидеть гоже, как правило, даже необязательно полностью демонтировать кожух, достаточно открутить несколько винтов в соответствующих местах. Разумеется, при контроле необходимо включать голову, хотя даже при небольших потеках сальники, конечно, желательно заменить, все равно рано или поздно это сделать придется. С другой стороны, опять же следует рассуждать логически: насколько сильно течет? Где именно течет? Если потеков нет, а, как говорят ремонтники, сальник «сопливится», го это еще не аргумент для замены: возможно давление картерных газов, и причину следует искать именно там — в общем, всегда стоит перед ремонтом осуществить диагностику. А насколько вообще фатален обрыв ремня ГРМ? Современные двигатели форсированы очень прилично, поэтому в случае обрыва ремня поршни с клапанами, безусловно, встретятся. Вопрос лишь в том, на каких оборотах сие произойдет: если на холостых, то вполне вероятно, что клапаны не пострадают, хотя и не факт. В любом случае это легко проверить компрессомстром. На средних, «городских» оборотах пару клапанов поменять наверняка придется, поршни при таком раскладе обычно остаются целы. Снятие головки блока цилиндров — дело, конечно, муторное, но хорошо знакомое опытным ремонтникам. Тем, кто передвигается в режиме кольцевых гонок, постоянно загоняя стрелку тахометра в красную зону, обрыв ремня ГРМ грозит заменой непредсказуемого количества клапанов, кроме того, в днищах нескольких поршней могут появиться новообразовавшиеся отверстия, так что и их придется тоже поменять. Если приобрести у подозрительного гражданина на авторынке зубчатый ремень без упаковки, с корявой надписью, нанесенной маркером, а в соседнем ларьке купить столь же качественный натяжной ролик — готовьтесь к скорому снятию ГБЦ и замене клапанов. Впрочем, с любым из автокомпонентов ситуация схожая: купил «левую» шаровую — в повороте отвалилось колесо, поставил контрафактный подшипник — колесо на скорости заклинило. Так что ременный привод ГРМ лишь подтверждает существующее правило. |