автоэлектрик
Сайт автоэлектрика. Практика ремонта, электросхемы и т.д.
Ремни ГРМ, цепи или шестерни — все делают одно и то же, но по-разному
Ремни ГРМ, цепи или шестерни, все выполняют одну и ту же функцию.
Их работа заключается в синхронизации вращения распредвала и коленвала.
Несмотря на то, что они выполняют одну функцию, все они имеют уникальный дизайн.
Сначала двигатели использовали зубчатые передачи (ЗМЗ-402 к примеру), но постепенно эволюционировали до цепей ГРМ (ВАЗ 2101). Позже появились ремни ГРМ ( к примеру ВАЗ 2108) и стали тише, но проблематичнее. В результате, с годами порванные ремни ГРМ повредили многие двигатели.
Совсем недавно двигатели вернулись к более прочным и долговечным цепям ГРМ. В результате предотвращается преждевременный выход из строя и повреждение двигателей.
Итак, ремни ГРМ, цепочки или шестерни, в чем разница:
- Ремни ГРМ, легкие и тихие, но они не очень долговечны, условно говоря. Утечки масла и охлаждающей жидкости ускоряют этот износ. Большинство автопроизводителей рекомендуют заменять ремень ГРМ каждые 60 000 — 105 000 километров.
- Цепи ГРМ тяжелее и сложнее, чем ремни ГРМ, но они служат гораздо дольше. Действительно, если нет проблем, у цепей синхронизации нет интервала замены. Регулярные замены масла предотвращают преждевременный износ, растяжение и выход из строя. Правда некоторые двигатели имели проблемы с растяжением цепи ГРМ ( к примеру Ниссановские двигатели QG)
- Шестерни, самые тяжелые и шумные, с характерным ноющим шумом. Как и цепи ГРМ, зубчатые передачи прочны, точны и долговечны.
В течение десятилетий зубчатые передачи и цепи приводов были современными, но шумными и тяжелыми. Водители требовали чего-то поспокойнее, поэтому и появились ремни ГРМ.
Ремни ГРМ
Поскольку ремни гибкие и на металлическом контакте нет металла, это устраняет необходимость в смазке. Большинство производителей рекомендуют менять ремень ГРМ от 60 000 до 100 000 километров. Почти все зубчатые ремни пропускаются через ряд шкивов и натяжителей.
Натяжители, шкивы и водяной насос также изнашиваются и должны быть заменены при замене ремня ГРМ. Потому что, если ремень изношен, остальные детали не сильно отстают.
Цепи ГРМ
Почти все цепи ГРМ изготовлены из металла и напоминают цепи, которые находятся на велосипедах. Цепь проходит внутри двигателя, поэтому ее можно смазывать моторным маслом. Их главное преимущество в том, что они служат долго. Некоторые недостатки цепей ГРМ включают в себя более высокий уровень шума и разрушительный удар от одной из них, если она оборвётся.
Подобно зубчатым ремням, они вращаются через ряд натяжителей. Натяжение цепи газораспределительного механизма зависят от давления масла в двигателе. Если по какой-либо причине давление масла низкое, натяжители цепи могут потерять давление и повлиять на синхронизацию двигателя. Это приводит к плохой работе двигателя, и цепь может работать со сбоями, вызывая дорогостоящие повреждения. Большинство цепей ГРМ не имеют соединения с водяным насосом в отличие от ремней ГРМ.
Шестерни
Таким образом, зубчатые колеса в некоторых отношениях проще всего объяснить. Шестерня на передней части коленчатого вала вращает шестерню на передней части распределительного вала. Вот и все. Зубчатые передачи почти всегда расположены на передней части двигателя и смазываются моторным маслом. Они нуждаются во внимании только в том случае, если один из зубчатых колес начинает изнашиваться, и в этом случае замена является единственным ремонтом.
Заключение
Итак, если производитель вашего автомобиля рекомендует регулярно менять ремень или цепь, обязательно делайте это.
Ваш двигатель будет использовать ремень, цепь или шестерни ГРМ, в зависимости от модели вашего автомобиля. Автомобили с большим рабочим объемом поставляются с цепью ГРМ, но у большинства недорогих автомобилей используется ремень ГРМ. Ремень ГРМ имеет ключевое преимущество: он дешев, но требует регулярного обслуживания. Если вы купили не новый автомобиль, обязательно проверьте состояние ремня ГРМ!
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!
Почему на современных двигателях не делают шестеренный привод ГРМ? Только ремень либо цепь
Больше потери мощности на вращение шестерней, также более вибронагруженный узел получится, опять таки необходимость все это смазывать.
Остальные ответы
Потомучто для этого шестерёнок много слишком надо. Уже проще вообще соленойдами клапана открывать
шумят сильно..
ты посмотри нижневальный и верхневальный движек, может сам догадаешься
А чего продавать потом?
Шестерни не получается делать не качественно))) а цепь как и ремень очень просто слепить из навоза)))
на грузовых так чаще делают, были даже мотоциклы такие, их кошками звали за то что как мартовские коты завывали этими шестернями
А вот интересный двигатель http://gd-t.net/2d100/
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Почему ГРМ теперь ременный, а не шестеренчатый?
Почему не делают надежный шестеренчатый ГРМ как на дизелях и старых ДВС? Почему предпочли ременный, при обрыве которого у авто большие проблемы с клапанами?
комментировать
в избранное
2 года назад
Шестеренный привод распредвала делали тогда, когда было его нижнее положение, рядом с коленвалом. Многие уже забыли эту схему, когда были толкатели, штанги, коромысла с регулировочным винтом. А до этого было еще и нижнее расположение клапанов. Это уже потом распредвал стали устанавливать непосредственно в головку блока и для передачи на такое расстояние момента от коленвала нужно много шестерен. А они должны работать в смазке, еще и шумят, если косозубые, то будет сдвиг в осевом направлении и будет небольшой зазор в каждой паре, значит регулировка фаз будет сбиваться. Нет, это правильное решение, одним зубчатым ремнем уйти от всех проблем.
автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
в избранное ссылка отблагодарить
[пользователь заблокирован] [39.8K]
Всё доходчиво. Понятно, что это наипростейший выход. Только обидно, что допотопный динозавр, 20 летний умз 421,все эти 20 лет на 33 резине и в болоте тонет тапок в пол и по трассе далеко за сотню бегает свободно и никаких проблем не бывало в этом плане. А вот про новомодные грм только и слышишь от товарищей, растянулась цепь на новом двс, а у кого клапана завернуло после 2 лет при обрыве ремня.
Вот что раздражает в таких технологиях. Теперь понятно, не захотели думать. — 2 года назад