Что такое цепная передача на двигателе

Цепь ГРМ

Цепной привод ГРМ – способ передачи вращательного усилия от коленчатого вала двигателя к распределительному валу ГРМ, который расположен в головке блока цилиндров (ГБЦ) верхнеклапанных ДВС.

Цепная передача может быть реализована посредством установки роликовой или зубчатой цепи. Стоит отметить, что зубчатые цепи сегодня являются более предпочтительным вариантом. Зубчатая цепь ГРМ имеет повышенную гибкость, а также использование зубчатой цепи в конструкции привода позволяет снизить уровень шума при работе ДВС. Использование такой цепи приближает по данному показателю цепной привод к ременному.

Цепной привод включает в себя однорядные и двухрядные цепи. Посредством цепи усилие от звездочки коленвала передается на звездочку, закрепленную на конце распредвала. Специальный ограничительный палец, который вкручен в блок цилиндров или ГБЦ, является ограничителем цепи ГРМ. Элемент не позволяет цепи спадать в случае ослабления натяжения. Цепь не касается ограничителя при условии нормального натяжения.

Цепь ГРМ натягивается при помощи специальных гидравлических натяжителей, которые работают при помощи моторного масла, поступающего из системы смазки двигателя. Натяжителей цепи может быть несколько (1-3), что зависит от количества распределительных валов ГРМ и других особенностей конструкции.

Натяжение цепи не позволяет исключить возникающих колебаний в тех местах, где отсутствуют приводные шкивы и натяжители. Колебания возникают по причине того, что цепь склонна к инерционному движению. По этой причине цепной привод получил дополнительную систему для гашения возникающих колебаний цепи ГРМ.

Элементами для устранения колебаний цепи ГРМ выступают так называемые успокоители. Успокоитель цепи представляет собой специальную прижимную планку, которая имеет металлическую основу и покрывается сверху резиной. Успокоитель подпружинен, допуская небольшие колебания цепи, которые ограничены силой пружины. Использование натяжителя и успокоителя цепи становится качественным решением для снижения вибрации и шума в процессе работы цепного привода ГРМ.

Долговечность цепи зависит от материалов ее изготовления, а также от качества обработки. Аналогичные требования выдвигаются к звездочкам, с которыми цепь постоянно взаимодействует. Не менее важными аспектами являются исправность системы смазки ДВС и качество моторного масла. Получается, ресурс цепи ГРМ сильно зависит от трех основных факторов:

• качество самой цепи;
• правильное натяжение;
• эффективность смазки;

Главным минусом цепного привода является то, что механизм расположен внутри блока цилиндров и затрагивает внутреннюю часть головки блока цилиндров. Сама цепь изнашивается очень медленно, но успокоители-башмаки и натяжители цепи выходят из строя намного быстрее. Для контроля состояния и замены указанных элементов требуется осуществить большой объем работ по разборке двигателя. Цепной привод ГРМ повышает итоговую стоимость автомобиля, но при должном обслуживании способен обеспечить повышенную надежность сравнительно с реализацией привода посредством ремня ГРМ.

Сравнение цепного и ременного типа приводов газораспределительного механизма. Преимущества и недостатки цепи ГРМ, плюсы и минусы ремня ГРМ. Рекомендации.

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

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

Назначение ремня ГРМ в устройстве ременного привода газораспределительного механизма. Особенности эксплуатации, как часто нужно менять приводной ремень.

Особенности и нюансы правильного подбора приводного ремня ГРМ. Когда ремень нужно менять, лучшие производители ремней, как не купить подделку. Рекомендации.

Когда нужно менять приводной ремень механизма газораспределения. Замена ремня ГРМ, выставление по меткам и как это сделать правильно. Советы и рекомендации.

Ремень или цепь? Преимущества и недостатки различных систем привода ГРМ

Газораспределительный механизм (ГРМ) — одна из важнейших систем двигателя внутреннего сгорания, он обеспечивает своевременную подачу в цилиндры горючей смеси или воздуха, а танже удаление из цилиндров продунтов сгорания во время таита выпусна. На современных автомобильных двигателях привод ГРМ осуществляется посредством цепной или зубчатой ременной передачи. Обе схемы сегодня распространены почти в равной степени. Но все же что лучше с точни зрения эксплуатации — ремень или цепь?

Сначала обратимся к
истории — цепь начала применяться гораздо раньше ременной передачи, хотя конструктивно такой механизм значительно сложнее. Для эффективного натяжения и устранения колебаний цепной передачи приходится применять дополнительные элементы, которые усложняют и утяжеляют конструкцию. Это
так называемые «натяжитель» и «успокоитель». Отсюда следуют и основные недостатки цепной передачи — большой вес и сложность конструкции. Pa6оты по замене цепи в два-три раза дороже, чем цо замене ремня ГРМ. Ещё один недостаток — повышенный шум при работе. Так же следует учесть, что почти на всех современных моторах используется гидронатяжитель цепи, старый очень чувствителен к давлению в системе смазки. Поэтому на современных ДВС с цепным приводом ГРМ необходимо использовать дорогое высококачественное масло. Вообще, натяжитель — самое слабое звено в цепном приводе ГРМ. Из-за его некорректной работы цепь может перескочить при холодном запуске двигателя. Такая же ситуация может возникнуть на автомобиле с механической коробкой передач при откате машины назад на подъеме с включенной передачей.

Теперь о преимуществах цепи. Теоретически цепь способна выдержать большие нагрузки, чем ременная передача, именно поэтому на мощных высоко-,форсированных двигателях цепь используется чаще. Если конструкция цепной передачи грамотно рассчитана, то ее замена не требуется в течение всего срока службы, однако на практике так происходит далеко не всегда. Примерно до 1960-х годов, когда мощность двигателей на массовых автомобилях была сравнительно небольшой, обычная однорядная цепь вполне справлялась с нагрузками. Однако на мощные моторы для надежной работы ГРМ приходилось ставить двух- и даже трехрядные цени. Они отлично справлялись со своей задачей, но вес и сложность конструкции еще больше возросли. А с шумом пришлось бороться с помощью усиления шумоизоляции, а это опять лишний вес. В начале XXI века основной тенденцией при проектировании автомобильных двигателей стал даунсайзинг — форсирование двигателей при уменьшении их рабочего объема. Для снижения веса и компактности привода ГРМ на таких двигателях опять стали использовать недорогие однорядные цепи. В некоторых случаях срок их службы даже меньше, чем у ременной передачи, на ряде современных моторов — не более 60 000 км.
Еще одно преимущество цепной передачи — она фактически является деталью двигателя, поскольку расположена внутри него и не подвержена внешним воздействиям. Поэтому на всех транспортных средствах, которые эксплуатируются в сложных дорожных и климатических условиях, использование цепи выглядит более предпочтительным.

Еще один плюс «цепи» проявляется на двигателях, оснащенных системой изменения фаз газораспределения (а современные моторы почти все такие). Цепной привод позволяет использовать более простую и надежную конструкцию фазовращателей.

Теперь о зубчатой ременной передаче. Когда она только появилась, казалось, что ремень скоро полностью вытеснит цепь, особенно когда стали доступны современные материалы, которые позволили в ряде случаев увеличить ресурс ремня ГРМ до 150-200 тысяч км. Ременная передача дешевле, легче, ремень лучше гасит вибрации, такая конструкция менее шумная в работе, она более компактная. Ремень проще диагностировать и заменять, поскольку для этого не надо вскрывать двигатель. Но отсюда и основной недостаток: срок службы ремня может быть сильно ограничен из за его загрязнения и попадания посторонних частиц, износа роликов. К тому же ремень — резинотехническое изделие, а резина, как известно, со временем стареет. Поэтому ременные системы привода ГРМ имеют ограничения как по пробегу, так и по сроку службы. Из-за тех владельцев, которые эксплуатируют автомобиль не постоянно, а от случая к случаю, приходится нести дополнительные расходы на замену ремня, в то время как для цепной передачи возраст не критичен.
Еще один недостаток — ремень может не выдержать значительного превышения расчетных нагрузок, что может произойти при экстремальных условиях эксплуатации.

Как можно заметить, хотя обе конструкции работоспособны и при грамотном проектировании и высоком качестве изготовления служат долго, недостатков у них немало, поэтому многие производители на разных моделях двигателей (например Nissan) используют ремень или цепь. В свою очередь многие производители автокомпонентов, которые ранее специализировались на производстве ременных передач, дополнительно освоили выпуск цепей, и наоборот.

Возможно, в перспективе на смену традиционным конструкциям привода ГРМ придет ремень, работающий в масляной ванне. Данная разработка сочетает в себе преимущества ремня ГРМ (небольшой вес, низкий уровень шума, меньшие потери на трение) и цепного привода (высокая надежность и большой ресурс). Интересно,что первый такой ремень был создан в 2006 году для двигателя Ford Lynx 1.8 Diesel, где цепная передача была заменена на ременную без изменения конструкции силового агрегата. 3-цилиндровый двигатель Ford с рабочим объемом 999 куб. см, представленный в 2012 году изначально проектировался с применением такой ременной передачи.

Обслуживание и ремонт трансмиссии цепных скутеров на примере BM

Обслуживание и ремонт трансмиссии цепных скутеров на примере BM Mint

Многие владельцы и не подозревают, что в «ноге» их скутера может статься не классический клиноременный вариатор, а цепная передача. В инструкции по эксплуатации написано мало, а о ремонте и вовсе ни слова. Постараемся восполнить пробел.
Пара слов о конструкции. Передача состоит из двух звездочек (ведущей и ведомой), роликовой цепи и двух успокоителей. Ведущая звездочка закреплена на барабане центробежного сцепления. Когда двигатель заглушён или работает на холостом ходу, барабан не связан с цапфой коленчатого вала. Когда вы повысите обороты коленчатого вала двигателя, колодки сцепления, расположенные на цапфе, разойдутся и благодаря силе трения передадут крутящий момент на барабан сцепления и ведущую звездочку цепной передачи. Ведомая звездочка жестко закреплена на валу редуктора заднего колеса. Цепь, соединяющая звездочки, втулочно-роликовая.
Чтобы мотор не впал в бессрочный транс и цепь служила дольше, трансмиссия закрыта герметичным кожухом, а он частично заполнен маслом. Ваша миссия — периодически проводить техобслу-
живание, а оно сводится: первое, к контролю за уровнем масла, и второе — вовремя его менять.
Проверять уровень масла нужно после длительной стоянки или если обнаружите потеки на кожухе. Но первый раз загляните в него сразу после покупки скутера.

Когда вы открутите болт — из контрольного отверстия, оттуда должно потечь масло.	Чтобы слить масло, открутите сливную пробку в задней части кожуха трансмиссии.	Заливная горловина закрыта пластмассовой резьбовой пробкой. Рядом выбиты цифры — приблизительная вместимость кожуха.

Установите «табуретку» на центральную подставку на горизонтальной площадке. Выкрутите винт из контрольного отверстия — оно расположено чуть ниже середины крышки кожуха. Если уровень в норме, масло из него должно потечь тонкой струйкой. Не течет? Чуть наклоните скутер на себя. Опять «сухо»? Значит, долейте масло — оно должно быть той же марки, что уже залито. Если же масло меняете,
можно использовать любое моторное. Единственное, что оговаривает изготовитель, его вязкость — 10W40. Выкрутите пробку в задней верхней части кожуха. На его отливке обычно указано, сколько масла нужно залить, но приблизительно. В нашем случае — 450 мл. Но если по уму, — заполняйте кожух до момента, пока масло не намнет переливаться из контрольного отверстия.
Перед разборкой трансмиссии масло слейте. Открутите пробку, расположенную в низу его задней части. К сожалению, это не самая низшая точка кожуха. Немного масла (около 70 мл) останется в приливе передней части и вытечет, как только вы открутите винты крепления
крышки. Будьте наготове: переставьте емкость, в которую сливали масло, к этому месту и заранее запаситесь тряпками или ветошью, чтобы вытереть лужицы.
Масляный насос системы раздельной смазки расположен в задней части «ноги» под отдельной крышкой. Снимите эту крышку. Не трогая масляные шланги, открутите болты крепления насоса, выньте его из посадочного места и отведите вверх. Затем снимите крышку корпуса трансмиссии. Рычаг кикстартера, в принципе, можно не трогать, но мы его демонтировали -без него удобнее откручивать винты крышки. Эти винты разные по длине -при сборке не перепутаете.

Снимите крышку полости, в которой расположен масляный насос.	Демонтирование насоса.

Крышка редуктора с механизмом кикстартера (на него показывает стрелка). Без надоности не разбирайте: не соберете.

Открутив винты крышки кожуха, обстучите ее киянкой или деревянным бруском — легче отделится. Под ней установлена картонная прокладка — постарайтесь ее не повредить. Когда крышку снимете, увидите механизм кикстартера: обследуйте его. Если не заметили ничего, вызывающего настороженность, отложите узел в сторону.
Осмотрите цепной привод — цепь, два ее успокоителя и зубья звездочек. Эти детали не должны быть поврежденными. Определите величину люфта цепи. Если ее можно оттянуть больше чем на 10 мм от условной прямой линии, замените — ремонтировать ее нельзя (многие по невежеству укорачивают на пару звеньев). Снять цепь можно двумя способами: демонтировав ведомую или же ведущую звездочки вместе с центробежным сцеплением.

Свободный ход новой цепи.

Чтобы снять ведомую, удерживая при этом выступающий конец болта пассатижами, открутите (ключом «на 10») гайку.
Демонтировать ведущую звездочку нужно в случае, если хотите осмотреть или заменить детали центробежного сцепления. Для этого заклиньте жалом отвертки зубчатый венец шестерни пускового механизма и открутите гайку ключом «на 17». Под гай-
кой — храповая шестерня кикстартера и еще несколько деталей. Запомните, как они расположены, чтобы не перепутать при сборке последовательность их установки.

Чтобы открутить гайку крепления барабанного центробежного сцепления, нужно заклинить барабан отверткой..	Успокоители цепи свободно надеты на приливы картера

Открутив гайки, снимите блок ведомой звездочки и ведущей шестерни..

Снимите с шейки коленчатого вала ведущую звездочку, выполненную одним
целым с барабаном сцепления, а затем основание сцепления с грузиками. Осмотрите детали, чтобы убедиться, что:
— грузики не болтаются на осях;
— рабочая поверхность грузиков не изношена и без повреждений;
— пружины с усилием сжимают грузики;
— на рабочей поверхности барабана сцепления нет трещин или выработки;
— зубья звездочки не изношены, без заусенцев или других повреждений.
Детали с перечисленными дефектами замените.
Сборка — в обратной последовательности. Перед установкой крышки протрите прокладку от масла, осмотрите ее. Обнаружите повреждения — замените. Винты крепления крышки затяните «по кругу» в несколько приемов, не прикладывая чрезмерных
усилий. Как залить масло, — описано выше.
Перед установкой масляного насоса на место осмотрите шланги — не перетерлись ли они в местах перегиба об острый угол? Для себя отметьте: при такой конструкции привода маслонасос подает масло в двигатель только на ходу, когда крутится заднее колесо. Работающий двигатель при остановке скутера смазывается остатками масла, но их надолго не хватит. Поэтому не давайте мотору долго работать, когда скутер недвижим — сразу после остановки заглушите.
Вообще-то, цепная трансмиссия надежна и долговечна. Если ее не «насиловать» перевозкой чрезмерных грузов и не «козлить» на каждом светофоре, не забывать проверить уровень масла, то «радости», связанные с ее ремонтом, обойдут вас стороной.

Замена ГРМ

ГРМ – газораспределительный механизм. Любой поршневой двигатель внутреннего сгорания оснащен механизмом газораспределения. В широком смысле задачей механизма газораспределения является обеспечение двигателя поступлением горючей смеси и отвод из камеры сгорания отработанных газов. В сокращённом варианте в состав механизма ГРМ включают только элементы, ответственные за синхронизацию работы коленвала с распредвалом (распредвалами). Существуют три основных способа этой синхронизации:
1. Шестеренчатая передача.
2. Ременная передача.
3. Цепная передача.

Шестеренчатая передача исторически самая старая. Её положительными сторонами являются простота устройства, самая высокая надёжность, очень долгий срок службы и практическое отсутствие необходимости обслуживания. Отрицательными сторонами являются массивность, шумность, низкооборотистость. Шестеренчатая передача используется на средних и больших дизельных двигателях. Примерами таких двигателей являются моторы серии B у фирмы Toyota и серии TD у Nissan. К сожалению, в современных автомобилях этот способ синхронизации используется всё реже.

Ременная передача переживала свой расцвет в 90-е годы XX века. Суть этой передачи заключается в использовании армированного синтетическими нитями резинового зубчатого ремня, который сочленяет коленвал с распредвалом. Положительными сторонами ременной передачи являются: самая низкая шумность, самый малый вес, низкая цена, возможность установки на моторы со сложной компоновкой узлов и агрегатов, возможность работы на самых высоких оборотах коленвала. Отрицательными сторонами является необходимость периодической замены ремня и сопутствующих деталей (раз в 10 лет или раз в 100000км. пробега), чувствительность резинового ремня к экстремально высоким и низким температурам – уменьшение ресурса в тропических и полярных регионах. Резиновый ремень чувствителен к загрязнению техническими жидкостями, особенно маслами.

Важным условием эксплуатации двигателей с ременным механизмом ГРМ является своевременное и квалифицированное техническое обслуживание по периодической замене ГРМ с использованием качественных запчастей. Нарушение этого условия приводит к аварийному обрыву ремня ГРМ, что в ряде случаев приводит к поломке других элементов двигателя (клапанов, распредвалов, поршней, направляющих и др.) и как следствие к дорогому ремонту.

Расцвет в использовании ременной передачи в 90-х годах XX века связан с бурным расцветом химической промышленности, которая дала высококачественное сырьё для автомобильной промышленности, что позволило изготавливать резиновые ремни ГРМ рассчитанные на долгий срок службы и выдерживающие высокие механические нагрузки. Вторым фактором, способствующим широкому внедрению ременной передачи, явилось значительное усложнение конструкции двигателей (двухраспредвальные, V-образные, оппозитные моторы и др.), а ременная передача на этом этапе двигателестроения считалась оптимальной. Третьим фактором явилось резкое увеличение мощности двигателей (внедрение механизма изменяемых фаз газораспределения, турбонаддува, двухраспредвальных головок блока) и как следствие увеличение частоты вращения коленвала, а ременная передача как нельзя лучше удовлетворяла эти возросшим требованиям.

В простом варианте ременный механизм ГРМ включает в себя: сам ремень ГРМ, натяжной ролик (обеспечивает натяжение ремня). В более сложно устроенных моторах к этим деталям добавляется обводной ролик или ролики (обеспечивают изгиб ремня ГРМ в месте, необходимом для архитектуры двигателя и служат для гашения колебаний ремня), гидронатяжитель (устройство, обеспечивающее натяжение ремня и амортизирующее его резкие рывки), используется на форсированных моторах.

На некоторых моторах имеются дополнительные ремни: привода балансировочных валов, ТНВД и др., эти ремни в свою очередь тоже имеют натяжные ролики. Из-за того, что резиновые ремни ГРМ очень чувствительны к загрязнению маслами, при проектировании двигателя конструктора были вынуждены поместить ремень ГРМ снаружи мотора, что вызвало необходимость установки сальников в местах выхода из двигателя распредвалов и коленвала. Сальники тоже изготавливаются из резины, которая со временем стареет и теряет свои свойства (эластичность), что при отсутствии своевременной замены на новый, приводит к протечки масла из двигателя внутрь кожуха ремня ГРМ. При попадании масла внутри кожуха неизбежно возникает загрязнение ремня ГРМ этим маслом, что приводит к выходу его из строя и поломке двигателя. Поэтому при плановой замене ремня ГРМ обязательной замене подлежат ролики, гидронатяжитель и сальники, на ряде моторов замене подлежит и прокладка клапанной крышки с сопутствующими уплотнениями.

Цепная передача.

Данный вид передачи был очень распространен до 90-х годов XX века, затем в 90-х был значительно потеснён ременным механизмом ГРМ, а с начала 2000 года цепная передача триумфально вернулась на арену автомобилестроения и в настоящее время, бесспорно, лидирует практически вытеснив ременную передачу.
Суть цепной передачи та же, что и ременной, с той разницей, что ремень заменён цепью, шестерни распредвала и коленвала – звёздочками, натяжной ролик – гидронатяжителем и башмаком, а обводные ролики – успокоителями.

Цепная передача объединила всё лучшее от шестеренчатой и ременной передачи. Достоинствами цепной передачи является:
1. Длительный срок службы (250000км пробега).
2. Относительная малошумность.
3. Нечувствительность к температуре окружающей среды.
4. Высокая надёжность.
5. Современные конструкции цепей удовлетворят самым высоким требованиям относительно частоты вращения коленвала и могут устанавливаться на самые современные моторы.
К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость замены цепного механизма ГРМ.