Как устроена цепь ГРМ

Привод автомобильных агрегатов может включать в себя ремень или же цепь. Как правило, цепные приводы отличаются большей надежностью – металлические цепи попросту реже выходят из строя. Где цепи действительно широко применяются, так это в газораспределительных механизмах. Именно в них при помощи цепей вращательный момент передается распредвалу от коленчатого вала. Давайте разберемся с тем, как устроены цепи ГРМ, какие неисправности для них характерны, а также ознакомимся с методикой выбора новой цепи в случае выхода из строя имеющейся.

Немного о передачах

В газораспределительных механизмах встречается несколько типов передач. К несчастью, без приводных устройств никак не обойтись – именно они отвечают за синхронизацию коленчатого вала с распределительным валом. В ГРМ для синхронизации могут использовать следующие передачи:

1. Шестеренчатая;
2. Цепная;
3. Ременная.

Шестеренчатая передача появилась раньше всех остальных. Она весьма надежна и имеет долгий срок службы. К тому же, она почти не нуждается в обслуживании. От шестеренчатого привода отказались в силу того, что он низкооборотен, издает много шума и имеет не слишком впечатляющие массогабаритные характеристики. В газораспределительных механизмах большинства современных автомобилях шестеренчатая передача не используется. Впрочем, на некоторых морально устаревших двигателях ее еще можно увидеть – в дизельных TD от концерна Nissan, например.

Цепная передача выгодно отличается от шестеренчатой – она легче, тише и проще в обслуживании (если оно требуется). В тандеме с цепью работает также звездочки, успокоитель и гидронатяжитель. Получается относительно несложная, но вместе с тем надежная система. Подобная передача активно применялась в автопроме вплоть до 90-х годов, после чего ее вытеснила ременная передача, а затем цепи снова были признаны наиболее надежным решением для приводов и они снова вошли в обиход.

Порядка 10-15 лет основной передачей была ременная. Механизм ГРМ с ремнем включает в себя один или несколько ремней, один или несколько роликов, а также натяжитель и некоторые другие элементы. По сути, это та же система, что и у цепного привода, а основное ее отличие в габаритах деталей и, собственно, наличии ремня / ремней. Ременной механизм может похвастать очень низкой шумностью работы. К тому же, в свое время ременной привод отлично подходил в V-образным, двураспредвальным и оппозитным моторам. Да и если автомобиль имел, к примеру, турбонаддув, ременная передача отлично вписывалась в конструкцию ГРМ. Основные недостатки ремней кроются в их невысокой механической прочности, низкой защищенности от воздействия химически агрессивных сред (моторное масло химически агрессивно) и перепадов температур. Принято считать, что сегодня цепной привод вытеснил ременной.

Плюсы и минусы цепных передач

Как видите, вариантов исполнения передач целых три. Со счетов можно списать шестеренчатую передачу – она почти не находит применения в современных агрегатах. А вот споры о том, что лучше – ремень или же цепь – не утихают до сих пор. Инженеры сошлись во мнении, что цепь лучше показывает себя там, где механизм синхронизации валов испытывает серьезные нагрузки и слабо защищен от воздействия внешних сред. При этом повышенная шумность цепной передачи является лишь платой за высокую надежность. Вот каковы особенности цепных передач:

• Цепь может изгибаться только в одной плоскости, а значит, может синхронизировать только параллельно расположенные валы;
• Цепной привод достаточно легко регулировать;
• Цепь гарантируют точную установку фаз ГРМ и может повлиять на мощностные характеристики двигателя только при сильном износе – в отличие от ремня, который постепенно вытягивается;
• Угол, с которым цепь обхватывает звездочку, не слишком сильно влияет на качество передачи энергии.

При этом цепная передача имеет ряд ключевых достоинств. На ее работу не влияет температура воздуха, вследствие чего становится возможным применение цепного привода в тропических и арктических условиях (невозможно для ременного привода). Цепи не растягиваются, крайне редко обрываются при локальных перегрузках и в целом имеют высокую прочность и износостойкость.

Не могло обойтись и без серьезных недостатков. Цепи сложны в изготовлении – они имеют относительно сложную конструкцию, крайне требовательны к используемым материалам и соблюдению технологии производства. К тому же, цепи довольно тяжелы, однако большой вес не играет особой роли для городского автомобиля. Напротив, в гоночном транспорте даже лишний килограмм является проблемой. Вдобавок к этому, при работе цепной привод ГРМ создает больше шума, чем ременной.

Виды цепей ГРМ

Сразу отметим, что мы не будем рассматривать особенности устройства и типы газораспределительных механизмов. Скажем лишь, что различные ГРМ имеют разный КПД, различное оснащение и, разумеется, различную устойчивость к нагрузкам. По мере появления новых систем газораспределения менялись и требования и к цепному приводу. Сегодня выделяют два вида цепей ГРМ:

• Пластинчато-роликовые;
• Пластинчатые.

Пластинчато-роликовые цепи включают в себя ролики, которые соединяются штифтами и пластинами. В зазоры между роликами могут пройти зубцы звездочек, за счет чего и происходит зацепление и дальнейшая передача крутящего момента. Пластинчато-роликовые цепи газораспределительных механизмов могут быть как однорядными, так и двухрядными. Двухрядные цепи активно применяются в низкооборотных моторах.

Повышение требований к оборотистости привело к созданию пластинчатых цепей. Они состоят из множества пакетов пластин, которые соединяются штифтами. Ролики в конструкции отсутствуют. При изгибе пластинчатые цепи образуют зубцы на своем внутреннем радиусе, причем именно эти зубцы сцепляются с зубцами звездочек распределительного и коленчатого валов. За счет максимизации площади рабочей поверхности и правильного распределения нагрузок пластинчатые цепи ГРМ имеют огромный эксплуатационный ресурс. К тому же, привод с такими цепями работает довольно тихо. Основной недостаток пластинчатых цепей: высокие требования к качеству моторных масел.

Требования к маслам

Говоря о цепях ГРМ, многие автолюбители забывают, что сами цепи и смежные с ними элементы чувствительны к качеству и текущему состоянию моторного масла. Стоит ли говорить, что регламент по замене масел необходимо соблюдать, а его игнорирование часто приводит к поломкам. В случае цепного привода использование загрязненного или же низкокачественного масла может приводить к быстрому износу шестерен. Чтобы этого не допускать, учитывайте следующее:

• Пластинчато-роликовые цепи предъявляют не очень жесткие требования к моторным маслам. Желательно использовать масла средней вязкости – но не ниже W20. Зольность масел не существенна;
• Пластинчатые цепи очень требовательны к маслам. Подходят исключительно полнозольные масла с высоким содержанием фосфора, с вязкостью минимум W30, а лучше и выше. Бывают и исключения, о которых ниже.

Так как цепи эксплуатируются под огромными нагрузками, смежными с ними элементы не должны страдать от масляного голодания. Если на автомобиле установлена пластинчатая цепь ГРМ, то владельцу транспортного средства строго рекомендовано следить за состоянием моторного масла. Для заливки рекомендуется использовать масла от известных производителей, которая удовлетворяют указанным выше требованиям. Единственное исключение: пластинчатые цепи некоторых японских автомобилей (Suzuki, Toyota), которая могут исправно работать даже с низкозольными и маловязкими маслами.

Неисправности цепей ГРМ

Несмотря на огромный эксплуатационный ресурс и высокую устойчивость к перегрузкам, периодически цепной привод нуждается в обслуживании или замене отдельных комплектующих. Практика успела показать, что правильно подобранные цепи ГРМ могут проехать от 250 до 350 тысяч километров в среднем. Однако лишь при условии своевременной замены моторного масла! Обычно автолюбители жалуются на следующие неисправности:

• Дребезжание, а также появления звуков трения роликов / пластин цепи;
• Резкое прекращение работы двигателя;
• Неравномерная работа силового агрегата на холостых.

В большинстве случаев точную диагностику может провести только специалист. Например, он выявит проблему по данным с автомобильных датчиков. С помощью диагностического компьютера мастер также попытается выявить проблему сдвига фаз газораспределения. Как правило, грамотные мотористы быстро определяют, является ли цепь источником проблем. Один из самых простых способов диагностики ее состояния: визуальный осмотр. Если цепь провисает, строго рекомендована работа с элементами цепного привода.

Автолюбителям следует прислушиваться к работе газораспределительного механизма. Если можно слышать дребезжание, стрекот или же лязг металла, цепь стоит проверить как можно скорее. Многие мастера и вовсе рекомендуют осматривать цепь ГРМ каждые 100 тысяч  км. пробега. Дабы избежать проблем с обрывом цепи или выходом из строя гидронатяжителя, успокоителя, износом башмака и истиранием зубьев звездочек, автолюбителю стоит следить за состоянием моторного масла.

Выбор новой цепи

Подобрать цепь для своего автомобиля не так уж и сложно. Правильнее всего будет вести поиски только по VIN-коду, т.к. именно такой поиск гарантирует точный результат. Однако искать можно и по параметрам своего автомобиля. Допускать ошибок нельзя, так как неподходящей цепью не удастся оснастить привод ГРМ. Обычно цепи ищут по:

• VIN-коду;
• Техническим параметрам авто: марка, модель, а также год выпуска, параметры двигателя;
• Коду имеющейся цепи.

Мы советуем автолюбителям искать подходящую цепь или по VIN-коду (гарантирует надежный результат) или по параметрам их транспортного средства. Во втором случае поиск лучше вести в проверенных электронных каталогах. Как правило, сам поиск представляет собой поэтапное указание параметрам автомобиля из выпадающего списка, выбор из категории деталей и последующую выдачу искомой запчасти. Нередко вместе с предложением о покупке автолюбитель получает код цепи. В будущем по этому коду можно будет найти эту же цепь в другом месте или подобрать аналоги от других производителей. Кстати, на производителях стоит заострить свое внимание.

Экскурс по производителям

Как и в случае большинства автомобильных комплектующих, цепи делят на оригинальные и неоригинальные. Практически все автоконцерны закупают цепи у сторонних производителей, которые имеют хорошую репутацию, большой опыт работы и уделяют максимум внимание качеству изделий. Важно учитывать, для удовлетворения нуждо вторичного рынка автозапчастей большинство таких производителей выпускает цепи в комплекте со смежными элементами ГРМ и уплотнителями. Помимо цепи в комплект входят звезды, успокоитель, натяжитель и башмак. Наиболее качественные детали ГРМ предлагают такие фирмы:

• INA (Германия);
• SKF (Швеция);
• DID (Япония);
• BGA (Великобритания);
• IWIS (Германия);
• Dayco (США).

Кроме того, цепи и комплекты для оснащения ГРМ предлагают упаковщики. Например, немецкие Febi и Swag. Качество их продукции вполне удовлетворительно. Дело здесь в том, что большую часть цепей изготавливает ограниченное число фирм. Их же продукцию реализуют фирмы-упаковщики. Чего действительно стоит опасаться, так это подделок и продукции азиатских «нонейм» производителей. Дешевые цепи имеют не очень большой эксплуатационный ресурс и довольно часто рвутся. Обрыв цепи нередко влечет за собой необходимость в проведении капитального ремонта двигателя.

Вывод

Цепь ГРМ – это очень живучий элемент приводной системы, проблемы с которым возникают не так уж часто. За все время пользования автомобилем его владельцу зачастую приходится менять цепь один, максимум два раза. Однако с учетом выхода на вторичный рынок автомобильных комплектующих недобросовестных производителей и упаковщиков, найти качественную цепь становится все труднее. Мы категорически не рекомендуем экономить на этом элементы ГРМ. Даже переплата за бренд будет оправдана, так как за этим брендом стоит производитель действительно качественных автозапчастей.