Какие цепи есть в машине

Цепной привод ГРМ. Виды цепей и особенности подбора масла.

Когда-то на заре внедрения цепного привода ГРМ, считалось, что цепи почти вечные и не требуют ни внимания ни обслуживания и уж тем более замены…действительно, цепь старых ДВС была 2х и даже 3х рядной — ее действительно невозможно оборвать сразу. Вместо этого она растягивается и начинает довольно сильно шуметь (процесс может затянуться до полумиллиона км), но при этом крайне редко перескакивает на один-два зуба по шестерням привода. Красота — да и только.

В погоне за увеличением объема салона моторный отсек стали укорачивать, а на переднеприводных машинах двигатель вообще поставили поперек, оставив для двигателя очень немного места. Для компенсации нагрузки на кузов стали применять подрамники. В этих условиях размеры цепи тоже стали сильно сокращать, из двух-трехрядной она стала однорядной, да еще и очень компактной и легкой. Толщина цепи ГРМ современного V6/V8 не больше, чем толщина велосипедной цепи. Ширина цепи важна не только потому, что нужно облегчить саму цепь, но и потому, что она находится в масляной ванне двигателя, а не снаружи, как ремень. Это значит, что блок цилиндров и головка блока должны быть длиннее аккурат на ширину цепи с некоторым запасом. Весь этот лишний металл тянет на несколько килограммов. Но слишком тонкая цепь стала рваться, доводя до абсурда весь смысл установки цепного привода ГРМ и приводя к растяжению и даже обрыву на совсем уж смешных пробегах — 50-60т.км., который переживет любой ремень.

Да, она начинает шуметь сильнее перед тем, как сдастся окончательно, но цепи и так шумят, на фоне звукового фона ее предсмертный лязг не всегда выделяется. Двухрядные цепи могли работать при обрыве одной из ветвей, да и нагрузка на них распределялась равномерно. Меньше был износ зубьев звезд, так что даже при использовании менее прочных сплавов цепь действительно могла считаться «вечной». Фактически до капитального ремонта двигателя беспокоиться о ее состоянии было не нужно в принципе. Достаточно было знать — что она есть.

Апогей идотизма эволюции — пластинчатые цепи Морзе, крайне требовательные к маслам, вязкости, содержанию противоизносных компонетов интервалу их замены и даже давлению масла (смазывается цепь — форсунками), очень любящие «полакомиться» шестернями привода распредвалов и приводной шестерней коленвала, а в некоторых случаях цепь приводит маслянный насос, с довольно скромной шестерней, которая может пострадать в первую очередь. Набраны они из пластин, плотно стянутых в пакеты, эти пластины трутся между собой изнашивая как друг друга, так и все вокруг. К тому же, при неудачном стечении обстоятельств перескакивает и вызывает встречу клапанов и поршней…а при разборе оказывалось что цепь вроде бы на своем месте, а компрессии нет. Их достоинства — тишина в работе и возможность раскрутить двигатель до весьма не маленьких оборотов без опасности обрыва цепи. Она же к сожалению делает диагностику цепи Морзе без разборки крайне сложной (не везде есть возможность быстро снять клапанную крышку или есть окно для просмотра состояния гидронатяжителя цепи), эти цепи вплоть до момента обрыва могут вообще себя не проявлять. Просто бац — и приехали…на капиталочку.

Складывается впечатление, что привод с цепью имеет сплошные недостатки. Но если бы все было так плохо, то ремень вытеснил бы его давно. Так в чем же преимущества? На первом месте стоит полная защищенность от всех внешних негативных факторов: попадания воды, снега, льда, низких температур. Цепь не боится морозов и жары, пыли и прочих неприятностей, которые могут повлиять на ресурс ремня.

Вторым важным качеством является точность установки фаз ГРМ. Цепь не растягивается под нагрузкой — только со временем из-за износа, а значит двигатель на высоких оборотах сохранит точную установку валов, что в свою очередь является залогом сохранения хороших мощностных характеристик на очень высоких оборотах.

Третьим плюсом является устойчивость к локальным перегрузкам в несколько раз больше номинальных. То есть при исправном натяжителе цепь с зуба на зуб не перескочит, и фазы газораспределения не собьет.

Также нельзя не отметить, что на системах с изменяемыми фазами ГРМ фазовращатели на распредвалах с цепным приводом не должны быть герметичными, а значит, они проще по конструкции и надежнее. Секрет прост: принцип работы фазовращателей основан на циркуляции масла. Ремень, как мы знаем, масла «боится», а цепь — нет.

Используемый в приводе цепей гидронатяжитель плохо работает при малом давлении масла (особенно при низких температурах) и может допускать перескоки цепи при старте и скачках давления, а значит, плохо совместим с системами старт-стоп и регулируемыми маслонасосами. Как минимум проработка этого узла становится дороже, а число отказов больше. И очень часто натяжитель не срабатывает при обратном вращении двигателя, например, при каких-то операциях в сервисе или при установке машину на передачу на горке, в этом случае цепь легко перескакивает на один или несколько зубьев и при старте двигателя…

Что интересно, производители современных двигателей постоянно экспериментируют — то поставят роликовую цепь, то поставят пластинчатую Морзе, то опять вернутся к допотопному ремню ГРМ, но до сих пор так и не вернулись к надежным и бессмертным 2х рядным роликовым цепям, лишь в дизелях эти цепи до сих пор сохранились.

Выбор масла в зависимости от вида цепи ГРМ.

Роликовые цепи, даже в удешевленном, однорядном виде не страдают провисаниями, быстрым износом, не любят «кушать» звезды — никаких особенностей нет, даже на малозольных и маловязких маслах эти цепи ходят очень долго (трение качения втулка-ролик и втулка-шестерня очень невелико), вплоть до капремонта в связи с критическим износом ЦПГ. Заливать можно не особо заморачиваясь на вязкости (даже W20 не доставляет проблем по крайней мере цепи, что было проверено множеством хондаводов, катающих по 350т.км. такие двигатели исключительно на W20 маслах, веря в «тонкие» масляные каналы), содержанием ZDDP или ZP. Ровно все то, что в обычный двигатель с ремнем ГРМ. Нередко пробег таких цепей переваливает за 500т.км даже на неподходящих маслах.

Для цепей Морзе (пластинчатых) все гораздо сложнее…имеет значение и ее ширина и количество зубьев и натяжение…но в целом масла можно заливать исключительно полнозольные (ACEA A3/B3 A3/B4, MB 229.1/229.3/229.5, RN700/RN710, W30 API SG/CD-SL/CF, W40 API SG/CD-SN/CF), с вязкостью не менее чем W30 (A5/B5 это минимум, никаких вам A1/B1), иначе произойдет ее достаточно быстрый износ, а также износ приводной шестерни и шестерен распредвалов. Возможно применение ILSAC GF4-GF5 масел, но не для всех двигателей. Надо ли напоминать что продукты износа цепи и шестерен работаю как абразив, попутно изнашивая распредвалы, постели, вкладыши и шейки коленвала? Думаю и ЦПГ тоже достается. Кому-то может показаться ресурс 100т.км. цепи на среднезольниках нормой, но на полнозольниках эти цепи свободно выхаживают до 250-350т.км. городского пробега, а то и больше. К сожалению, на современных ДВС в связи с увлечением производителей маловязкими маслами W16 W20, среднезольными маслами с пониженной золой (до 0,8%) и пониженным содержанием фосфора (600-800ppm, с соответствующим снижение содержания ZDDP, хотя лед тронулся — изобрели ZP) эти цепи редко выхаживают даже 100т.км. городского пробега, не растянувшись и не потребовав замены. И это не проблема этих цепей, проблемой является масло, абсолютно не подходящее под данный тип цепей. Апофеозом проблем являются двигатели с непосредственным впрыском топлива — с малозольными маслами приходится менять цепь и шестерни до 100т.км., а с полнозольными маслами разбирать и чистить впускные каналы и клапаны до 50т.км. «Забавный» выбор. Что чистить клапана с каналами, что менять цепи с звездами…

Исключением из данного правила являются японские двигатели с пластинчатой цепью Морзе (например Toyota/Daihatsu/Suzuki), свободно катающиеся на маловязких маслах W20 W30 ILSAC с пониженной золой вплоть до 350т.км. минимум и крайне редко требовавшие замены цепи и шестерен. На них цепь обычно меняют на всякий случай, а не в результате растяжения. Вероятнее всего в данном случае двигатели проектировали инженеры, а не экономисты и маркетологи.

И запомните — любая цепь дает сильнейшую нагрузку на любое на масло, буквально механически уничтожающая полимерный загуститель и вязкую базу — ломая их молекулы в более мелкие и снижая вязкость (получить из нормального W40 водичку W20 при неудачном стечении обстоятельств — легко!), разрушающая противоизнозные компоненты масла (площадь трущихся частей цепи, особенно Морзе — поистине огромна) и продуцирует большое количество металлических абразивов из твердых сплавов, из которых состоит как сама цепь так и шестерни. Поэтому масла на таких двигателях нужно менять как можно чаще. Оптимально 5000-6000км городского пробега. Конечно, полнозольный пакет может не сработаться за это время (т.к. объем картера двигателей с такими цепями как правило больше), но браковочными показателями масла станут резкое снижение вязкости, вышедшего из диапазона, накопление продуктов износа и заметное снижение содержания противоизносных компонентов.

Источник

Цепь или ремень ГРМ — что лучше? Все «ЗА» и «ПРОТИВ»

Пожалуй, что этот вопрос входит в десятку самых философских вопросов автомобилестроения вместе с правым и левым рулем, дизелем и бензином, «механикой» и «автоматом». Наконец-то мы разложим для вас всё по полочкам.
Сейчас ремню доверяют крупнейшие автопроизводители. Он ставится на большие V8 и V6 Volkswagen, Toyota и Opel, но в народе все равно «бродят настроения». Так в чем же плюсы и минусы двух вариантов привода распределительного вала и за каким будущее?
Цепь — не вечная. И дорогая

Казалось бы, цепь — проверенный временем способ, достаточно легкий и на фоне цены мотора не такой уж дорогой. Ну шумноват, но шумоизоляция современных машин шагнула далеко вперед, и в салоне зачастую мотора не слышно вообще, а если слышно, то шум цепи уже не различим. Сравните шум моторов Volkswagen семейства EA111 — 1.6-литрового атмосферного и 1.4-литрового TSI. Цепь на них практически одинаковая, но шумность «атмосферника» выше не из-за нее.

На самом деле проблема оказалась совсем в другом. Цепь старых моторов была двухрядной — ее действительно невозможно оборвать сразу. Вместо этого она растягивается и начинает сильно шуметь, но при этом очень редко перескакивает на один-два зуба по шестерням привода.

Все изменилось, когда длина мотора стала важным параметром. В погоне за увеличением объема салона моторный отсек стали укорачивать, а на переднеприводных машинах мотор вообще поставили поперек. В этих условиях размеры цепи тоже стали сокращать, из двух-трехрядной она стала однорядной, да еще и очень компактной. Часто толщина цепи ГРМ какого-нибудь V8 не больше, чем толщина цепи велосипеда.

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. Весь этот лишний металл тянет на несколько килограммов. Но слишком тонкая цепь стала рваться.

Да, она начинает шуметь сильнее перед тем, как сдастся окончательно, но цепи и так шумят, на фоне звукового фона мотора ее предсмертный лязг не всегда выделяется, а шумоизоляция, как мы уже говорили, теперь не в пример лучше, чем 20-30 лет назад.

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.

Но облегчение конструкции и продление срока службы мотора преподнесло неприятный сюрприз, цепи стали таким же «расходником», каким всегда считались ремни ГРМ. Ресурс современной цепи часто не больше, чем ресурс ремня, а конструкция с ней сложнее, шумнее и массивнее. При этом ее замена намного дороже, а диагностика состояния сложнее.

Средняя цена замены цепного ГРМ на четырехцилиндровых моторах превышает 30 тысяч рублей, что примерно в три раза больше, чем стоимость замены ремня при тех же условиях. Максимальная стоимость замены комплекта ГРМ на V-образных моторах может достигать сотен тысяч рублей, а по сложности быть сопоставимой с капремонтом — требовать снятия мотора с машины, потом головок блоков цилиндров с него. За примерами далеко ходить не нужно — мотор Mercedes M272 отличился еще и экстремально низким ресурсом ГРМ.

Так что при покупке автомобиля с цепным мотором стоит очень тщательно диагностировать привод ГРМ. По шумности, по рабочему хода штока натяжителя, по износу успокоителей, если есть возможность.

Почему же цепные моторы все еще существуют?

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 мотор 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.

Собственно, на этом плюсы заканчиваются. Подытожим: ресурс современных цепей едва ли выше ремней, а в иных случаях даже меньше. Прибавим сюда дороговизну замены. По причине высокой стоимости ее редко меняют по регламенту — только когда заметят растяжение, что сводит к нулю потенциальное преимущество в надежности.

Используемый в приводе цепей гидронатяжитель плохо работает при малом давлении масла 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 мотора, 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 мотора… в общем, обычно всё плохо.

Как ни странно, большим несомненным плюсом ремня в приводе ГРМ является его эластичность. Он очень хорошо гасит крутильные колебания, которые могут на сложных многоцилиндровых моторах сильно влиять на ресурс постелей валов и вибронагруженность.

Он работает абсолютно тихо. Он может быть достаточно длинным и хорошо подтягиваться механическими (а не гидравлическими) натяжителями, не влияя при этом на качество установки фаз ГРМ.

Он не требует смазки, одинаково хорошо работает на холодном и горячем двигателе, его ресурс достаточно велик и не зависит от применяемых смазочных материалов и давления масла.

Он достаточно легко диагностируется и заменяется без разборки блока двигателя. Он дешев, и его можно просто менять по регламенту, как и все остальные расходные материалы, задолго до критичного израсходования ресурса. И наконец, двигатель с ним имеет более компактный и легкий блок цилиндров.

Минусы? Минусы тоже есть. Как нетрудно догадаться, важнейшим является уязвимость. Ремень боится воды, масла и низких температур. Материалы ремня имеют склонность к старению, и ресурс ремня выражается не только в тысячах километров, но и в годах.

Он склонен к проскальзыванию при превышении допустимой нагрузки, например при резком перекруте двигателя. При использовании на современных моторах с фазовращателями возрастает риск попадания на ремень масла. Ранее были распространены двигатели, на которых конструктивно был учтен недостаток надежности ременного привода ГРМ. Когда обрывается ремень, то распредвал перестает синхронно двигаться с коленвалом. В результате поршни моментально бьют по клапанам, оставшимся в «открытом» положении.

На ряде моторов, например, на ВАЗ-2105 и всем семействе ВАЗ-21083, в днищах поршней были сделаны проточки, в которых клапаны «уходили» в момент рокового столкновения. Вскоре от этого отказались, так как поршни с проточками — не лучший вариант с точки зрения эффективности горения топливо-воздушной смеси. Поэтому современные моторы подстраховки лишены, и, забыв вовремя пройти ТО или сэкономив на ремне, можно «попасть» на замену клапанов или более серьезный ремонт, если довести до разрушения клапана и отрыва его тарелки.
Что в итоге?

Если внимательно сравнить характеристики ремня и цепи, то окажется, что речь идет о противопоставлении стабильно высокого ресурса ремня и низкой стоимости его замены и более стойкой к некоторым неприятностям цепи, но при более высокой цене и большей зависимости от режимов работы мотора и смазки.

Вот и автопроизводители тоже постоянно пытаются найти баланс между этими наборами характеристик, и какой-то однозначной тенденции не наблюдается. Моторы Volkswagen в нижнем ценовом сегменте начали использовать ремень вместо неудачной цепи, и тот же ремень используется на самых больших их моторах. А на среднеразмерных двигателях EA888 все еще используется цепь, и работает она там вполне успешно. На некоторых моторах компания даже совмещала ремень и цепь, цепь использовали для синхронизации вращения двух распредвалов, а один из валов приводился ремнем, например, на сериях ADR, AWT, AUG.

Opel вместе со всей корпорацией GM стал использовать цепной привод ГРМ на всех своих моторах, даже на самых маленьких. И все несмотря на то, что среднеразмерное семейство двигателей L61-LTG не отличается выдающейся надежностью цепного привода. Впрочем, и с ремнями у одного из пионеров их применения проблем не было, тоже отличные были моторы.

BMW же на своих моторах сейчас применяет только цепи, причем с переменным успехом. Иногда это откровенно неудачные облегченные конструкции, а иногда цепь действительно служит дольше, чем мотор. С ремнем ГРМ фирма выпускала вполне успешный мотор M40, и на надежность никто не жаловался.

Как видите, нельзя предсказать, какой тип ГРМ будет надежнее. Необходимо сравнивать конкретную реализацию, а зачастую еще и учитывать вероятность ошибки конструкторов и особенности эксплуатации.

Не бойтесь ремня в ГРМ, он действительно надежен, просто его нужно менять. Не надейтесь на могущество цепей, они тоже подводят, и работы по замене очень дороги. Опыт с дедушкиными «Жигулями» бесполезен в отношении современных машин. Будьте открытыми к новому и не ограничивайте свой выбор техническими условностями, которые всё равно до конца не понимаете.

Источник

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

Многие автолюбители любят устраивать между собой споры о том, что лучше: ремень ГРМ или цепь. Чтобы установить истину, необходимо знать, какие преимущества имеет цепь в двигателе, недостатки цепи ГРМ, а также для чего она нужна и какие особенности конструкции имеет цепной привод.

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.

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.

Преимущества цепи ГРМ

Цепной привод на газораспределительном механизме используется давно и вовсе не является пережитком прошлого, как ошибочно полагают неопытные автолюбители. Решение используется и сегодня, причем такими гигантами автомобилестроения, как BMW, Toyota, Mitsubishi и многими другими. Причиной тому служат следующие преимущества:

Недостатки цепного привода ГРМ

Как понять, что пора менять цепь в двигателе

Цепь газораспределительного механизма, несмотря на свою износостойкость, тоже приходится менять. Чаще всего это происходит по причине того, что она растягивается.

То есть, ее длина увеличивается на несколько миллиметров. Вследствие этого ухудшается натяжение, цепь нередко перескакивает на 1-2 зуба шестеренки. Все это может привести к крайне негативным последствиям. Например, к заклинившему двигателю.

Но, само собой разумеется, что до таких симптомов лучше не доводить, а регулярно проверять натяжение цепи. Можно ориентироваться и на пробег. Цепь на двигатель того или иного типа имеет определенный средний ресурс (в зависимости от модели и марки автомобиля). Как правило, это показатель от 100 тысяч километров пробега. Для успокоения совести можно проверить или заменить цепь ГРМ раньше. Например, через 60-80 тысяч км.

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

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

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

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

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.

Источник