Цепь или ремень ГРМ — что лучше? Все "ЗА" и "ПРОТИВ"
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.
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.
Ремень или цепь ГРМ: машину с каким двигателем лучше искать на вторичке
Для начала стоит вспомнить, за что собственно система ГРМ отвечает и почему она так важна. Главная задача механизма — своевременный впуск в цилиндры новой порции топливной смеси и выпуск отработавших газов.
Происходит это посредством синхронизации действующих механизмов и передачи крутящего момента от коленвала к распредвалу. Именно за эту самую синхронизацию и передачу тяги и отвечает ремень или цепь газораспределительного механизма. Малейший сбой в работе системы приводит в лучшем случае к нестабильной работе мотора, в худшем — к его серьезному повреждению и, по сути, к капитальному ремонту.
На самом деле применяемых видов систем ГРМ не два, а три. Помимо ремня и цепи использовался реально вечный шестеренчатый привод, который считается архаичным, но до сих пор применяется, например, на моторе ЗМЗ-402.
Что же касается ремня и цепи, то в силу постоянного совершенствования материалов изготовления, производители использовали то одно, то другое. В результате до наших дней дожили оба типа привода, а сами автогиганты используют на разных агрегатах цепь и ремень параллельно, порой меняя одно на другое и обратно. Одно это говорит о том, что принципиального значения тип привода ГРМ не имеет, однако каждый из них имеет свои нюансы, которые и вызывают порой проблемы с обслуживанием и ремонтом.
Несмотря на то, что цепь и ремень ГРМ выполняют одну и ту же функцию, устроены механизмы по-разному. Ремень, хоть и закрыт специальным кожухом, находится снаружи двигателя, а вот цепь располагается внутри мотора в масляной ванне. Это означает, что цепь не подвержена никаким внешним факторам, влияющим на ее износ, кроме достаточного уровня масла и давления в масляной системе, от которого зависит в частности работа гидронатяжителя.
А вот на ремень могут попадать и пыль, и грязь, и влага, увеличивая абразивные нагрузки. Еще один предательский недостаток — течь сальников распредвалов, которую можно долго не замечать: попавшее на ремень ГРМ масло очень быстро разрушает резиновый слой и приводит к обрыву.
Кроме того, при ременном приводе ГРМ нужно внимательно следить и за ремнем приводным. Дело в том, что при разрушении последнего, ошметки раскидывает по всему подкапотному пространству, в том числе, с риском попадания кусочков в систему ГРМ. В этом случае возникает серьезный риск проворота ремня ГРМ и повреждения двигателя.
Всем известно, что ремень ГРМ имеет четкий регламент замены, который определяется, в первую очередь, пробегом. В зависимости от конструкции мотора и применяемых компонентов, а также условий эксплуатации регламент этот может отличаться в два-три раза — от каждых 60-80 тыс.км до 150 тыс.км. Главный же критерий состояния ремня ГРМ — визуальный осмотр, когда можно наглядно определить проблемы детали.
Как ни странно, несмотря на то, что интервалы пробегов задаются самим производителем, они не совсем корректны. Помимо непосредственного наката, в мегаполисах двигатель огромное количество времени проводит, например, в пробках, где он продолжает работать, наматывая моторесурс. А это значит, что при заданном пробеге реальная выработка мотора заметно выше, так что менять ремень ГРМ желательно не дожидаясь предельных значений. Успокаивает тот факт, что мировые производители ремней ГРМ закладывают в их конструкцию повышенный запас прочности, порой превосходящий регламентный ресурс вдвое.
Так или иначе, при покупке подержанной машины, если пробег на одометре реальный, можно определить, сколько раз менялся комплект ГРМ и когда это нужно делать в следующий раз. Кстати, именно поэтому крайне желательно наличие сохраненной сервисной книжки или истории эксплуатации — это очень весомый аргумент в пользу конкретного продавца авто.
С цепью все гораздо сложнее. У цепных моторов действительно нет никаких регламентных показателей замены или даже выработки по километражу. Все производители заявляют цепь «на весь срок эксплуатации» автомобиля, что, конечно, к российской реальности не имеет отношения.
По факту никаких вечных цепей ГРМ нет и никогда не было — они точно также требуют замены, просто на больших пробегах, которые зависят от нагрузи и режима эксплуатации. Только для определения износа требуются дополнительные трудозатраты. Заботливые автопроизводители, вроде концерна VAG, делают в моторе специальное смотровое окошко, в котором видны деления работы натяжителя: по ним можно быстро понять, требует цепь замены или еще походит.
Если окошка нет, то выработку цепи можно проверить, например, эндоскопом, а хороший механик определит возможные проблемы даже на слух — растянувшаяся цепь имеет характерный призвук работы.
Как же получается, что железная цепь, к тому же находящаяся в масле, стирается и растягивается? На самом деле, проблема в подшипниках скольжения, которыми цепь соединяется в единое целое. Из-за огромных нагрузок и вибраций со временем изнашиваются втулки подшипничков и цепь растягивается. Более того, растянувшаяся цепь начинает «съедать» зубчики шестерней распредвалов, что удваивает риск перескока цепи и сбой фаз газораспределения.
В итоге средний ресурс цепи ГРМ составляет 150-200 тыс.км. Самые крепкие и выносливые конструкции порой выдерживают и по 300 тыс.км. Ну а на самых нежных двигателях ресурс цепи иногда не превышает и 100 тыс.км.
Например, крайне невысоким ресурсом цепи ГРМ славился франко-немецкий двигатель EP6 первых лет выпуска, а компания Ford из-за неудачной цепной системы ГРМ даже была вынуждена заказать своим поставщикам уникальную конструкцию ремня, работающего в масляной ванне, чтобы цепной привод заменить.
Как уже было сказано выше, ремень находится снаружи двигателя, а сама процедура замены является регламентной, то есть, входит в список обязательных регулярных работ. Соответственно, ремень меняется не в одиночку, а в комплекте со всеми роликами и натяжителем. Если же на систему ГРМ завязана работа помпы охлаждения, что бывает часто, то менять желательно сразу и ее, даже если к механизму претензий нет.
Если насос не заменить, а через некоторые время он начнет сбоить, придется снова все разбирать, что обойдется заметно дороже. Как уже было сказано, особое внимание сальникам распредвалов и коленвала — никаких даже мельчайших подтеков масла не допускается. При больших пробегах авто замены скорее всего потребуют и их шкивы. Замена последних деталей может удвоить стоимость замены комплекта ремня ГРМ, но выполнить эту процедуру придется, иначе последствия могут быть куда печальнее. В среднем стоимость замены ремня ГРМ колеблется в пределах 10-25 тысяч рублей для машин масс-сегмента.
Замена комплекта цепи ГРМ гораздо более сложная и затратная операция. Во-первых, потому, что требует частичного разбора двигателя, а то и его съема. Кроме того, обычно требуется и замена защитных крышек механизма ГРМ, которые нередко делаются одноразовыми.
Еще одна особенность — использование на некоторых моторах не одной, а сразу трех цепей — отдельно для привода распредвалов и масляного насоса, что тут же увеличивает стоимость процедуры. Само собой, сюда же добавляется замена натяжителя и при износе все тех же шкивов распредвалов и коленвала. Так что не удивляйтесь, если за замену цепи ГРМ с вас могут попросить от 30 до 100 тысяч рублей, если речь идет, например, о моделях премиум-марок с большими моторами.
Отвечая на вопрос заголовка статьи, можно сказать, что никакого смысла гоняться за типом привода ГРМ нет. Цепь и ремень имеют комплекс своих достоинств и недостатков, которые нивелируют друг друга.
Ремень имеет четкое понимание времени замены, недорогие и относительно несложные ремонтные работы. Кроме того, современные ремни по прочности порой превосходят железные цепи: так известные производители ремней закладывают в них нагрузку на разрыв до 2,5 тонн. То есть, используемым вместо троса ремнем ГРМ можно утащить рамный внедорожник.
Достоинство цепи — в среднем превосходящий в два-три раза ресурс, а также сведенный практически к нулю риск обрыва. Однако, увы, вместо этого цепной механизм имеет повышенный риск проскальзывания, а также в два-три раза превосходящую стоимость замены комплекта. Так что на круг, например, никакой финансовой экономии в обслуживании между двумя типами систем нет.
Смотреть нужно на конструктивную надежность механизма ГРМ и двигателя в целом, а какого мотор типа — ременного или цепного — сегодня, по большому счету, никакой разницы нет.
Цепь или ремень ГРМ: что лучше и надежнее?
За всю мою историю владения автомобилей у меня были двигатели с цепным и ременным приводом. А как мы знаем отличаются они, конечно же, сроками обслуживания и стоимостью этого обслуживания. Так в чем же разница между этими приводами ГРМ и какой лучше.
Сейчас довольно большое количество автомобилей, и устанавливаемые на них двигатели имеют ременный или цепной привод. Последние 4 автомобиля у меня были с цепью, так как я считаю, что это наиболее удачный вариант, не придется вкладываться в запчасти и работу после покупки. В большинстве случаев предыдущий хозяин перед продажей не будет заморачиваться о замене, поэтому после приобретения автомобиля ремень ГРМ приходится менять. Время эксплуатации двигателя с цепочкой значительно дольше без вмешательства в работу. Да и случаев обрыва цепи ГРМ зафиксировано значительно меньше. Поэтому давайте разбираться, что лучше и надежнее.
Содержание
Принцип действия ремня ГРМ и цепи одинаков, но в первом случае передача вращения осуществляется резинотканевым ремнем, имеющим более короткий ресурс, чем металлическая цепь.
Цепь ГРМ
Когда точно появилась цепь ГРМ в двигателе, сейчас довольно сложно сказать, но одним из массовых выпусков двигателей с цепным приводом стал мотоцикл AJS 350 еще в 1927 году. Цепь показала свои лучшие стороны, и при этом уменьшился уровень шума. В основном распространены компоновочные пластинчатые и пластинчато-роликовые цепи. Несмотря на внешний вид, выполняют они одинаковые функции и имеют примерно одинаковый ресурс работы. Цепь располагается внутри мотора и надежно прикрыта от внешнего воздействия защитными экранами. Имеет хорошую смазку, поэтому не требует дополнительного обслуживания. Как и в ременном приводе, цепь имеет устройство натяжения механического или автоматического действия. Конечно же, при замене цепи заменяется и механизм натяжения и успокоения. Во многом благодаря меньшему количеству роликов, считается, что цепные приводы менее подвержены вибрации и постороннему шуму. Живучесть цепи доказана годами использования.
А вот к минусам можно отнести, что такие двигатели будут чуть тяжелее по весу и сложнее в обслуживании. Стоимость деталей и замена дороже. Но меняется цепь обычно раз в 150-200 тыс. километров, что довольно много для современного автомобиля.
Ремень ГРМ
Самым слабым местом считается именно состав ремня, так как из-за постоянных нагрузок, перепадов температур в момент простоя и работы, резина деградирует, а нейлоновые зубья стачиваются. Новый ремень должен полностью совпадать на всем этапе эксплуатации с зубьями всех шестеренчатых валов, приводящих в действие. Ремень устанавливается с внешней стороны двигателя, что значительно упрощает замену, но имеет слабую защиту от внешних факторов, позволяющих пыли и грязи попадать на него в процессе эксплуатации. Кроме того, в конструкции предусмотрен натяжитель, автоматического или ручного действия. В зависимости от конструкции двигателя, ремень может приводить в действие помпу, которая создает дополнительную нагрузку и частенько меняется в момент замены ремня.
При обрыве ремня, а он обычно сразу рвется без предупреждения автовладельцу, возникнут большие проблемы с ремонтом двигателя, так как загибает клапана, что чревато последствиями для всего мотора. Двигатель с ременным приводом обладает большим количеством подвижных натяжных и обводных роликов, которые со временем также могут выйти из строя. Ролики, как и ремень имеет ограниченный срок службы, а также на него воздействуют низкие температуры, масло и грязь. Даже если машина простаивает, резина входящая в состав ремня разрушается.
Но у ремня есть и положительные стороны и к этому можно отнести более простую замену без частичного разбора двигателя. Не требуется гидравлического натяжителя, а подойдет даже пружинный. Ремкомлект обычно дешевле цепного варианта.
Стоимость обслуживания цепного двигателя значительно дороже если сравнивать с ременным, но в то же время обслуживать такой двигатель можно значительно реже. Со временем цепь может растянуться и совсем в запущенных случаях порваться, но для этого придется довольно долго его эксплуатировать. И перед поломкой он подаст сигналы, которые вы уж точно услышите. Двигатель с ремнем ГРМ обслуживается значительно чаще, но детали более дешевые. При этом при покупке БУ автомобиля рекомендуется обслужить и ремень ГРМ, так как, скорее всего, владелец не будет вкладываться в замену перед продажей. При обрыве ремня ГРМ в большинстве случаев произойдет загибание клапанов, да и сам двигатель может существенно пострадать. В редких случаях о начинающейся проблеме можно понять по воющему подшипнику и в лучшем случае стоит контролировать пробег и состояние самого ремня. Иначе проблем не избежать.
Делая выводы из всего текста хочется выделить, что ремень всегда будет дешевле в обслуживании и стоимость деталей, но ходить он будет меньше, а если еще и порвется, то может наделать много неприятностей. Цепь ГРМ работает значительно дольше, при качественном масле, но стоимость деталей и работы может покрыть разницу в 2-3 замеры ремня. Поэтому выбор за вами, если автомобиль свежий, то я выбрал цепной мотор, а вот если двигатель подходит к критической точке в 150 тысяч и вы точно знаете, что цепь не менялась, то стоит задуматься. Потому как замена сильно жмет на карман.
Кроме цепного и ременного, существуют шестеренчатый и комбинированный. Они менее распространены и более дорогие в обслуживании, чем первые два.
В мою бытность был обрыв ремня из-за его плохого качества производства, и если сказать по-простому, то это была подделка. Тогда я отделался лишь заменой ремня, без повреждения двигателя. Качество современных деталей в последнее время всегда наводит на мысли, что стоит более тщательно, относится к обслуживанию и контролю состояния блоков автомобиля.
Какой двигатель лучше – с цепью ГРМ или ремнем ГРМ: сравнение двух приводов системы газораспределения
Что лучше для автомобиля – ремень ГРМ или цепь ГРМ?
Уважаемые читатели, АВТОМОБИЛИСТЫ, Вам нравятся задавать такие к примеру, вопросы: «Какая автомашина лучше?», на которые в своем принципе правильного ответа получить нельзя. Обычно такие вопросы вызывают достаточно бурную волну обсуждений и даже с жесткой полемикой по отношению к друг другу. Сегодня друзья мы решились наконец-то поговорить с вами на тему связанную с системой газораспределения (ГРМ) в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Все автомобилисты конечно же знают, что в ДВС, для синхронизации работы двигателя используется цепь ГРМ или тот же ремень ГРМ. Вот об этом как-раз и пойдет сегодня речь.
Но чем же они все-таки отличаются друг от друга? Многих наших автомобилистов давно интересует такой вопрос: «Что лучше?» И надо признать, что с тех пор как на смену цепи ГРМ пришел ремень ГРМ, споры среди автомобилистов так и не утихают. Особенно, когда речь заходит о современных моторах к которым имеется масса претензий по сроку их службы. И надо признать, что по своему принципу и актуальности это отличный вопрос, который частенько задается автомобилистами в сети Интернет. Но ответить на него, что лучше,– цепь или ремень, сразу и слету не получится. Мы, уважаемые читатели, попробуем сегодня сделать для вас необычное сравнение этих двух систем, чтобы каждый для себя сделал свой личный выбор и не задавал больше на эту тему тяжелых коварных вопросов.
Бомба замедленного действия под капотом вашего автомобиля..
. В главах с 1-й по 5-ую мы расскажем вам друзья о том, что с исторической точки зрения вариант с ремнем ГРМ не является лучшим или худшим, также же как и с цепью ГРМ. Наше личное мнение таково, что и цепь и ремень ГРМ не являются той идеальной системой газораспределения в двигателях внутреннего сгорания, но все же, в целом такая технология уже давно зарекомендовала себя как вполне надежная и которая прошла проверку тем же самым временем. Тем не менее, надо признать, на сегодня она нещадно устарела. На дворе уже 21 век и поверьте нам господа, что самих автопроизводителей сегодня привлекают совсем другие более современные технологии. Именно по этой причине все больше и больше компаний начинают сегодня думать об электрокарах и о водородных автомобилях.
В принципе само выяснение, что лучше, – цепь или ремень ГРМ, – дело неблагодарное. Те граждане автомобилисты, кто любит спорить на этот счет, все-равно не достигнут и не найдут в этом споре истины. Все эти «искусственные дебаты» похожи на спор между теми, кто с пеной у рта любит горячо доказывать свою правоту в той же похожей ситуации, на тему,- «Какой автомобиль лучше всех..(?)»
Самое интересное здесь заключается в том, что все те, кто спорит о том, какой тип привода системы газораспределения самый лучший, почему-то не задумываются о главном, что вся эта система ГРМ является прост «бомбой замедленного действия». Особенно это касается современных автомобилей. Именно из-за системы ГРМ двигатели на автомобилях сегодня недолговечны. ГРМ, надо сказать так, это слабое звено на многих современных автомобилях.
Эволюция системы газораспределительного механизма
Глава 1. Зубчатые шестерни
Основная цель использования цепей или ремней ГРМ в двигателях внутреннего сгорания – это транспортирование энергии (крутящего момента) от вращения коленвала к устройству клапанов в головке блока, которые обычно управляются распределительным валом (распредвалом).
Эту проблему не так уж сложно решить. Очевидное решение здесь – это использование шестерен. Именно с помощью них легко передавать крутящий момент в боковом направлении.
Вот зубчатые шестерни Volvo P1800S:
Да, многие автолесаря, кто с ними знаком, сразу узнали или вернее опознали в них следующее, что это шестерни того самого автомобиля Volvo P1800S 1966 года, который проехал расстояние почти что в 5 млн. километров! Мотор в этой машине без единого ремонта прошел (пробежал) более 3 млн. километров. Далее, после этого, был проведен дорогостоящий ремонт и машина снова наездила более 1 млн. километров. А теперь друзья о грустном.
Как вы думаете или считаете, выгодно ли сегодня автопроизводителям выпускать такие автомобили, которые могут служить владельцу такой длительный промежуток времени? Ведь чем больше ресурс автомобиля, тем меньше будут продажи автопроизводителей. Вы представляете себе, сколько бы ходили сегодня автомобили, если бы все они оснащались для передачи крутящего момента от коленвала на распредвал зубчатыми шестернями? Мы допустим не представляем. И еще, представьте себе, если бы к примеру, вы были бы генеральным директором компании которая продавала бы продукт служивший человеку 50 лет, вместо тех же 10.
Насколько мы можем судить о данной проблеме, хотим высказать такое мнение, что руководители крупных автомобильных компаний в один прекрасный момент в истории всей мировой автопромышленности, решили спроектировать двигатели таким образом, чтобы уменьшить срок их службы. Мы не знаем, сделано это было специально или по необходимости, но сама суть от этого не меняется.
Начав проектировать двигатель с меньшим ресурсом автокомпании стремились в первую очередь к своей личной выгоде, чтобы эксплуатируемые по миру автомобили быстрее оказывались на свалке, что постоянно увеличивало бы продажи новых автомобилей. Но как это сделать незаметно да еще и без жалоб от автовладельцев? Да очень просто. Нужно было придумать умную новую технологию! И вот случилось.
Глава 1.5. Нейлоновые зубчатые шестерни
Первое решение проблемы по долговечности двигателей, которое мы хотим с вами сегодня обсудить, довольно показательно – это впервые замена металлических зубчатых шестерен на шестерни с нейлоновыми зубьями, которые установлены и закреплены прямо на металл.
Ими были шестерни от двигателя установленного на автомодель Chrysler 383 1969 г.в. И тут важно знать, что эти шестерни по цене были дороже чем обычный металлический шестереночный механизм.
А все потому что сам материал нейлон очень дорогой. Как альтернатива можно конечно было, использовать и более дешевый пластик, но и тут не все гладко, пластиковые шестерни на самом деле тоже оказались дороже стальных. Ведь для производства пластиковых шестерен требуется аж в 30 раз больше (!) материала, чем при производстве металлических шестерен. Только так можно было добиться, чтобы пластиковая шестерня выдерживала ту же самую нагрузку, что и стальная шестерня.
Как вы друзья думаете, какое оправдание себе придумали автопроизводители, которые совсем недавно вместо стальных шестерен стали использовать в своей продукции пластиковые материалы? Они объяснили такую замену стальных шестерен необходимостью сделать двигатели тише. Однако признаем, это очень слабый аргумент в который могут поверить только лишь дилетанты. Об этом ниже.
Глава 2. Цепь ГРМ
Когда некоторые автопроизводители стали впервые использовать в соей продукции нейлоновые шестерни, то выявилась одна проблема: шестерни были слишком слабыми. В итоге автопроизводители в свой адрес стали получать множественное число критики. Следующей технологией передачи энергии для синхронизации двигателя стали уже цепи ГРМ. Это был более умный способ уменьшить ресурс двигателей, чтобы потребители не жаловались.
С инженерной точки зрения принцип работы цепи ГРМ в газораспределительном механизме основан на передаче крутящего момента на большие расстояния, как к напримеру, на этом велосипеде, который вы видите на фото:
Важное значение в этом механизме имеет задняя пружина, которая помогает держать цепь в натяжке при переключении скоростей на велосипеде. Ведь когда цепь перескакивает на другую звездочку, то длина ее прямого сегмента изменяется. Если бы не было специального механизма, то при переключении скоростей цепь на велосипеде провисла бы или даже слетела бы.
Такой проблемы в машине не существует. Но есть в автомобилях и свои заморочки. Например, цепь ГРМ со временем изнашивается (причем, если сравнивать с теми же зубчатыми шестернями, то износ цепи происходит очень и очень быстро). Это приводит к увеличению эффективности эффективной длины цепи с течением времени. Поэтому автопроизводители оснастили цепь ГРМ натяжителем и сделали это для устранения ее провисания. Ну что друзья, вот вам и еще одно доказательство тому, что автопроизводители намеренно сократили срок службы компонентов двигателя перейдя таким образом на использование цепи ГРМ.
В самом принципе использовать цепь в двигателе не было необходимости. Тем более что крутящий момент от коленвала на распредвал нужно передавать на небольшие расстояния. Но нет, не тут-то было. Автопроизводители сознательно решили оснастить все двигатели цепью ГРМ, которая очень быстро изнашивается, если сравненивать ее с шестернями.
Это безусловно решало все проблемы с долговечностью моторов 60-х годов.
Вот два решения цепного привода системы ГРМ:
На левой картинке вы можете увидеть двигатель оснащенный длинными толкателями клапанов (схема OHV). Этот мотор использует у себя небольшую цепь. Справа вы видите двигатель с системой OHC или DOHC, где уже используется длинная цепь. Конструкция слева рассчитана на более длительный срок службы. Также конструкция мотора (слева) дешевле и легче. Более длинные цепи, что используются в двигателях конструкции OHC, со временем изнашиваются больше и еще растягиваются. Самое плохое здесь следующее – это когда в двигателях с двумя цепями одна цепь изнашивается быстрее другой. В этом случае натяжитель более изношенной цепи ухудшит идеальную синхронизацию мотора.
Но многие автопроизводители сегодня используют много различных технологий, чтобы предотвратить подобную асимметрию в синхронизации двигателя в результате износа цепи или ее растяжения.
В некоторых моторах есть системы переменной синхронизации клапанов, например, такие системы как, VTECH или VANOS. В таких моторах натяжитель цепи подключен к устройству опережения синхронизации. На таких моторах в случае ее провисания она автоматически немного продвигается на несколько звеньев.
Но во всех этих примерах при использовании цепи ГРМ мы с вами не видим систем, которые предотвращают быстрый износ цепей. Вместо того чтобы придумывать способ, как увеличить срок службы цепей ГРМ, автопроизводители работали и все сделали для того, чтобы сильно натянутая цепь испытывала максимальное механическое трение. Это означает одно, что со временем нарушается не только натяжка цепи, которая приводит к ее износу, но и также изнашиваются натяжители этой цепи.
Глава 3. Ремни ГРМ
Проблему долговечности двигателей можно решить с помощью ремней или как? Если вы являетесь инженером автомобильной компании, которая поручила вам подумать и придумать, как можно сократить срок службы двигателей, то вы само-собой не остановитесь только на цепях ГРМ. Вы обязательно придумаете еще что-нибудь с радостью сообщив об этом своим руководителям, а именно то, что вместо цепей ГРМ нужно использовать для двигателей ремни ГРМ.
Именно так это все и произошло в истории автопромышленности. Ремни ГРМ стали следующим шагом по заговору против автовладельцев мечтающих всю жизнь владеть одним автомобилем. Эти ремни ГРМ пришли на смену цепям во многих моделях автомобилей.
Ремни газораспределительного механизма появились на сцене еще в далеком 1962 году. Но на раннем этапе эти ремни не стали такими популярными, поскольку в те годы еще не было нужных технологий способных производить крепкие надежные ремни. И дело было в той самой резине из которой как-раз и изготавливались первые ремни ГРМ. Известно многим, что резина при больших температурах быстро стареет
В конечном итоге первые ремни ГРМ служили совсем недолго и быстро рвались, что нередко приводило к существенной поломке самого двигателя. Затем, далее ремни стали более надежными и автопроизводители стали отказываться от цепей ГРМ, заявив также о том, что это необходимо для того чтобы уменьшить шум двигателей. Но, несмотря на технологии производства ремней ГРМ они все-равно по сроку службы уступают цепям ГРМ. Автопроизводители сделали так, чтобы автовладельцы чаще приезжали на техническое обслуживание для замены ремня ГРМ (которое обходится в немалые деньги).
В современных автомобилях ремни ГРМ служат более длительный срок. если сравнивать со старыми автомобилями. В некоторых машинах ремень ГРМ нужно менять каждые 100-150 тыс. км, тогда как совсем еще недавно в некоторых автомобилях автопроизводители рекомендовали менять ремень каждые 30-45 тыс. км.
Но это совсем не означает, что теперь ремни ГРМ имеют преимущество перед цепью. Также это не означает, что вы должны покупать автомобили только с цепью ГРМ. Здесь не все так просто.
Глава 4. Цепи с пластиковыми направляющими
Следующим решением проблемы по долговечности автомобилей был переход автопроизводителей по использованию в двигателях совсем иных цепей, в которых стали применяться изогнутые пластиковые направляющие. Этот пластик вроде бы и разваливается по прошествию некоторого времени, но тут удивляться не надо. Это и было так изначально придумано, чтобы эти пластиковые направляющие выходили из строя через определенный пробег автомобиля.
Плюс к этому, надо сказать следующее, что в таких современных моторах используются не прямые длинные цепи, в них применяется принцип, как в показанном на фото 10-ти скоростном велосипеде:
С инженерной точки зрения получается, что для эффективной передачи крутящего момента по длинной цепи нужна дополнительная шестерня. Но в вышеуказанном примере на видео мы с вами видим, что цепь в современных моторах как-бы изогнута и постоянно взаимодействует не с самой шестерней, как ей положено, а с куском ПЛАСТИКА!
Что дороже – цепь ГРМ или ремень ГРМ?
Итак, мы с вами посмотрели, как автопроизводители перешли от шестерней на цепи ГРМ, а после этого на ремни ГРМ, и вот теперь снова решили использовать в двигателях цепи. Осталось всего лишь разобраться, что дешевле обслуживать – автомобиль с ремнем ГРМ или с цепью ГРМ? Безусловно, здесь все зависит от марки и от модели конкретного автомобиля. Но если посмотреть на проблему конкретно, то в целом все примерно выходит то на то, как это покажется нам ни пародоксальным изначально.
Ремень ГРМ конечно же стоит дешевле цепи. Но как только к данному ремню ГРМ вы приобретаете шкивы и все остальные принадлежности, то стоимость замены ремня ГРМ и приводных роликов становится примерно сопоставима со стоимостью замены цепи ГРМ.
Если же говорить о старых подержанных автомобилях, то тут конечно предпочтительнее покупать автомобиль с классической цепью, которая берет свое начало и относится к древней технологии, что проверено временем. Если же говорить о новых современных автомобилях, то сегодня, в наше время лучше приобретать автомобили с ремнем ГРМ, поскольку новые цепные технологии газораспределительного механизма, набирающие заново свою популярность, не очень-то совершенны и менее надежны, чем старые классические цепные системы ГРМ.
Но с автомобилями, использующими у себя ремни ГРМ нужно быть внимательными, поскольку все эти ремни имеют свойство неожиданно разрываться от износа или от заводского брака. В этом случае многие двигатели в автомобилях ждет непременная поломка из-за того, что клапаны мотора встретятся с поршнями.
Глава 5. Разнообразие – это специфика жизни
Мы лишь поверхностно затронули такой вопрос,- «что на самом деле происходит с эволюцией автомобилей?». А на деле, тут все намного сложнее. Вот здесь друзья вы можете прочитать и изучить такую тему,- Почему современные моторы намного хуже старых агрегатов.
К производителям автомобилей уже набралось много вопросов. Например,- почему автомобили Мерседес Е-класса выпущенные и предназначенные для таксопарков Германии, могут легко проехать расстояние в 500 тыс. км, тогда как обычные версии таких же самых мерседесов не всегда могут без ремонта доехать и дотянуть до такого самого километража? Или к примеру,- почему современные грузовые автомашины, как и бывшие старые авто, по-прежнему могут легко намотать и пройти без ремонта более 1 — 2 млн. километров, несмотря что в двигателях этих грузовиков более высокая степень сжатия и больше крутящий момент?
Или другой вопрос,- почему в современных машинах датчики кислорода выходят из строя намного быстрее, чем в старых автомашинах? А также,- почему автопроизводители, в конструкции многих компонентов стали сегодня использовать вместо металлических деталей пластиковые компоненты, что в свою очередь в итоге привело к существенному сокращению срока службы автотранспортных средств? И таких вопросов набирается тысячи.
Обычно сами производители на все эти вопросы отвечают достаточно просто: замена металлических деталей на пластиковые по-просту необходима для снижения веса самих автомобилей. Но постойте, скажут и возразят многие из нас, а что, в мире нет уже алюминия или он стал дефицитом? Но нет, не тут-то было, автопроизводители по-прежнему продолжают ухудшать качество автомобилей, облегчая и заменяя все преимущественно пластиком.
На самом деле по этой проблеме необходимо написать целый научный учебник, чтоб более точно назвать и перечислить все измененные детали, которые ухудшились за последние годы в современных автомашинах.
Итог: Так что же все-таки лучше.
Как мы уже не раз в этой статье отмечали, определить точно, что же на самом деле лучше,- ремень или цепь ГРМ, не представляется возможным. Те же граждане, кто спорят об этом, просто теряют по-напрасну время. Это бессмысленный и искусственно созданный спор. Каждый тип такого привода ГРМ имеет свои плюсы и минусы. Здесь все зависит от типа и от конструкции двигателя, а также от стоимости замены ремня/цепи ГРМ в конкретном автомобиле. Например, в одних автомобилях ремень/цепь ГРМ меняется довольно-таки легко и обходится в незаоблачную сумму, ну а в других машинах для замены цепи/ремня ГРМ нужно разобрать чуть ли не полмашины, что в конечном итоге обходится владельцу авто в кругленькую сумму. В заключение мы приводим друзья основные плюсы ремней ГРМ и цепей ГРМ.