Газораспределительный механизм современных двигателей для легковых автомобилей. Цепной или ременной привод.
Цепной привод механизмов газораспределения имеет более длинную историю использования, однако ремень ГРМ используется все чаще и устанавливается на все большее количество двигателей.
Такие гиганты мирового автопрома как Volkswagen и Toyota применяют ременный привод системы газораспределения даже на своих V-образных шестицилиндровых и восьмицилиндровых двигателях. Но и цепная передача механизма ГРМ не сдает своих позиций. Цепь традиционно используется на немецких Opel и BMW. Разберемся в чем разница?
Цепной привод ГРМ, плюсы и минусы
Цепная передача в механизмах газораспределения применяется давно и успешно. Однако и здесь есть свои нюансы. Такой тип передачи зачастую при работе выдает себя металлическим "бряцанием". Это небольшой недостаток, так как, нынешние производители двигателей достаточно большое внимание уделяют как шумопонижению двигателей, так и звукоизоляции салонов автомобилей.
В подавляющем большинстве автомобилей известных производителей шум двигателя в салоне автомобиля практически не ощущается. В последнее время в моду вошла установка однорядных цепей. Это понижает шумность, но при этом снижается и надежность. Обрыв такой цепи может привести к достаточно неприятным проблемам.
Преимуществом двухрядной цепи является то, что при обрыве одной ветви двигатель продолжит свою работу. Диагностику состояния цепи порой провести только по уровню шума достаточно сложно, так как, шум цепи сливается с работой других систем и механизмов двигателя, а вот ремонт можно вполне сопоставить с капитальным ремонтом двигателя.
Зачастую для замены ремня грм приходится снимать и сам двигатель, и головку блока цилиндров. Поэтому при покупке не нового автомобиля следует уделять пристальное внимание диагностике. Однако цепь обладает и довольно серьезными преимуществами.
Она не подвержена влиянию атмосферных факторов, ей не страшны ни влага, ни песок. При работе металлическая цепь практически не растягивается, а это, в свою очередь, гарантирует точное соблюдение фаз газораспределения даже на предельных режимах работы двигателя.
Ременная передача ГРМ
Рассматривая двигатели с ременной передачей, стоит отметить, что ремни ГРМ изготавливаются из высококачественных эластичных материалов. Благодаря этому, возникающие при работе двигателя крутильные колебания в достаточной степени гасятся. А это на много продлевает жизнь распределительных валов. Как говорят, двигатель работает мягче.
Провести диагностику ремня тоже не составляет труда. Его состояние можно оценить даже визуально. При выявлении признаков износа, ремень просто меняется. Также рекомендуется менять ремни ГРМ по достижении определенного ресурса.
При достаточно небольшой цене, как самого ремня, так и его замены, он уже давно находится в категории расходных материалов. Использование ременной передачи позволяет и сам двигатель сделать и меньше, и легче. Есть, однако, и очевидные минусы.
Под воздействием температур теряется эластичность, попадание воды, масла, пыли, снижает ресурс и приводит к так называемому старению. Обрыв ремня может привести к достаточно сложному и дорогому ремонту.
Что-же лучше?
Проведя сравнение, однозначно ответить на вопрос, достаточно сложно. Производители широко используют и первый, и второй вариант. Volkswagen почти на все двигатели стал ставить ремень, а BMW в большей степени осталась приверженцем цепной передачи.
На некоторых моторах Audi производитель использует и цепь, и ремень одновременно. Ремень контролирует один из распредвалов, а цепь синхронизирует их работу.
Какой тип ГРМ будет у вашего двигателя, не так уж и важно. Главное помнить, что ремень - это расходный материал, поэтому менять его следует вовремя и использовать только качественные и от известных производителей. За состоянием цепи тоже необходимо следить, и если уж встал вопрос о ее замене, то менять. В любом случае выбор за Вами, а точнее за производителем.
«АвтоВАЗ» наладил производство товарных ДВС с цепным приводом ГРМ.
В пресс-службе российского автомобильного гиганта АвтоВАЗ объявили о старте выпуска новых силовых агрегатов с цепным приводом ГРМ. С грязью можно бороться, устанавливая резиновые пыльники штоков, что иногда сильно повышает ресурс этого недешевого узла подвески, а вот с ямами бороться уже сложнее – все их не объехать, можно лишь стараться избегать «ударных» нагрузок и не допускать пробоев подвесок и серьезных перегревов амортизаторов. По мнению сотрудников «АвтоВАЗа», со временем это позволит наладить массовое производство таких моторов и комплектовать ими все модели отечественного автоконцерна.
Сборка моторов будет осуществляться на новой конвейерной линии Comau в корпусе 15/3, ранее здесь же производились тестовые прототипы агрегатов различных серий (KR16, HR16), серийные версии которых сейчас используются для универсалов Лада Ларгус. Однако пока что этими моторами будут обустраивать только автомобили французской марки Renault, производство которых осуществляется на автозаводе в Тольятти. Чаще всего цена вышедших из строя узлов не больше тысячи-другой рублей, но встречаются и исключения из правил, когда дешевые резиночки не продаются отдельно от торсиона или для их замены нужно разбирать чуть ли не половину машины. Стоимость ремонта же начинается с 3 500 — 5 000 рублей, без учета стоимости снятия АКПП, разумеется.
В первую очередь загрузка машины и частое движение по очень плохим дорогам, с большой амплитудой перемещения подвесок. Собственно, современные гидромеханические «автоматы» уже нельзя назвать классическими - это уже некий гибрид. Изнашивается резина сайлент-блоков, теряет упругость, трескается и расслаивается. Раз есть сцепление внутри «бублика», значит, оно изнашивается - вечных фрикционных пар не бывает. Любой зазор в узлах стабилизатора или его стоек быстро отдается крайне неприятными звуками в салоне машины.
На сборочной площадке в Тольятти будет налажен выпуск двигателей в корпусе модели 15/3. Новая комплектация получила название Limited Edition+, и на деле является улучшенной модификацией GLC, которая теперь пополнилась еще и кондиционером. Внутри амортизатора при любом перемещении кузова машины относительно дороги жидкость проходит через клапаны и калибровочные отверстия, при этом она нагревается и рассеивает энергию раскачки.
Коленчатый вал мотора связан с насосным колесом, которое разгоняет жидкость и отправляет ее на турбинное колесо. В первое же время, по решению ТОП-менеджеров «АвтоВАЗ», такие моторы будут устанавливаться исключительно на автомобили компании Renault, которая владеет частью акций отечественного производителя. В данном силовом агрегате присутствует цепной привод ГРМ, вместо ременного. «Это большое достижение команды инженеров, операторов и ценный опыт для всей команды АВТОВАЗа».
Линия сборки двигателей в корпусе 15/3 АВТОВАЗа перешла с тестового производства моторов HR16 к товарному. Осложняет ситуацию налипшая на него грязь – она препятствует нормальному теплоотводу. Для самого простого ремонта «бублик» надо разрезать, вымыть, отдефектовать, заменить уплотнения, заменить фрикционные накладки и гидроцилиндры при необходимости, спаять и отбалансировать. Их работа многообразна, но обычно связана с гашением мелких перемещений и вибраций и с изоляцией их от кузова. — Мы выполнили план запуска, выдержав нужные сроки и обеспечив требуемое качество.
Но перед этим она попадает на лопатки направляющего аппарата, выполненного в виде колеса-реактора, которые ускоряют поток жидкости и направляют его в сторону вращения. Для примера: «бублик» в сборе для коробки ZF от Audi A6 C5 и Audi A4 B7 будет стоить около 60 000 рублей, а для BMW 5 series E60, 7 series E66 и X5 E53 - около 120 000 рублей. Тем более что зачастую это не резина вовсе, а сложный «бутерброд» из полимеров со сложной настройкой характеристик. Дополнительно сообщается о том, что уже осенью двигатели нового типа будут устанавливаться и на некоторые модели Lada, в частности, Largus и Xray. У некоторых АКПП проблема осложняется тем, что материал накладок «приклеен» к основе, и по мере износа в жидкость начинают попадать клеющие вещества, ускоряя процессы загрязнения в разы.
А факторы износа почти те же, что у простых сайлент-блоков, только нагрузка на них обычно передается иначе, и устроены они проще, являясь просто шайбой или втулкой для каких-то других элементов, обеспечивая лишь минимальные перемещения. Сломать стальной пруток толщиной в восемь-двенадцать миллиметров в диаметре не так то просто даже специально. А еще тонкий чехол может порваться, и тогда ресурс снизится до нескольких сотен километров пробега. В цехах производства двигателей и металлургического производства в настоящее время проводят монтаж оборудования для литья под высоким давлением, а также обрабатывающих центров.
Во-первых, он установлен в простых резиновых втулках в силу конструктивных особенностей ему нужно свободно перемещаться, так что сайлент-блоки тут не годятся. Продукты износа фрикционной накладки попадают и в саму АКПП, ведь охлаждение ГТД идет прокачкой масла через насос коробки и общий теплообменник. Данные моторы, как сообщают местные медиа-издания, отличаются от других наличием цепного привода ГРМ, вместо ременного.
Если масло в АКПП быстро темнеет после замены, машина стала расходовать больше топлива, ощущаются рывки при равномерном движении или при торможении двигателем, то - скорее к мастеру проверять круглый железный «бублик». Очень вредны для резины сайлент-блоков слишком низкие и слишком высокие температуры.
Сильно влияет амплитуда перемещений подвески – при малой амплитуде ресурс узла очень большой, при увеличении резко падает. А к рычагам подвески машины торсион крепится через достаточно простые узлы, обычно именуемые стойками стабилизатора. Также имеется информация о том, что приблизительно с осени текущего года подобные моторы смогут получить и некоторое модели «Лада», в частности- модели Largus и Xray.
Но смысл один - соединять валы и временно исключать из цепочки передачи крутящего момента трансмиссионное масло. Но получается, что больше всего влияет состояние других узлов подвески-амортизаторов и пружин, и особенно правильность углов установки. Она ставилась на несколько десятков моделей Mercedes-Benz, Jaguar, Chrysler, Dodge, Jeep и SsangYong c 1996 года и ставится по сей день.
Так что изнашиваются они быстро, особенно если колеса часто «танцуют джигу» на кривой дорожке. Но вот торсион стабилизатора и его крепления обычно являются самыми быстро изнашиваемыми узлами подвески. Сайлент-блоки зависят от пружин и от амортизаторов, шаровые шарниры от амортизаторов, состояния резиновых опор подвесок и сайлент-блоков. А еще неаккуратное обращение с машиной, стоянка с «перекосом» по диагонали или с большим боковым уклоном.
Но у жесткости узла есть и свои недостатки, например, шарниры куда чувствительнее к вибрациям и жестким ударам, чем сайлент-блоки. В итоге, если вовремя не отремонтировать источник мусора, вся АКПП отправится на свалку. Как заявляют официальные представители компании, в планах предприятия в ближайшем будущем такими двигатели устанавливать на все автомобили собственного производства.
Переход с ременных на цепные приводы ГРМ – это значительный шаг в повышении надежности и долговечности моторов, после чего срок обязательного прохождения ТО должен значительно возрасти. Даже при плавном разгоне включается частичная блокировка, а при резком блокировка включается почти сразу.
К чему это приводит, можно увидеть на примере широко распространенной 5-ступенчатой АКПП Mercedes 722.6. Суть блокировки - в соединении входного и выходного валов, чтобы передавать момент напрямую. Когда же скорости вращения колес выравниваются, то в передаче момента через жидкость с большими потерями смысла нет. В этой коробке передач гидротрансформатор блокируется на всех передачах, и специальный клапан регулирует его прижатие.
Данное обстоятельство, по мнению инженеров российского концерна, позволит со временем освоить массовый выпуск данных двигателей, устанавливая их и на отечественные автомобили. На данный момент двигателями такого типа будут комплектоваться только автомобили бренда Renault, которые собираются на заводе в г. Таким образом, поживший «бублик» нужно менять или ремонтировать, пока он не сломал всю коробку передач.
Пружины тоже подвержены износу, и их медленная «просадка» может сильно повлиять на ресурс сайлент-блоков подвески и амортизаторов. Разумеется, влияет и общее перемещение подвесок, а значит, и состояние дорог, ведь для шарнира каждое движение – это маленький, но износ.
Ранее Бу Андерссон, президент АВТОВАЗа, сообщал, что производство двигателей и коробок для Renault начнётся 15 марта. Влияет и обслуживание – грязная пружина ржавеет быстрее и чаще ломается, так что не забывайте мыть и подновлять слой антикора на пружине. Внедорожник получил новые колесные диски 16-диаметра из версии «Камелот», а также новые широкие покрышки На днях австралийские СМИ сообщили о том, что в ближайшее время будет продемонстрирован обновленный внедорожник Toyota Prado, который получит новый мотор и новую трансмиссию На днях выяснился существенный дефект подушек безопасности, изготовляемых брендом Takata. Также потихоньку стареют, выходят из строя от перегрева или просто разрушаются уплотнения-сальники, а иногда выходят из строя подшипники или даже ломаются лопасти турбинных колес.
Во-первых, его износ зависит от его деформации, а значит, и начальной установки, средней загрузки, состояния пружин подвески, температуры и даже возраста самой детали. Таким образом поток жидкости ускоряется до тех пор, пока скорости вращения насосного и турбинного колес не выравниваются, и тогда гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, при котором преобразования крутящего момента не происходит, а направляющий аппарат начинает свободно вращаться, не мешая току жидкости. Особенностью этих моторов является то, что вместо привычного ременного привода они будут обладать цепным приводом ГРМ. Эти простейшие детали с двумя шарнирами обычно стараются сделать максимально легкими, часто даже выполняют из пластика.
На производственных мощностях этого завода будут производиться двигатели в корпусе 15/3. В технологическом процессе производства двигателей HR16 и KR16 дублируется не более 20% операций, в частности, первый ДВС обладает алюминиевым блоком цилиндров с цепным приводом газораспределительного механизма и нерегулируемыми толкателями клапанов вместо гидроопов, второй мотор тяготеет к использованию традиционных для отечественного машиностроения материалов – его блок выполнен из чугуна. Износ сильно зависит от температуры амортизатора, а значит, от теплоотвода от него и от энергии, которую ему приходится рассеивать. Помимо этого, меняет свои свойства масло в амортизаторе, обычно оно разжижается, теряет присадки, необходимые для поддержания в рабочем состоянии пластиковых и резиновых уплотнений и смазки штоков. Но даже если масло менять, то все равно к пробегу тысяч в двести километров накладки ГТД износятся и создадут очень много мусора, который разрушит клапан и, разумеется, коробка начнет работать жестко, с ударами.
Объёмы производства новых двигателей будут определяться заказами партнёров по Альянсу В первое время двигателями HR16 будут комплектовать только автомобили Renault, в дальнейшем их будут устанавливать и на Lada (в первую очередь Lada Xray). В настоящее время в цехах металлургического производства и производства двигателей монтируется оборудование для литья под высоким давлением (принципиально новая технология) и обрабатывающие центры. Во-первых, не нужно увлекаться ездой на высоких оборотах - гидротрансформаторы в таком режиме изнашиваются быстрее.
В результате два японских автоконцерна — компания «Тойота» и «Ниссан» были вынуждены отозвать свыше 6,5 млн. автомобилей «Репрессивные меры не могут и не должны являться единственным средством воздействия на состояние безопасности дорожного движения. Значительное ускорение темпов локализации, по словам главы компании, обусловлено нестабильной экономической ситуацией, вызванной колебаниями курса валют. Грязи такие узлы тоже давно не боятся, открытые сферические шарниры, смазываемые пресс-масленкой, и с регулировкой давно канули в прошлое, разве что «волговоды» и ценители американской «классики» еще помнят о такой процедуре. Очень плохи для подвесок сочетание быстрого движения с большой нагрузкой на амортизаторы по грязной и неровной дороге и множество жестких ударов.
Официальные данные о мощности и рабочем объеме модернизированных установок KR16 и HR16 анонсируют позже. А вскоре на фрикционы блокировки возложили задачи, сходные с задачами обычного сцепления механической КПП - при разгоне они немного смыкались, пробуксовывая и помогая передавать крутящий момент, а сама блокировка стала срабатывать очень рано, чтобы уменьшить потери в гидротрансформаторе. Полностью выходит из строя этот узел только при самых запущенных случаях, и обычно его удается реанимировать полностью. И чем мощнее становились двигатели, тем сильнее нагревалась жидкость в ГТД, тем сложнее было обеспечить его охлаждение, и тем больше работы по передаче крутящего момента старались переложить на сцепление блокировки. По мнению сотрудников «АвтоВАЗа», со временем это позволит наладить массовое производство таких моторов и комплектовать ими все модели отечественного автоконцерна.
На самых старых конструкциях блокировка срабатывала автоматически, за счет давления рабочей жидкости, но с появлением АКПП с электронным управлением функция стала управляться отдельным клапаном. Говорить же о способах реализации блокировки нужно в отдельной статье, потому что их великое множество. Просто ездить аккуратнее и по чистым дорогам, использовать усиленные компоненты, благо их цена невелика.
А экстремально высокие могут вызвать изгибы штоков и корпусов, особенно в подвесках, где амортизатор является частью несущей конструкции, в подвесках МакФерсон например. Это большое достижение команды инженеров, операторов и ценный опыт для всей команды АВТОВАЗа». Модернизированная линия сборки двигателей Comau в корпусе 15/3 перешла с тестового выпуска двигателей HR16 к товарному. Директор проекта «Силовые агрегаты» Франсуа Гужон отметил: «Для нас это был серьёзный вызов — модернизировать линию, для того чтобы выпускать на ней моторы двух типов.
А пока, по решению руководителя отделения французского производителя, новинками будут комплектоваться автомобили, производимые на площадях завода в Тольятти компанией Renault, владеющей частью пакета акций АвтоВАЗа. Объемы выпуска двигателей HR16 будут зависеть от заказов партнеров по Альянсу, сообщает LADA Xray Клуб. На данный момент двигателями такого типа будут комплектоваться только автомобили бренда Renault, которые собираются на заводе в г. На этой же линии с 2013 года выпускают еще моторы KR16, которые устанавливаются в том числе на автомобили Лада Ларгус. К тому же продукты их износа загрязняют внутренности ГТД, поток горячей жидкости с абразивом «выедает» металл лопаток и других внутренних частей.
Массовую вседозволенность и самооправдание, невозможно изменить без внедрения в сознание участников дорожного движения понятия нравственной ответственности за свое поведение на дорогах и уважение друг к другу». К этому времени планируют освоить литьё блока и головки блока цилиндров, мехобработку алюминиевых заготовок, а также обработку коленвала. А в гидроблоке АКПП (о нем нужно рассказывать отдельно) есть еще много разных мест, где грязь может что-то забить или жидкость может проточить лишние отверстия, повредить соленоидные клапаны, замкнуть проводники… В общем, со временем ГТД становится основным источником «грязи» в АКПП, которая обязательно выведет ее из строя. Этот компонент кажется не самым важным для спокойного движения, его задача состоит лишь в том, чтобы уменьшать крены в крутых поворотах. У двигателей есть существенные различия, среди которых у нового мотора цепной привод вместо ременного, блок цилиндров изготавливается из алюминия, а не чугунного сплава, нерегулируемые толкатели клапанов пришли на смену гидроопорам. «Для нас это был серьёзный вызов — модернизировать линию, для того чтобы выпускать на ней моторы двух типов, — рассказал директор проекта «Силовые агрегаты» Франсуа Гужон.
Очевидно, что изнашиваются клапаны и уплотнения поршня амортизатора, но такой износ идет очень долго, и если бы все ограничивалось им, то срок службы амортизаторов был бы почти бесконечным. Такой узел не требует смазки, нет зазоров, шумов, в нем нет износа, и, казалось бы, он вечен. В настоящее время в цехах металлургического производства и производства двигателей монтируется оборудование для литья под высоким давлением (принципиально новая технология) и обрабатывающие центры. А вот износ закладок блокировки идет быстро, и если не менять масло вовремя, то при пробегах свыше ста тысяч километров плавная блокировка становится не такой уж и плавной, заставляя машину дергаться, а продукты износа повреждают постоянно работающий клапан соленоида блокировки, усиливая эффект.
Иногда их всего несколько, например как в Жигулях, – только шаровые опоры в передней подвеске, а иногда их несколько десятков, как в многорычажных подвесках иных иномарок. Чем больше разница скоростей вращения турбинного и насосного колес, тем больше ускоряется ток жидкости, но при этом она начинается нагреваться, а КПД гидротрансформатора падает - больше энергии уходит в нагрев. Можно даже «вскипятить» амортизаторы, они при этом явно теряют в эффективности и могут потечь. В подвеске есть множество упругих элементов, помимо пружин: опоры амортизаторов, опоры различных подрамников, втулки и т.д. и т.п.
Модернизированная линия сборки двигателей Comau в корпусе 15/3 перешла с тестового выпуска двигателей HR16 к товарному. Поэтому со временем в гидротрансформаторы стали внедрять элементы обычного фрикционного сцепления, основанного на трении.
Рычаги подвесок крепятся с помощью резиновых сайлент-блоков и сферических шарниров, для гашения колебаний используются амортизаторы, для предотвращения кренов – стабилизаторы поперечной устойчивости, а пружины просто поддерживают нужную высоту подвески. Но та же грязь делает еще одно плохое дело, попадая на уплотнения штока амортизатора и повреждая его. К моменту, когда двигатели HR16 начнут устанавливать на автомобили Лада Икс Рей, на АВТОВАЗе намерены освоить мехобработку алюминиевых заготовок, литье блока и головки блока цилиндров, а также обработку коленвала. Если вы внимательно прочитали описание поломок, то наверняка заметили, что узлы подвесок удивительным образом зависят друг от друга. Особенно сильно влияет на ресурс установка низкопрофильной резины с жестким качением.
К слову, старые АКПП, у которых блокировка срабатывала редко, только на высших передачах или ее не имелось вовсе, имеют заметно большие интервал замены масла и ресурс. Гениальная идея использовать узел, в котором нет трения, а перемещение частей подвески происходит за счет упругой деформации резины, произвела в свое время революцию в подвескостроении.
Известно, что также автокомпания планирует начать массовое производство новых бензиновых движков и комплектовать ними все модели. По решению высших менеджеров французской автомобильной компании Renault, в городе Тольяти, в одном из производственных цехов, началось серийное производство двигателей, имеющих корпус модели 15/3.
Очень вредит шарнирам плохое состояние амортизаторов, это сильно увеличивает нагрузку. Новые агрегаты выпускаются на модернизированной линии Comau, на которой с осени 2013 года выпускаются KR16, устанавливаемые в том числе на Лада Ларгус. Ведь точная гидравлика работает с высокими оборотами и при высокой скорости тока жидкости, малейшее нарушение соосности валов, дисбаланс или механические повреждения внутренностей могут вывести из строя не только сам «бублик», но и АКПП, ее насос или даже двигатель машины.
Во-вторых, вездесущая дорожная грязь тоже влияет, ее агрессивные компоненты разрушают поверхностный слой, влага зимой разрушает контакт резины и металла, да и летом коррозия занимается тем же самым. На производственных мощностях российской компании «АвтоВАЗ» приступили к производству новейших двигателей с использованием цепного привода ГРМ. Несколько дней назад официальный пресс-центр компании «АвтоВАЗ» сообщил о том, что на отечественном заводе по производству автомобилей, расположенном в Тольятти, началось производство моторов, обладающих корпусом модели 15-3. В частности, мотор HR16 имеет цепной привод, а его блок цилиндров изготавливается из алюминия (в двигателе КR16 блок изготовлен из чугуна).
Соли могут прямо разрушать слой полимеров, вызывая преждевременное старение сайлентблоков. — И.О. начальника ГИБДД УМВД России по Рязанской области Александр Витальевич Колышкин АвтоВАЗ начал серийное производство новых двигателей с цепным приводом ГРМ.
Во всех остальных машинах в шарнирах смазка заложена на весь срок службы узла и защищена от окружающей среды прочным чехлом, и, пока он цел, ее хватает. И в гидравлическую жидкость попадают продукты износа штока и пыль, а масло начинает просачиваться наружу.
В пресс-службе российского автомобильного гиганта АвтоВАЗ объявили о старте выпуска новых силовых агрегатов с цепным приводом ГРМ. На неровной дороге на загруженной машине в жаркую погоду и на малой скорости амортизаторам точно приходится тяжело. Кроме того вместо гидроопор в новом двигателе используются нерегулируемые толкатели клапанов.
Монтаж оборудования начался в конце 2014 года; производство планировалось запустить лишь в октябре 2015 года. В силу герметичной конструкции почти не влияет грязь, температура и влажность, шарниры почти не греются. Часто пластичная часть отрывается от металлического основания, разом теряя упругость как минимум в одном из направлений, а в другом оставляя быстро увеличивающиеся люфты.
Впоследствии их можно будет увидеть под капотом перспективных автомобилей компании, в том числе LADA Xray. Это большое достижение команды инженеров, операторов и ценный опыт для всей команды АВТОВАЗа». Плюсы такого узла по сравнению с сайлент-блоками – это в первую очередь жесткость в одном или двух направлениях и свободное перемещение во всех остальных, что делает их незаменимыми в рулевом направлении и в узлах подвесках машин с большими ходами.
Это обидно, ведь снова менять их надо будет уже через 20-40 тысяч километров пробега… Что влияет на их ресурс? На долю этого узла приходится работа по гашению всех колебаний кузова после прохождения поворотов и неровностей. Сама пружина довольно долговечна, поломки случаются разве что из-за коррозии или экстремальной перегрузки, чаще всего в очень холодную погоду, когда сталь становится хрупкой. На запуске серийного производства моторов HR16 присутствовал вице-президент АВТОВАЗа по качеству Аоки Микио, который лично проверил систему защиты от ошибок на линии, которая остановит конвейер, если обнаружит, к примеру, нарушение последовательности затяжки болтов или отсутствие герметика.
Каждый водитель наверняка хоть раз задавался вопросом, что лучше выбрать — ремень ГРМ или цепь . Этот вопрос один из самых популярных, сродни спору о механике и автомате. Многие производители автомобилей все чаще отдают предпочтение ремню. Его ставят на Фольксвагены, Тойты и Опели с моторами V8 и V6.
Однако в народе споры не утихают. В нашем материале мы постараемся расставить все точки над и, разобраться во всех «за» и «против» касательно наиболее приемлемого варианта привода распределительного вала.
Цепь: особенности, срок работы, стоимость замены
Если говорить о цепи, то такой способ проверен долгими годами эксплуатации, он сравнительно легкий и если учитывать общую стоимость двигателя, цепь составит незначительную ее часть. Конечно, такой двигатель сильно шумит. Это правда. Но ведь и автомобили не стоят на месте, а развиваются, улучшая шумоизоляцию кузова и салона. Современные железные кони настолько хороши, что в большинстве случаев шум мотора не слышен вовсе, а если и доносится, то совершенно не раздражает. К примеру, моторы от Фольксваген серии EA111 - 1.6-литровый атмосферный и 1.4-литровый TSI — на них установлены идентичные цепи, а атмосферный гораздо более шумный. В этом случае проблема спрятана глубже. В старых моторах цепи ставили двухрядные, потому что сразу оборвать этот механизм невозможно. Зато с износом цепи растягивались и создавали много шума. При этом редко перескакивая на пару зубцов по шестерням привода.
Когда на длину мотора стали обращать особое внимание, ситуация изменилась. Чтобы иметь возможность увеличить объем салона, начали уменьшать моторный отсек. На переднеприводные автомобили вовсе стали устанавливать моторы поперек. Вместе с тем начали укорачивать и длину цепи. Все цепи стали однорядными и приобрели хорошую компактность. Теперь толщина цепи даже на мощном двигателе сопоставима с толщиной велосипедной цепи.
Ширина цепи имеет значение не только из-за того, что есть необходимость облегчить именно цепь. Еще один фактор — положение цепи в масляной ванне мотора, внутри агрегата. Из-за этого блок и цилиндров и его головка должны на ширину цепи быть длиннее. Все это — лишний металл, который утяжеляет механизм. К тому же, тонкие цепи стали часто рваться. Сильный шум — один из признаков, что цепь начала выходить из строя. Дело в том, что вместе с шумом двигателя шум от цепи не слишком выразителен, поэтому можно легко пропустить момент, когда она внезапно сломается.
Двухрядные цепи в этом случае были более выгодными, потому что могли продолжать работать после обрыва одной ветви, потому что нагрузка на обе ветви распределялась более равномерно. Зубья звезд изнашивались медленнее, поэтому если цепь была сделана из прочных сплавов, ее можно было считать «вечной». Заменять цепь в таком случае нужно было только во время капремонта мотора.
Тенденция облегчения конструкции и стремление продлить стали причиной возникновения новых проблем. Цепи потеряли свою долговечность и больше не превосходят по сроку службы ремни ГРМ. Вместе с этим конструкция с цепью гораздо сложнее аналога с ремнем, а заменить цепь достаточно дорого, к тому же диагностика технического состояния этой детали очень сложная.
Средняя стоимость замены цепного механизма на четырехцилиндровом моторе составляет не меньше 500 долларов, а замена ремня ГРМ обойдется в 150-200 долларов. Поэтому при покупке машины с цепным двигателем стоит особенно тщательно произвести диагностику привода ГРМ. Важно учесть все нюансы и проверить каждую мелочь.
Почему цепные моторы до сих пор популярны?
У кого-то может появиться мнение, что цепной механизм вовсе непригоден и является пережитком прошлого. Однако, это ошибочное мнение, потому что в случае его истинности ремень давно бы вышел на первый план.
Цепи имеют свои преимущества. Первым и главным преимуществом служит полноценная защищенность от любых неблагоприятных внешних факторов: контакта с влагой и осадками, воздействия температур. Цепи ничего не будет от мороз и жары, грязи и снега, которых боится ремень. Второе важное преимущество цепи — точность в установке фаз ГРМ. Под большими нагрузками цепь не может деформироваться, поэтому даже на высоких оборотах в моторе сохранится изначальная установка валов. А это в свою очередь можно назвать гарантией сохранения высоких мощностных характеристик мотора. Третьим преимуществом является хорошая устойчивость к периодическим перегрузкам, которые случаются редко, но по силе в разы превосходят номинальные. В такой ситуации исправный натяжитель цепи не перескочит с зуба на зуб, а фазы газораспределения не нарушатся.
Важно понимать, что системы с изменяемыми фазами ГРМ должны быть оснащены более простыми по конструкции фазовращателями на распределительных валах с цепным приводом. Им не нужна герметизация, потому что фазовращатели работают по принципу на циркуляции масла. Цепи нужно масло для работы, а ремень не терпит контакта с этой маслянистой жидкостью.
Собственно, это все плюсы цепного привода. Подведем итоги: ресурс у цепей современного типа не намного выше, чем у ремней, а в исключительных случаях ремни демонстрируют даже большую производительность. Если учесть высокую стоимость замены цепи. Цена является определяющим моментом, поэтому цепь меняют только в крайних случаях, а это достаточно опасно. В таком ключе использование ремня выглядит более практичным и безопасным.
В цепном приводе плохо работает гидронатяжитель, если давление масла низкое, поэтому может возникнуть перескок цепи во время старта и внезапных перепадов давления, что означает плохую совместим с системами старта и стопа, а также маслонасосами, которые можно регулировать. Этот узел достаточно затратно подвергать проработке. Часто случается, что натяжитель срабатывает со сбоями во время обратного вращения мотора, к примеру, во время совершения каких-либо операций в автосервисе или когда вы ставите автомобиль на передачу в горку, в данном случае цепь без труда перескочит на пару зубьев, поэтому во время старта мотора все закончится плачевно.
Преимущества ремня
Одним из самых основных преимуществ ремня можно считать его способность выгибаться в разные стороны, то есть — эластичность. Это позволяет приводу отлично справляться с крутильными колебаниями, которые на многоцилиндровых двигателях со сложной конструкцией могут оказывать сильное влияние на вибронагруженность и ресурс постелей валов.
Еще одним преимуществом ремня является его тихая работа . Ремень обычно бывает достаточно длинным, что способствует хорошему подтягиванию с помощью механического натяжителя, не оказывая влияние на установки фаз ГРМ. Их не нужно дополнительно смазывать. Ремень способен одинаково хорошо работать как на холодном, так и на прогретом двигателе. Ресурс детали никак не зависит от используемых для смазки материалов, а также давления масла.
Диагностировать неисправность ремня не сложно, а его замену легко осуществить даже не разбирая блок двигателя. Дешевизна ремня — еще один плюс механизма, к тому же его легко можно заменять по регламенту, не дожидаясь критичного уровня износа детали. И наконец, благодаря ремню двигатель может быть оснащен более компактным и легким блоком цилиндров.
Недостатки ремня
Конечно, у ремня, как и у другого механизма, есть свои недостатки. Одним из самых крупных является уязвимость. Как ни печально, а ремень боится масла, воды и холодной погоды. Материалы, из которых делают ремни, обладают склонностью к старению, а ресурс ремня измеряется не километрами, а годами. Так что в случае, если авто стояло в гараже, ремень все равно стареет и выходит из строя.
Если повысить нагрузку на ремень до предела, он может проскальзывать. Это касается и резкого перекрута двигателя. Когда ремни устанавливаются на новейшие двигатели, это увеличивает риск попадания масла на ремень. Раньше были широко распространены моторы, конструкция которых предполагала защиту от недостатка надежности ременного привода ГРМ. Если ремень вдруг оборвется, распределительный вал сразу же перестает двигаться синхронно с коленвалом. Из-за этого поршни сразу начнут бить по клапанам, которые остались в «раскрытом» положении.
Подводим итоги
На чем же остановить свой выбор? Если сравнить все характеристики цепи и ремня, взвесить все «за» и «против», в итоге окажется, что эти два механизма противопоставляют стабильность и качество ресурса ремня и доступную цену на его замену, и более очень стойкой к неблагоприятным воздействиям цепи, замена которой достаточно дорогая, а работа во многом зависит от смазки и режимов работы мотора.
Производители автомобилей находятся в постоянном поиске правильного решения. Два набора характеристик конкурируют между собой, поэтому перевеса на одну из сторон не наблюдается. Мнения обычно расходятся. Двигатели Фольксваген в самом доступном ценовом сегменте чаще всего используют ремень, а не неудачную цепь. Даже на самых мощных моторах немецкого автопроизводителя тоже стоят ремни.
Среднеразмерные же двигатели ЕA888 до сих пор используется цепной механизм, который там работает достаточно успешно. Иногда мастера Фольксвагена даже совмещали два механизма. В таком случае цепь применяли для синхронизации вращения двух распределительных валов, а один из них приводился при помощи ремня.
Опель вместе с Дженерал Моторс сейчас используют цепной привод ГРМ для всех двигателей, включая самые маленькие. Даже несмотря на всего лишь относительную надежность цепного привода среднеразмерного семейства двигателей. Однако с ремнями у производителя не было никаких проблем.
Почему цепи ГРМ вызывают столько проблем?
Автопроизводители почти все детали заказывают у подрядчиков. Но и те, и другие стремятся сократить издержки. Поэтому калькуляция и снижение расходов на производство столь же важны как само производство. Экономить приходится на разработке, материалах, технологических процессах. В конечном итоге такая экономия сказывается на качестве.
Когда ждать проблему?
Неприятность приходит слишком рано. Еще свеж в памяти отчет по цепям ГРМ моторов TSI (на машинах концерна VW), когда по нашим данным проблемы проявлялись уже при 20.000 км и даже менее. В среднем сбой в ГРМ происходил при пробеге от 40.000 до 60.000 км. Раньше все было гораздо лучше: старые сдвоенные цепи (например, у моторов Mercedes W123) служили вечно, а простые одинарные цепи легко переживали "возраст" в 200.000 км.
Есть ли симптомы у приближающейся проблемы?
Есть. Работающий двигатель издает необычные звуки, напоминающие "стуки/треск/дребезжание". Сначала их можно слышать при работе непрогретого двигателя, прямо после утреннего запуска. Когда цепь значительно растягивается или проскакивает, на приборной панели загорается "check engine". Нужно сразу ехать на СТО, иначе мотор можно просто загубить.
А кто будет платить за ремонт?
Если поломка произойдет в гарантийный период, тогда для клиента ремонт должен пройти бесплатно. Однако неприятность с цепью ГРМ может произойти и тогда, когда гарантийный срок завершился. В этом случае производители предлагают клиенту взять на себя оплату части стоимости работ и запчастей. Но для того, чтобы производитель пошел навстречу, нужно предоставить полную историю надлежащего обслуживания автомобиля.
Что производители предпринимают для предотвращения подобных поломок?
Мероприятия зависят от того, что стало причиной возникновения поломок. Моторы BMW 116i и 2,2-литровый дизель Opel получили усовершенствованные натяжители цепей. Концерн VW менял цепи, т.к. проблема заключалась в качестве их изготовления. Многие новейшие моторы вновь имеют ремни в приводе ГРМ, но интервал между их заменами увеличен до 200.000 км.
Письма об этих автомобилях приходят в "ящик жалоб" журнала AUTO BILD
К чему приводят проблемы с цепью ГРМ
Вот как работает 4-тактный двигатель: топливо и воздух смешиваются в камере сгорания. Поршень ( 1) сжимает смесь, затем она воспламеняется, выполняя работу и толкая поршень вниз, после чего поршень вновь поднимается вверх, выталкивая продукты сгорания через выпускные клапана (если их несколько). Затем все 4 такта повторяются. А вот чтобы синхронизировать движения поршня с открытием и закрытием клапанов, нужна цепь (2) , связывающая распределительный вал (3) и коленчатый вал (4) . Если цепь растягивается или перескакивает через зуб, открытие клапанов (5) и движение поршней перестает быть синхронным. В худшем случае, клапаны (впускные или выпускные) начнут открывать тогда, когда поршень достигнет верхней мертвой точки. В этом случае поршень ударит клапана: результат этого изображен на фото.
Кроме того, может погнуться шатун (6) ударившегося поршня. В любом случае, двигатель получит серьезные внутренние механические повреждения. На рисунке в разрезе изображен 2-литровый дизельный мотор BMW, который имеет одну особенность: цепи ГРМ, коих у него две, расположены на его заднем торце, со стороны маховика и сцепления. Это значит, что замена цепей займет очень много времени и будет дорогой, т.к. для этой операции мотор придется вынимать из подкапотного пространства.
МОЙ СОВЕТ
Если вы присматриваетесь к покупке одного из тех подержанных авто, которые изображены выше, постарайтесь собрать как можно больше информации об обслуживании. Растяжение или перескок цепи ГРМ выльется в дорогостоящий ремонт. Особенно в случае с 2-литровым дизелем BMW. У подержанной машины обязательно должна присутствовать заполненная книжка с надлежащей историей обслуживания. Но самый идеальный вариант: когда в этой самой книжке отмечен факт устранения данной характерной неполадки. Если проблема с цепью ГРМ проявит себя на негарантийном автомобиле, и двигатель будет поврежден, то дешевле будет купить и установить "б/ушный" агрегат, чем ремонтировать свой.
Бернд Фолькенс
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.
Реванш ремня
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.
