Стоит на грм цепь или ремень. Цепной привод грм

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.

Пожалуй, что этот вопрос входит в десятку самых философских вопросов автомобилестроения вместе с правым и левым рулем, дизелем и бензином, "механикой" и "автоматом". Наконец-то мы разложим для вас всё по полочкам.

Сейчас ремню доверяют крупнейшие автопроизводители. Он ставится на большие V8 и V6 Volkswagen, Toyota и Opel, но в народе все равно «бродят настроения». Так в чем же плюсы и минусы двух вариантов привода распределительного вала и за каким будущее?

Цепь - не вечная. И дорогая

Казалось бы, цепь - проверенный временем способ, достаточно легкий и на фоне цены мотора не такой уж дорогой. Ну шумноват, но шумоизоляция современных машин шагнула далеко вперед, и в салоне зачастую мотора не слышно вообще, а если слышно, то шум цепи уже не различим. Сравните шум моторов Volkswagen семейства EA111 - 1.6-литрового атмосферного и 1.4-литрового TSI. Цепь на них практически одинаковая, но шумность «атмосферника» выше не из-за нее.

На самом деле проблема оказалась совсем в другом. Цепь старых моторов была двухрядной - ее действительно невозможно оборвать сразу. Вместо этого она растягивается и начинает сильно шуметь, но при этом очень редко перескакивает на один-два зуба по шестерням привода.

Все изменилось, когда длина мотора стала важным параметром. В погоне за увеличением объема салона моторный отсек стали укорачивать, а на переднеприводных машинах мотор вообще поставили поперек. В этих условиях размеры цепи тоже стали сокращать, из двух-трехрядной она стала однорядной, да еще и очень компактной. Часто толщина цепи ГРМ какого-нибудь V8 не больше, чем толщина цепи велосипеда.

Ширина цепи важна не только потому, что нужно облегчить саму цепь, но и потому, что она находится в масляной ванне двигателя, а не снаружи, как ремень. Это значит, что блок цилиндров и головка блока должны быть длиннее аккурат на ширину цепи. Весь этот лишний металл тянет на несколько килограммов. Но слишком тонкая цепь стала рваться.

Да, она начинает шуметь сильнее перед тем, как сдастся окончательно, но цепи и так шумят, на фоне звукового фона мотора ее предсмертный лязг не всегда выделяется, а шумоизоляция, как мы уже говорили, теперь не в пример лучше, чем 20-30 лет назад.

Двухрядные цепи могли работать при обрыве одной из ветвей, да и нагрузка на них распределялась равномерно. Меньше был износ зубьев звезд, так что даже при использовании менее прочных сплавов цепь действительно могла считаться «вечной». Фактически до капитального ремонта двигателя беспокоиться о ее состоянии было не нужно.

Но облегчение конструкции и продление срока службы мотора преподнесло неприятный сюрприз, цепи стали таким же «расходником», каким всегда считались ремни ГРМ. Ресурс современной цепи часто не больше, чем ресурс ремня, а конструкция с ней сложнее, шумнее и массивнее. При этом ее замена намного дороже, а диагностика состояния сложнее.

Средняя цена замены цепного ГРМ на четырехцилиндровых моторах превышает 30 тысяч рублей, что примерно в три раза больше, чем стоимость замены ремня при тех же условиях. Максимальная стоимость замены комплекта ГРМ на V-образных моторах может достигать сотен тысяч рублей, а по сложности быть сопоставимой с капремонтом - требовать снятия мотора с машины, потом головок блоков цилиндров с него. За примерами далеко ходить не нужно - мотор Mercedes M272 отличился еще и экстремально низким ресурсом ГРМ.

Так что при покупке автомобиля с цепным мотором стоит очень тщательно диагностировать привод ГРМ. По шумности, по рабочему хода штока натяжителя, по износу успокоителей, если есть возможность.

Почему же цепные моторы все еще существуют?

Складывается впечатление, что привод с цепью имеет сплошные недостатки. Но если бы все было так плохо, то ремень вытеснил бы его давно. Так в чем же преимущества? На первом месте стоит полная защищенность от всех внешних негативных факторов: попадания воды, снега, льда, низких температур. Цепь не боится морозов и жары, пыли и прочих неприятностей, которые могут повлиять на ресурс ремня.

Вторым важным качеством является точность установки фаз ГРМ. Цепь не растягивается под нагрузкой - только со временем из-за износа, а значит мотор на высоких оборотах сохранит точную установку валов, что в свою очередь является залогом сохранения хороших мощностных характеристик на очень высоких оборотах.

Третьим плюсом является устойчивость к локальным перегрузкам в несколько раз больше номинальных. То есть при исправном натяжителе цепь с зуба на зуб не перескочит, и фазы газораспределения не собьет.

Также нельзя не отметить, что на системах с изменяемыми фазами ГРМ фазовращатели на распредвалах с цепным приводом не должны быть герметичными, а значит, они проще по конструкции и надежнее. Секрет прост: принцип работы фазовращателей основан на циркуляции масла. Ремень, как мы знаем, масла «боится», а цепь - нет.

Собственно, на этом плюсы заканчиваются. Подытожим: ресурс современных цепей едва ли выше ремней, а в иных случаях даже меньше. Прибавим сюда дороговизну замены. По причине высокой стоимости ее редко меняют по регламенту - только когда заметят растяжение, что сводит к нулю потенциальное преимущество в надежности.

Используемый в приводе цепей гидронатяжитель плохо работает при малом давлении масла и может допускать перескоки цепи при старте и скачках давления, а значит, плохо совместим с системами старт-стоп и регулируемыми маслонасосами. Как минимум проработка этого узла становится дороже, а число отказов больше. И очень часто натяжитель не срабатывает при обратном вращении мотора, например, при каких-то операциях в сервисе или при установке машину на передачу на горке, в этом случае цепь легко перескакивает на один или несколько зубьев и при старте мотора… в общем, обычно всё плохо.

Реванш ремня

Как ни странно, большим несомненным плюсом ремня в приводе ГРМ является его эластичность. Он очень хорошо гасит крутильные колебания, которые могут на сложных многоцилиндровых моторах сильно влиять на ресурс постелей валов и вибронагруженность.

Он работает абсолютно тихо. Он может быть достаточно длинным и хорошо подтягиваться механическими (а не гидравлическими) натяжителями, не влияя при этом на качество установки фаз ГРМ.

Он не требует смазки, одинаково хорошо работает на холодном и горячем двигателе, его ресурс достаточно велик и не зависит от применяемых смазочных материалов и давления масла.

Он достаточно легко диагностируется и заменяется без разборки блока двигателя. Он дешев, и его можно просто менять по регламенту, как и все остальные расходные материалы, задолго до критичного израсходования ресурса. И наконец, двигатель с ним имеет более компактный и легкий блок цилиндров.

Минусы? Минусы тоже есть. Как нетрудно догадаться, важнейшим является уязвимость. Ремень боится воды, масла и низких температур. Материалы ремня имеют склонность к старению, и ресурс ремня выражается не только в тысячах километров, но и в годах.

Он склонен к проскальзыванию при превышении допустимой нагрузки, например при резком перекруте двигателя. При использовании на современных моторах с фазовращателями возрастает риск попадания на ремень масла. Ранее были распространены двигатели, на которых конструктивно был учтен недостаток надежности ременного привода ГРМ. Когда обрывается ремень, то распредвал перестает синхронно двигаться с коленвалом. В результате поршни моментально бьют по клапанам, оставшимся в «открытом» положении.

На ряде моторов, например, на ВАЗ-2105 и всем семействе ВАЗ-21083, в днищах поршней были сделаны проточки, в которых клапаны «уходили» в момент рокового столкновения. Вскоре от этого отказались, так как поршни с проточками - не лучший вариант с точки зрения эффективности горения топливо-воздушной смеси. Поэтому современные моторы подстраховки лишены, и, забыв вовремя пройти ТО или сэкономив на ремне, можно «попасть» на замену клапанов или более серьезный ремонт, если довести до разрушения клапана и отрыва его тарелки.

Что в итоге?

Если внимательно сравнить характеристики ремня и цепи, то окажется, что речь идет о противопоставлении стабильно высокого ресурса ремня и низкой стоимости его замены и более стойкой к некоторым неприятностям цепи, но при более высокой цене и большей зависимости от режимов работы мотора и смазки.

Вот и автопроизводители тоже постоянно пытаются найти баланс между этими наборами характеристик, и какой-то однозначной тенденции не наблюдается. Моторы Volkswagen в нижнем ценовом сегменте начали использовать ремень вместо неудачной цепи, и тот же ремень используется на самых больших их моторах. А на среднеразмерных двигателях EA888 все еще используется цепь, и работает она там вполне успешно. На некоторых моторах компания даже совмещала ремень и цепь, цепь использовали для синхронизации вращения двух распредвалов, а один из валов приводился ремнем, например, на сериях ADR, AWT, AUG.

Opel вместе со всей корпорацией GM стал использовать цепной привод ГРМ на всех своих моторах, даже на самых маленьких. И все несмотря на то, что среднеразмерное семейство двигателей L61-LTG не отличается выдающейся надежностью цепного привода. Впрочем, и с ремнями у одного из пионеров их применения проблем не было, тоже отличные были моторы.

BMW же на своих моторах сейчас применяет только цепи, причем с переменным успехом. Иногда это откровенно неудачные облегченные конструкции, а иногда цепь действительно служит дольше, чем мотор. С ремнем ГРМ фирма выпускала вполне успешный мотор M40, и на надежность никто не жаловался.

Как видите, нельзя предсказать, какой тип ГРМ будет надежнее. Необходимо сравнивать конкретную реализацию, а зачастую еще и учитывать вероятность ошибки конструкторов и особенности эксплуатации.

Не бойтесь ремня в ГРМ, он действительно надежен, просто его нужно менять. Не надейтесь на могущество цепей, они тоже подводят, и работы по замене очень дороги. Опыт с дедушкиными «Жигулями» бесполезен в отношении современных машин. Будьте открытыми к новому и не ограничивайте свой выбор техническими условностями, которые всё равно до конца не понимаете.

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

Многие автолюбители любят устраивать между собой споры о том, . Чтобы установить истину, необходимо знать, какие преимущества имеет цепь в двигателе, недостатки цепи , а также для чего она нужна и какие особенности конструкции имеет цепной привод.

Читайте в этой статье

Матчасть

В автомобильном двигателе металлическая цепь используется в одном узле: в . Чтобы понять ее назначение, стоит вспомнить о работе самого механизма.

Итак, во время работы двигателя внутреннего сгорания на многих топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры через . Камера сгорания отделена от коллектора . После сгорания отработанные газы удаляются уже через , который также отделяет цилиндр от коллектора . Клапаны закрываются под воздействием клапанных пружин. А открываются под воздействием кулачков .

Кулачки расположены на оси вала таким образом, чтобы открывать одни клапаны, пока другие закрыты. Положение кулачков относительно клапанов меняется при вращении распредвала. В свою очередь, он вращается за счет . Следовательно, необходимо как-то передавать вращение с одного вала на другой.

Цепь в двигателе выполняет данную функцию. На многих марках и моделях машин цепь заменена . Довольно редко встречается гибридный привод, в котором цепь и ремень установлены одновременно. Кроме того, привод может дополнительно состоять из нескольких шестеренок.

Цепной привод на газораспределительном механизме используется давно и вовсе не является пережитком прошлого, как ошибочно полагают неопытные автолюбители. Решение используется и сегодня, причем такими гигантами автомобилестроения, как BMW, Toyota, Mitsubishi и многими другими. Причиной тому служат следующие преимущества:

Прочность. Цепь исключительно редко получает механические повреждения;
Износостойкость. При должном уходе ресурс цепи ГРМ составляет от 100 до 200 тысяч километров пробега;
На ресурс цепи не влияют низкие или высокие температуры;
Цепь под нагрузкой не растягивается (растяжение цепи происходит, но лишь со временем, по мере выработки ресурса);
Устойчивость к локальным резким перегрузкам;

Недостатки цепного привода ГРМ

Увеличенный вес. В некоторых случаях этот пункт покажется спорным, а иногда вес действительно имеет значение. Например, в гоночных автомобилях.
Сложность конструкции, более технологичное и затратное производство. То есть, более высокая стоимость запчасти для конечного потребителя. Кроме того, усложняется и сама конструкция всего привода ГРМ, так как нужен успокоитель, натяжитель цепи. Эти детали также выходят из строя и при этом нередко создают дополнительные проблемы.

Сложность замены. Для того чтобы заменить или хотя бы проверить цепь в двигателе автомобиля, придется снимать специальную крышку на , крышку самого блока (в зависимости от марки и модели машины).

Некоторые автолюбители не могут или не хотят выполнять эти операции самостоятельно, в результате вынуждены тратить дополнительно деньги в автосервисах. Кроме того, нужно будет при замене правильно выставить положение коленчатого и распределительного вала, что добавляет хлопот.

Шум. Даже новая цепь будет издавать во время работы двигателя больше шума, чем ремень.

Как понять, что пора менять цепь в двигателе

Цепь газораспределительного механизма, несмотря на свою износостойкость, тоже приходится менять. Чаще всего это происходит по причине того, что она растягивается.

То есть, ее длина увеличивается на несколько миллиметров. Вследствие этого ухудшается натяжение, цепь нередко перескакивает на 1-2 зуба шестеренки. Все это может привести к крайне негативным последствиям. Например, к заклинившему двигателю.

Самый тревожный сигнал, который привлечет внимание даже неопытного водителя, это характерный шум, издаваемый растянутой цепью: дребезжание и звук трения цепи. Это слышно даже с учетом общего шума во время работе двигателя. В этом случае возможно даже, что двигатель заглохнет, так как цепь перескакивает на 1-2 зуба и нарушается газораспределение.

Но, само собой разумеется, что до таких симптомов лучше не доводить, а регулярно проверять натяжение цепи. Можно ориентироваться и на пробег. Цепь на двигатель того или иного типа имеет определенный средний ресурс (в зависимости от модели и марки автомобиля). Как правило, это показатель от 100 тысяч километров пробега. Для успокоения совести можно проверить или заменить цепь ГРМ раньше. Например, через 60-80 тысяч км.