Не будет преувеличением сказать, что среди автомобилистов вопрос, что лучше ремень ГРМ или цепь, дискутируется очень активно. Производители сейчас выпускают автомобили как цепными, так и с ременными приводами распределительных механизмов, причем никаких четких и однозначных признаков того, что предпочтение отдается какой-либо одной из этих типов передач, нет и пока не предвидится.
Это несколько осложняет и без того нелегкую проблему выбора автомобилистам, которые собираются обзавестись новым автомобилем. У них есть возможность купить, по большому счету, равнозначные по своим техническим и прочим характеристикам авто как с цепями, так и с ремнями ГРМ. Попробуем разобраться, какой же из них все-таки лучше?
Устройство ГРМ (Газораспределительный механизм): 1 — шестерня распределительного вала; 2 — кулачки; 3 — распределительный вал; 4 — подшипник; 5 — клапаны; 6 — пружины; 7 — ремень ГРМ; 8 — коленчатый вал с маховиком; 9 — газораспределительная шестерня;
Для того чтобы разобраться, что лучше ремень ГРМ или цепь, для начала необходимо хотя бы в общих чертах представлять себе, что же такое ГРМ, из каких элементов состоит и зачем нужен. Он представляет собой такой механизм управления газовыми потоками в двигателе внутреннего сгорания автомобиля, который переключает фазы газораспределения. Иными словами, именно ГРМ открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны, которые, соответственно, открывают доступ внутрь цилиндров топливной смеси и доступ наружу отработанных газов.
Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания состоит из следующих основных элементов:
- Клапанов;
- Распределительного вала;
- Привода распределительного вала.
Именно к последнему из них имеют самое непосредственное отношение цепи и ремни ГРМ. Следует заметить, что в двигателях внутреннего сгорания с верхним расположением клапанов (а именно таким их расположением отличаются практически все современные ДВС) изначально использовались именно цепные приводы распределительных валов. Уже в двадцатых годах прошлого века цепи, использовавшиеся в них, были двух- и даже трехрядными (это существенно повышало их надежность), сами ГРМ имели натяжители и успокоители.
Цепные приводы распределительных валов газораспределительных механизмов использовались практически во всех верхнеклапанных двигателях внутреннего сгорания, которыми оснащалась автомобильная техника, вплоть до 1956 года. Именно тогда в США на спортивном автомобиле Devin Sports Car был использован ремень ГРМ. Необходимо, однако, отметить, что поначалу ременная передача в газораспределительных механизмах использовалась преимущественно в спорткарах, поскольку она обеспечивала (да и сейчас обеспечивает) довольно существенный прирост мощности и крутящего момента.
Однако постепенно, по мере совершенствования ДВС и роста требований, которые к ним предъявляются, ремни начали сначала серьезно теснить цепи в этих приводах, а сейчас уже на равных конкурируют с ними. Достаточно сказать, что подавляющее большинство трех- и четырехцилиндровых моторов, устанавливаемых сейчас на легковые машины, имеют именно ременный привод газораспределительного механизма, а что касается приводов цепных, то ими чаще всего оборудуются мощные шести- и восьмицилиндровые двигатели, которыми комплектуется техника нескольких производителей (например, Mitsubishi, Toyota, BMW). В то же самое время немало моделей мощных «многоцилиндровых» моторов снабжаются ремнями ГРМ.
Ремень ГРМ: плюсы и минусы
Устройство ременного привода ГРМ
Ременные приводы ГРМ, применяемые в автомобильных двигателях внутреннего сгорания, имеют целый ряд достоинств, благодаря которым и получили весьма широкое распространение. Прежде всего, следует отметить, что они имеют простую конструкцию, при необходимости их замена не представляет никакого труда (причем, кстати говоря, во многих случаях ее можно произвести самостоятельно, не прибегая к помощи квалифицированных специалистов).
Ремни ГРМ имеют совсем небольшую массу, поскольку изготавливаются из легких и в то же самое время прочных материалов (неопрена и стекловолокна). Ролики и шкивы ременной передачи газораспределительных механизмов также облегченные, что позволяет существенно снизить общую массу двигателя.
К несомненным достоинствам ремней ГРМ надо отнести также и то, что они практически не издают шума. Что касается недостатков, то он, пожалуй, всего лишь один: прочность существенно ниже, чем у цепей. Несмотря на превосходное качество материалов изготовления, ремни ГРМ, как показывает практика, выдерживают не более 50000 километров пробега. Цифра, конечно, тоже далеко не маленькая, но существенно меньше, чем у цепей ГРМ.
Кроме того, у ремней есть одно достаточно неприятное свойство: они иногда рвутся совершенно внезапно, что может привести (и порой действительно приводит) к серьезным поломкам других частей двигателя, и, как следствие, - к дорогостоящему ремонту силового агрегата.
Цепь ГРМ: плюсы и минусы
Устройство цепного привода ГРМ
Цепи газораспределительных механизмов двигателей современных автомобилей (причем даже однорядные, не говоря уже о двух- и трехрядных) отличаются высочайшей надежностью и износостойкостью, и именно это является их главным достоинством. Им совершенно не страшны температурные перепады, а поскольку все их элементы выпускаются из высокопрочного металла, то они превосходно выдерживают любые механические воздействия. Поэтому повреждаются (а тем более рвутся) они крайне редко, пожалуй, только тогда, когда владельцы машины полностью игнорирует необходимость их замены ввиду естественного износа (ресурс цепи, кстати говоря, составляет от 100000 до 200000 километров пробега).
Что касается недостатков, то они у цепей ГРМ тоже, конечно же, есть, причем большинство из них, по сути дела, являются продолжением преимуществ. Цепные приводы газораспределительных механизмов имеют довольно значительную массу и сложную конструкцию. Они гораздо более шумные, чем ремни. Впрочем, все эти недостатки, как утверждают эксперты, с лихвой компенсируются главным достоинством: прочностью и долговечностью.
Видео на тему
Начнем с истории вопроса. На заре создания двигателей внутреннего сгорания самым простым и логичным был привод распределительного вала с помощью шестерен. Нужно, чтобы распредвал вращался вдвое медленнее коленчатого вала, а потому две шестерни с числом зубьев, относящимся как 1:2, представлялись идеальным решением. Схема с шестеренным приводом обладает самой высокой надежностью. Недаром на знаменитом танке Т-34 устанавливался , у которого не только привод клапанов, но и всех вспомогательных агрегатов осуществлялся шестернями. Предвоенные, да и некоторые послевоенные легковые автомобили отечественного производства также имели шестеренный привод ГРМ с нижним расположением распредвала.
На цепь его!
Конструкторы автомобильных двигателей довольно быстро пришли к выводу, что распределительному валу место рядом с клапанами. Это решение упрощает привод клапанов и снижает инерционность, что особенно важно для высокооборотных моторов. И расстояние между распределительным и коленчатым валами стало достаточно велико, особенно на длинноходных двигателях. Такими называют моторы, у которых ход поршня больше, чем диаметр цилиндра. К тому времени уже были освоены в производстве втулочно-роликовые цепи, которые и стали применять для привода распредвалов. Передаточное отношение обеспечивала двукратная разница в числе зубьев ведущей и ведомой шестерен. А цепи применяли двухрядные, для надежности.
Впервые на массовом отечественном двигателе цепной привод появился на , разработанном в первой половине 60-х годов прошлого столетия. А вскоре началось триумфальное шествие Жигулей, на которых вплоть до начала восьмидесятых безраздельно господствовал цепной привод распредвала.
Отмечу, что при использовании цепного привода всегда возникают сложные колебания системы, вызванные неравномерностью работы цепи. Для гашения этих колебаний мотористам приходится устанавливать успокоители в виде пластмассовых (иногда стальных обрезиненных) пластин. При этом цепь необходимо натягивать. Делать это приходится и сразу после сборки мотора, и в процессе эксплуатации в связи с удлинением (вытяжкой) цепи.
Откуда берется «вытяжка»? Интересный вопрос. Конечно, не может быть и речи об удлинении под нагрузкой каждой отдельной пластинки, составляющей цепь. Рассчитать на прочность эти элементы проще простого. Удлинение цепи происходит при износе, увеличении зазора в каждом шарнире, а их, как правило, больше сотни. Соответственно, и суммарная длина цепи может расти на несколько миллиметров по мере износа.
Если данная модель двигателя не славится малым ресурсом цепи (отзывы на профильных форумах вам в помощь), то цепной привод лучше ременного. Ременный привод выдерживает только пробег до регламентной замены, а цепь может ходить дольше. Недаром же существует совет: покупаете бэушный автомобиль - сразу замените все ремни, включая ГРМ.
Не хочу никого обидеть, но владельцы автомобилей, где привод ГРМ осуществляется цепью, несколько снисходительно взирают на тех, кто периодически задумывается: «А как там поживает мой ремень?..».
Расскажите в комментариях, какой тип привода ГРМ нравится вам и почему.
В внутреннего сгорания, бензиновых и дизельных, распределительный вал расположен в верхней части головки блока цилиндров. Классическая конструкция ГРМ предусматривает передачу вращательного усилия от коленчатого вала к распредвалу через цепную передачу. Цепной привод ГРМ имеет ряд достоинств и свои специфические недостатки.
История цепного привода ГРМ
Цепной привод имеет достаточно продолжительную историю. Массовое использование цепи (как и ремня ГРМ) относится к концу , то есть ко времени перехода на конструкцию с верхним расположением распредвала.
Основной недостаток цепи - шумная работа. Основное достоинство - долговечность
В последнее время все большее распространение получают зубчатые цепи, постепенно вытесняющие роликовые. Они обладают большей гибкостью и достоинствами, свойственными в большей степени ременному приводу, главный из которых - низкий уровень шума при работе.
Конструкция цепного привода
Обычно для привода используются одно- и двухрядные роликовые цепи. Они осуществляют передачу усилия от звездочки, укрепленной на , на другую звездочку, надетую на конец распредвала.
Цепь обладает практически нулевой способностью растягиваться и сжиматься, и достаточно ограниченной гибкостью. Поэтому для того, чтобы обеспечить ей постоянное натяжение во время работы, приходится применять мощные гидравлические натяжители, похожие на миниатюрные масляные . Таких натяжителей, в зависимости от количества распредвалов, может быть от одного до трех.
Для того, чтобы цепь "сидела" на своем месте при любых оборотах, ее приходится в буквальном смысле заковывать в оковы, окружая системой натяжителей и успокоителей
Даже хорошо натянутая цепь сохраняет свойство «играть» в тех местах, где нет ни звездочек, ни натяжителей. Цепь - конструкция, развивающая большую инерцию, поэтому цепной привод требует гашения колебаний. Эту задачу решают успокоители - дополнительные подпружиненные прижимные планки. Они имеют стальной каркас, покрытый слоем прочной резины. Успокоители снабжены слабыми пружинами, позволяющими цепи «играть», но лишь в ограниченных пределах. Натяжители и успокоители достаточно эффективно гасят вибрацию и шум. Спадание цепи предотвращает ограничительный палец, который ввинчивается в блок или . При нормальной работе цепь его не касается.
Достоинства цепного привода ГРМ
Работоспособность и долговечность цепного привода ГРМ зависит от материала и качества термической обработки самой цепи и звездочек.
Большое значение имеют точность изготовления и чистота рабочих поверхностей. Главным преимуществом цепного привода ГРМ является его долговечность. На современных двигателях ресурс цепи составляет от 100 до 200 тысяч километров пробега. Если при изготовлении комплектующих были использованы высококачественные материалы, а при эксплуатации обеспечивались правильное натяжение , то цепь прослужит не меньше, чем сам двигатель.
Обрыв цепи - явление редкое. Ухудшение ее состояния можно отследить по усилению шума при работе двигателя.
Недостатки цепного привода ГРМ
Конечно, цепной привод ГРМ сложнее, а следовательно – дороже ременного. Однако надежность цепного привода часто важнее более высокой стоимости.
Цепь - атрибут дорогих и мощных моторов, требующих особой заботы о надежности конструкции
Основной недостаток цепи - труднодоступность. Цепной привод требует постоянной подачи масла, поэтому механизм принято располагать внутри блока цилиндров (и, частично, внутри ГБЦ). Цепь практически не подвержена износу, чего не скажешь о башмаках (успокоителях) и гидравлических натяжителях. Даже для визуального осмотра этих элементов, не говоря уже о замене, приходится разбирать половину двигателя.
К недостаткам цепного привода ГРМ помимо стоимости и сложности можно отнести шумность при работе, больший вес. Но несмотря на эти недостатки именно цепной привод используется в моторах наиболее престижных автомобилей - Jaguar, Mercedes, BMW и других. Объясняется это желанием производителей обеспечить дорогой, но надежной техникой.
Верится с трудом: за последний год порядка 40% жалоб на автомобили были связаны с… цепями ГРМ. Наши читатели стали жаловаться на них гораздо чаще. Для сравнения на тот же ремень ГРМ жалуются реже: с нареканиями на него мы сталкивались в 28% писем. Забавно, а ведь в отличие от, подлежащего периодической замене, именно цепи рассчитаны на протяженный срок службы.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
Сейчас очень много споров по поводу того, какой привод газораспределения лучше - ремень или цепь ГРМ. ВАЗ раньше оснащался последним типом привода. Однако с выходом новых моделей производитель перешел на ремень. Сейчас много компаний переходят на использование такой передачи. Даже современные агрегаты с компоновкой цилиндров V8 оснащаются ременным приводом. Но многие автомобилисты не рады такому решению. Почему ГРМ цепь уходит в прошлое? Давайте рассмотрим ее особенности, преимущества и недостатки.
Характеристика
Цепь ГРМ (ВАЗ в том числе) служит для передачи усилий от коленчатого вала на распределительный.
Благодаря ему выполняется правильное газораспределение - вовремя открываются и закрываются клапаны. На шкиве имеются метки. Они позволяют правильно выставить положение коленчатого вала относительно распределительного. До 90-х годов цепь была основным приводом для ДВС. Мало кто из автопроизводителей тогда представлял, что в 2000-х от нее будут массово отказываться.
Особенности цепи
Раньше данный тип привода был действительно надежным и безотказным. Он использовался на бензиновых и дизельных двигателях. Часто производители использовали не один, а несколько рядов звеньев. Кстати, на двигателях и 406 применяют сразу две цепи.
Порвать такую деталь, в отличие от ремня, крайне сложно. Сейчас существует огромное количество автомобилей из 80-х, которые без проблем «пробежали» более 400 тысяч километров без замены цепи. Классические моторы действительно на порядок надежнее современных TSI и других.
Растяжение
Практика показывает, что данная передача со временем растягивается. Метки цепи ГРМ из-за этого не совпадают. За 10 лет она может вытянуться на 1-2 сантиметра. Да, длина ее намного больше. Но этого вполне достаточно, чтобы она перескочила на одно или несколько звеньев.
На автомобилях «Форд» ГРМ-цепь выхаживает порядка 200 тысяч километров. Дальше появляются характерные звуки из-под капота. Но этот рокот вполне излечим - достаточно приобрести ремкомплект с новой цепью и натяжителем. Проблема исчезнет на следующие 200 тысяч километров.
Слишком тяжелая
Она в несколько раз тяжелее, нежели ремень. Современные производители делают машины более легкими, экологичными, компактными. Чтобы машина соответствовала новым нормам выхлопа и тратила меньше топлива, они переходят на использование ременного привода.
Что касается самих цепей, их конструкция на данный момент заметно упростилась. Если раньше использовали по три звена, то сейчас применяют всего одно. Также убрали и ролик. Сейчас устанавливают пластинчатые цепи. Ранее в зацепление с ними входили металлические звездочки. Теперь эту функцию выполняют пластиковые шипы. Но, как отмечают отзывы автовладельцев, ресурс у такой системы сократился в разы. В совокупности, такой привод стал легче на 5 килограмм (с учетом облегченного корпуса). Но стоит ли так жертвовать ради веса?
Много места под капотом
Наверное, вы заметили, что чем моложе автомобиль, тем меньше места под капотом.
Производители оснащают машины множеством дополнительных опций и механизмов. Ввиду этого следует рационально использовать подкапотное пространство. не занимает так много места, как цепь ГРМ. «Ниссан» и другие зарубежные производители перешли на ремень именно из-за этого. Кстати, на автомобилях с поперечным расположением двигателя и вовсе не применяется цепь.
Что в результате?
В итоге все производители перешли на использование ременной передачи, которая не занимает много места под капотом и не влияет на расход и экологичность автомобиля. Но есть одно «но». Такой механизм имеет свойство рваться. И определить это крайне трудно, ведь она закрыта в пластиковом защитном кожухе. Цепь же при растяжении начинает издавать характерный рокот, который можно услышать даже при самой хорошей шумоизоляции.
О ресурсе
Из-за облегчения конструкции и применения пластиковых элементов ресурс цепи снизился до 100-150 тысяч километров. Также возникают проблемы при ее замене. Из-за особенностей конструкции ее трудно достать и заменить. В сервисных центрах за услугу по установке новой цепи просят от 10 до 30 тысяч рублей. Чем больше цилиндров в двигателе, тем выше ценник. Становится понятным, почему 6-ти и 8-цилиндровые моторы стали оснащать ременной передачей.
Что лучше - ГРМ-цепь или ремень?
Для начала отметим положительные стороны цепного привода:
- Высокий ресурс (касается старых двигателей, где используется по два и три ряда звеньев).
- Высокая стойкость к внешним факторам. ГРМ-цепь вращается в закрытом пространстве. Она не боится воды, влаги, пыли и перепадов температур. Для ременной передачи эти факторы могут быть критичными.
- Точность регулировки. В отличие от ремня, на цепи можно более точно выставить метки ГРМ. Благодаря этому распределительный вал вращается с нужным усилием. Точная настройка - это более рациональное управление впускными и выпускными клапанами. Соответственно, они не прогорают и не закоксовываются, даже по мере растяжения звеньев.
- Смазка. ГРМ-цепь постоянно находится в масле. Ремень же работает «на сухую». Это значительно сокращает его ресурс.
- Стойкость к нагрузкам. Цепь отлично выдерживает высокие обороты. При работоспособном натяжителе она не перескочит на зуб вперед, какие бы режимы работы ни были.
Казалось бы, это самая технологичная передача в ГРМ. Но стоит рассмотреть недостатки.
О минусах
Первый фактор - это ресурс. Он касается только современных двигателей. К примеру, на автомобилях «Фольксваген» с мотором 1,2 цепь выхаживает не более 50 тысяч километров. Это меньше, чем у ременной передачи. Последняя служит порядка 80 тысяч. Плюс ко всему дорогостоящий ремонт. Заменить ремень можно самостоятельно.
А вот снимать цепь при отсутствии опыта будет крайне сложно. Следующий недостаток - это шумность. Такие агрегаты на порядок шумнее, даже когда цепь не вытянута. Ремень же изготовлен из резинотканевых материалов. Он более мягко прилегает на шкив и беззвучно работает. Теперь о гидравлических натяжителях, которые используются в цепном приводе. Эти детали очень требовательны к качеству и уровню масла. Если ваш двигатель подъедает смазку, стоит чаще проверять щуп, иначе жидкость не поступит в натяжитель и цепь перескочит на зуб. Чем качественнее масло, тем дольше он прослужит.
Остались ли добросовестные производители?
Говоря о современных двигателях с цепным приводом, стоит отметить, что не все производители перешли на «облегченные» варианты. Пластмассовые цепи не устанавливают на двигатели популярного «Хендай Солярис» и его собрата «Киа Рио». Даже на последних поколениях.
Здесь используется роликовая металлическая цепь с двухрядными звеньями. Ресурс ее составляет от 150 до 200 тысяч километров. При своевременной замене масла цепь служит и дольше.
Заключение
Итак, мы выяснили особенности обеих типов привода. Ответить на вопрос «что лучше - ГРМ-цепь или ремень», достаточно сложно. Нужно отталкиваться от конструкции. Если это классическая двух- или трехрядная цепь с настоящими, металлическими (а не пластиковыми) звездочками, однозначно такой двигатель стоит внимания. При покупке автомобиля с ременным помните, что он может порваться и в моторе (последнее не касается ДВС с компоновкой SOHC). Это чревато дорогостоящим ремонтом.
