Принцип работы автоматического натяжителя цепи привода ГРМ
Принцип работы автоматического натяжителя цепи привода ГРМ
Собственно у меня имеется вопрос: изменяется ли сила натяжения цепи привода ГРМ в зависимости от оборотов двигателя.
Для меня выглядит естественным, что к усилию, создаваемому пружиной натяжителя, плюсуется усилие создаваемое давлением масла в системе смазки. Тоесть к автоматическому натяжителю цепи привода ГРМ подведен канал системы смазки двигателя. Цепь имеет такой маршрут движения, что при увеличении оборотов двигателя растёт нагрузка на натяжитель. А иметь постоянно натянутую цепь по максимуму, нецелесообразно — увеличивается износ. Двигатель зачастую работает на малых оборотах.
Вопрос возник по причине прочитанного мной мнения, что мол более густое масло в двигателе обеспечивает более тихую его работу. Я это связал с тем что более густое масло (10W40) способствует большему натяжению цепи (а значит и более тихой, «мягкой» работе ДВС). Натяжение растет не по причине повышения давления масла в системе смазки, а по причине уменьшения допустимых протечек в автоматическом регуляторе. К тому же нормируемая протечка смазывает и охлаждает цепь. И если это верно, то заливая в мотор 0W20 мы уменьшаем натяжение цепи привода ГРМ.
Так?
Гидронатяжитель цепи ГРМ: натяги цепи — всегда в норме
В большинстве современных двигателей с цепным приводом газораспределительного механизма используются гидравлические натяжители цепи. Все о гидронатяжителях, их существующих конструкциях и особенностях работы, а также о верном подборе и замене данных устройств — читайте в предложенной на сайте статье.
Что такое гидронатяжитель цепи ГРМ?
Гидронатяжитель цепи ГРМ (гидравлический натяжитель цепи) — вспомогательный узел цепного привода газораспределительного механизма; гидравлический цилиндр специальной конструкции, обеспечивающий необходимый по величине и постоянный во времени (не зависящий от текущих температурных условий, нагрузок и износа деталей) натяг цепи.
Цепной привод распределительного вала все еще имеет широкое распространение, что обусловлено его надежностью и устойчивостью к высоким нагрузкам. Однако цепь подвержена температурному расширению (так как изготавливается из металла), а со временем она изнашивается и вытягивается — все это приводит к изменению натяга цепи, что проявляется повышением вибраций и шумов, и в конечном итоге может обернуться проскакиванием по зубцам звездочек, изменением фаз и даже разрушением отдельных деталей. Все эти проблемы решаются использованием специального устройства — гидронатяжителя цепи.
Конструкция гидравлического натяжителя цепи
Конструкция гидравлического натяжителя цепи без резервной полости
Гидронатяжитель выполняет две ключевых функции:
- Автоматическое поддерживание натяга цепи при ее износе и вытягивании;
- Демпфирование колебаний ветви цепи во время работы двигателя.
Применение данного устройства делает ненужным ручную регулировку степени натяга цепи, и устраняет негативные последствия постепенного износа деталей привода. Также гидронатяжитель за счет своей конструкции демпфирует вибрации и колебания цепи, снижая нагрузки на детали и общий уровень шума механизма. Неисправный гидравлический натяжитель может стать источником проблем, поэтому он требует скорейшей замены. Но прежде, чем покупать или заказывать новый гидронатяжитель цепи, следует разобраться конструкции и работе данных устройств.
Типы, конструкция и принцип работы гидронатяжителей цепи
Схема работы пружинно-гидравлического натяжителя цепи двигателей ВАЗ
Принципиально все современные гидронатяжители имеют одинаковое устройство и принцип работы, отличаясь лишь деталями и дополнительным функционалом. Узел состоит из металлического цилиндрического корпуса, в передней части которого располагается плунжер, а в задней — клапанный узел. Между плунжером и клапанным узлом образуется замкнутая рабочая полость. Плунжер выполняется в виде полого цилиндра, который может двигаться вдоль корпуса, он подпружинен, в его передней части расположена поверхность для упора в башмак или рычаг со звездочкой натяжителя цепи. От выскальзывания из корпуса плунжер защищен штифтом или специальным механизмом фиксации. Клапанный узел несет на себе обратный клапан, расположенный со стороны плунжера. Клапан изготовлен из подпружиненного шарика, закрывающего канал подачи масла. Шарик может двигаться только в сторону рабочей полости.
На корпусе натяжителя выполняется крепежный фланец, также предусмотрено резьбовое отверстие для присоединения трубки или шланга от системы смазки двигателя. Устройство монтируется рядом с цепью, его плунжер упирается в башмак или рычаг звездочки, за счет чего усилие равномерно передается на цепь ГРМ.
Работает гидравлический натяжитель следующим образом. При запуске двигателя масло под давлением подается к обратному клапану и, преодолев усилие пружины, подается в рабочую полость. Под действием созданного давления плунжер выдвигается из корпуса и упирается в башмак или рычаг звездочки. Движущийся плунжер создает усилие, под действием которого цепь натягивается, но в какой-то момент натяг достигает максимальной величины — давления масла в рабочей полости уже недостаточно для дальнейшего движения плунжера. В этот момент уже цепь создает давление на плунжер, и в какой-то момент давление масла в рабочей полости сравнивается с давлением масла, поступающего от системы смазки двигателя — это приводит к закрытию обратного клапана. Таким образом, масло запирается в рабочей полости, плунжер больше не может двигаться, цепь остается в натянутом положении. При остановке мотора такой натяжитель остается в рабочем положении, не допуская ослабления натяга цепи.
Постепенно цепь ГРМ вытягивается, что приводит к снижению оказываемого ею на плунжер давления. В какой-то момент давление в рабочей полости становится ниже давления со стороны системы смазки двигателя — это приводит к отпиранию обратного клапана и повторению всех описанных выше процессов. Под действием давления масла плунжер немного выдвигается из корпуса и компенсирует растяжение цепи, когда натяг цепи вновь достигнет необходимой величины, обратный клапан закроется.
Следует отметить, что во время работы двигателя натяжитель выполняет роль демпфера — масло, замкнутое в рабочей полости, частично поглощает удары и колебания цепи, передающиеся на плунжер. Это обеспечивает снижение шумности привода и повышает ресурс его деталей.
Сегодня существует несколько модификаций гидронатяжителей цепи, отличающихся некоторыми конструктивными особенностями.
Гидронатяжители с резервной полостью. В таких устройствах за клапанным узлом расположена еще одна полость, в которой находится небольшое количество масла — это улучшает работу механизма натяжения цепи на переходных режимах двигателя и в других ситуациях. Также в резервной полости выполняется небольшое отверстие для стравливания воздуха, что предотвращает завоздушивание масла в рабочей полости.
Гидронатяжители с механизмом фиксации плунжера на основе запорного кольца и канавок. В таких устройствах внутри корпуса выполнены кольцевые канавки, расположенные на определенном расстоянии друг от друга, а на плунжере располагается стопорное кольцо. При движении плунжера стопорное кольцо перескакивает из канавки в канавку, чем достигается установка детали в фиксированном положении.
Гидронатяжители с перепускным дросселем (сливом масла в систему). В таких устройствах клапанный узел имеет дроссель (отверстие малого диаметра), который обеспечивает слив масла из рабочей полости обратно в систему смазки двигателя. Наличие дросселя улучшает демпфирующие качества натяжителя и позволяет плунжеру не только выдвигаться вперед, но и частично утапливаться в корпус при кратковременном возрастании натяжения цепи.
Сегодня на двигателях используются все эти устройства. Обычно один гидронатяжитель обеспечивает нормальную работу только одной цепи, поэтому на моторах с одной цепью ГРМ применяется один натяжитель, с двумя цепями — два. Детали могут поставляться отдельно или в сборе с кронштейнами, башмаками и другими вспомогательными устройствами. Многие натяжители комплектуются защитной чекой, которая препятствует самопроизвольному выдвижению плунжера при транспортировке, данная чека вынимается при монтаже детали на мотор. Существуют и иные конструкции, но в общем случае они работают описанным выше образом, отличаясь лишь некоторыми деталями.
Как верно выбрать и заменить гидронатяжитель цепи ГРМ
Гидравлический натяжитель цепи с механизмом фиксации плунжера и обратным сливом масла
Гидравлический натяжитель подвергается значительным нагрузкам, поэтому со временем он может терять герметичность или выходить из строя вследствие поломки клапана, пружины и других деталей. Неисправность данной детали проявляется повышенным шумом цепного привода ГРМ, а при непосредственном осмотре (что требует частичной разборки двигателя) обнаруживается по ослаблению цепи, неподвижности или, напротив, слишком свободному ходу плунжера. Неисправный натяжитель подлежит скорейшей замене.
На замену следует брать деталь того же типа и модели, что была установлена ранее (определяется по каталожному номеру). Применение гидронатяжителя другого типа может стать причиной недостаточного или чрезмерного натяга цепи и ухудшения работы всего привода. Поэтому ставить «неродное» устройство следует лишь в тех случаях, когда оно по характеристикам точно соответствует «родному».
Ремонтные работы необходимо выполнять в соответствии с инструкцией к двигателю. Обычно для замены натяжителя необходимо получить доступ к приводу ГРМ (для чего требуется снять переднюю крышку двигателя, а иногда провести более серьезную разборку агрегата), и просто выкрутить два болта, удерживающие эту деталь. Затем на ее место ставится новый натяжитель, а при необходимости и дополнительные детали (прокладки, уплотнители, промежуточные детали между плунжером и башмаком/рычагом прижимной звездочки, и т.д.). Новый натяжитель не должен быть заполнен маслом, также не следует вручную выдвигать его плунжер, в противном случае устройство после запуска двигателя может не обеспечить нужный натяг цепи. После замены детали следует проверить уровень масла в системе смазки и при необходимости довести его до нормы.
При первом после ремонта пуске мотора со стороны привода будет слышен шум цепи, но через несколько секунд — когда заполнится рабочая полость натяжителя и плунжер встанет в рабочее положение — он должен пропасть. Если же шум не исчезает, то монтаж детали произведен неверно или присутствуют другие неисправности. При правильном подборе и замене гидронатяжителя цепь будет всегда иметь оптимальный натяг, а ГРМ мотора будет уверенно работать на всех режимах.
Признаки неисправности натяжителя цепи ГРМ
Если своевременно не заменить натяжитель цепи ГРМ, то в результате цепь может перескочить по зубцам звездочки ГРМ. В итоге собьются регулировки фаз и зажигания в целом или может даже погнуть клапана. Замену износившегося натяжителя лучше всего доверить опытному мастеру, который качественно и максимально быстро выполнит эту процедуру, а также предоставит гарантию на выполненную им работу. Но при наличии необходимого инструмента, большого желания и достаточного количества времени произвести замену натяжителя можно самостоятельно.
В качестве примера разберем замену натяжителя ремня ГРМ автомобиля ВАЗ-2107.
Чтобы самостоятельно выполнить данную процедуру необходимо:
- открутить две гайки, которые фиксируют натяжитель;
- аккуратно покачивающими движениями вынуть натяжитель со своего посадочного места;
- “зарядить” новый натяжитель. Нужно открутить колпачковую гайку, вдавить плунжер в корпус натяжителя и закрутить гайку обратно;
- обязательно использовать новую прокладку и установить натяжитель цепи на своё место;
- закрутить обе фиксирующие гайки;
- обязательно ослабить колпачковую гайку до характерного щелчка. Это будет означать что плунжер сработал и натянул цепь ГРМ.
Своевременно проведенное ТО и правильная замена натяжителя цепи ГРМ, обеспечит стабильную работу двигателя и сведет к минимуму вероятность незапланированных затрат на дорогостоящий ремонт автомобиля.
Быстро подобрать ремни, цепи, натяжители можно кликнув по этой ссылке:
В интернет-магазине Drossel большой выбор автозапчастей. Если остались вопросы, нужна консультация или помощь в подборе обращайтесь к нашим менеджерам по телефонам.
Натяжитель цепи ГРМ Мазда
Сегодня рассмотрим натяжитель цепи для турбо двигателя Мазда СХ-7.
Все знают, что привод ГРМ одно из слабых мест этого мотора и, обычно, необходимость замены цепи возникает в районе +/- 100т км пробега. Вместе с заменой цепи, попутно меняется много других деталей, и довольно часто встает вопрос: нужно ли при замене цепи ГРМ менять гидравлический натяжитель?
Изучая различные ресурсы, я пришел к выводу, что большинство утверждает, что менять натяжитель не обязательно, так как:
— не чему там ломаться
— он вечный
Причем утверждают это как простые маздоводы, так и представители автосервисов.
Я не совсем согласен с этим мнением и считаю, что натяжитель, при замене цепи, лучше заменить.
В первую очередь, для профилактики, и, во вторую очередь, потому, что там есть чему ломаться.
Сегодня, как раз подвернулся случай и я решил наглядно показать, что же ломается в натяжителе.
К нам приехала Мазда СХ-7, с казалось бы стандартной проблемой: посторонние шумы из привода ГРМ.
Очевидно было, что нужно менять цепь. Но, вскрытие показало, что цепь в нормальном состоянии. Присутствовали признаки того, что цепь относительно недавно менялась.
Тем не менее, шум из привода ГРМ присутствовал и нужно было определить причину.
Стали изучать более детально и, в процессе, нам не понравилось как работает натяжитель.
Снимаем натяжитель, внешне вроде все хорошо, но не понравилось как работает фиксатор толкателя. Решили разобрать натяжитель и вот что мы увидели:
Собственно проблема видна сразу — сломанная пружинка фиксатора толкателя:
Пружинка сломалась по причине того, что она перетерлась.
Так же, следы потертости видны и на пружине толкателя, но эта пружина больше и толще, поэтому для того что бы перетереться нужно гораздо больше времени.
Есть заметная выработка на самом толкателе
Зубчики толкателя в исправном состоянии
А вот на собачке или фиксаторе толкателя видна выработка
Как выяснилось позже, цепь действительно ранее меняли. А вот натяжитель оставили старый, по принципу, а чему здесь ломаться он же вечный.
В итоге заменили только натяжитель, цепь итд в виду хорошего состояния, трогать не стали.
В результате проблема была решена, посторонние звуки пропали.
Выводы: Ни что не вечно под луной. Определить исправность натяжителья, без его разбора, очень сложно.
Я рекомендую, при замене цепи ГРМ, более внимательно изучать состояние натяжителя, а лучше менять его вместе с цепью по умолчанию, дабы потом не пришлось повторять работу еще раз.
Наша страница на DRIVE2: