Что такое цепь ГРМ в автомобиле?

Цепной ГРМ: как он устроен и как менять цепь

Издревле на Руси наличие цепи в приводе ГРМ считалось хорошим предзнаменованием. Разгадка тому проста: есть мнение, что цепь – это нечто вечное и не требующее обслуживания. Но как вы могли догадаться, мнение это ложное: цепь замечательно вытягивается и изнашивается, а значит, нуждается в периодической замене. В этой статье мы коротко расскажем о конструкции газораспределительного механизма и его типичных поломках, а затем отправимся в ремзону и заменим цепь на подопытном Mitsubishi Pajero с дизельным двигателем 4М41. Кстати, машина стоит у нас на капитальном ремонте – в прошлой статье мы уже рассказывали о том, как приводили в порядок головку блока цилиндров после 500 000 километров пробега. На очереди – привод газораспределительного механизма.

Н ет в двигателе элементов более или менее ответственных, но все же есть механизм, неправильная сборка которого может обнаружиться только после окончания монтажа и попытки пуска двигателя. Да, именно попытки – и зачастую неудачной. «Перепрыгни» мастер на один зуб или ошибись хоть в одной метке – и привет, разборка! Хорошо, если привод ГРМ ременной – а если это цепь, которая заключена в корпус и прикрыта крышкой… Но обо всем по порядку.

Зачем нужен привод ГРМ?

Для тех, кто пришел сюда просвещаться, традиционно дадим краткий экскурс в устройство и предназначение газораспределительного механизма. Если говорить вкратце, то его роль – обеспечение связи между открытием/закрытием клапанов и перемещением поршня (а вместе с ним и коленчатого вала), для чего необходимо соединить коленчатый вал с валом распределительным. В смысле передаточного числа соединение это жесткое: оно всегда составляет 2 к 1 – то есть на два оборота коленвала приходится один оборот распредвала.

Вообще, привод ГРМ обеспечивает соблюдение фаз газораспределения. Страшно звучит? На деле все не так уж пугающе, достаточно начать с азов. Двигатели, которые мы рассматриваем – четырехтактные, то есть при их работе постоянно выполняются четыре такта: пуск – сжатие – рабочий ход – выпуск. Фазами же называют моменты открытия клапанов, выраженные в угле поворота коленвала. Да-да, так и пишут: угол открытия впускного клапана – 12 градусов перед ВМТ (верхней мертвой точки, где поршень останавливается перед тем, как пойти вниз). Значит, клапан начнет свое открытие благодаря кулачку распредвала, когда поршень немного не дойдет до ВМТ. Немного – это те самые 12 градусов поворота коленчатого вала. Еще 12 градусов по часовой стрелке – и поршень в ВМТ. Ну а фазы – это график открытия клапанов.

Если на двигателе предусмотрены фазовращатели (например, система VANOS от BMW), то углы этих фаз могут изменяться. Но углы открытия клапанов существуют не в отрыве от системы: в зависимости от них работает система впрыска топлива и система зажигания (если мотор бензиновый). Получается, если при установке привода ГРМ мастер ошибся, то клапан начнет открытие не за 12 градусов, а, например, за 14, но вот впрыск и зажигание сработают в надежде на то, что все верно. Не вовремя открытые и закрытые клапаны станут следствием неустойчивой работы двигателя, а если «перескок» окажется значительным, то и до встречи клапана с поршнем недалеко.

Какие бывают приводы

Существует несколько способов соединения коленчатого вала с распределительным: ременной, цепной, шестеренный и комбинированный (это как раз наш случай). В целом из их описания все уже понятно – по крайней мере, с первыми тремя. В последнем случае зачастую совмещают шестеренный и цепной типы.

У каждого типа привода есть свои достоинства и недостатки. Ремень прост в обслуживании и относительно недорог, цепь более надежна в сравнении с ремнем, но требует смазки, шестерни почти идеальны, но их вес и монтаж при сборке – сущий ад. Комбинируют же разные типы, если необходимо достичь требуемого результата за меньшие средства.

Что может выйти из строя?

Разумеется, у разных типов привода ГРМ возможные неисправности и поломки тоже различаются. Рассмотрим их все по порядку – и начнем с ремня. Самая первая и основная проблема здесь – это износ самого ремня, выраженный в его потрепанности и растяжении. Также возможны срезы зубьев ремня. Ну а вторым «слабым звеном», конечно же, являются ролики – натяжителя и промежуточные. Они так же, как и ремень, изнашиваются, а потому зачастую требуют замены вместе с ремнем. Заодно при замене ремня проверяют и износ зубьев на зубчатых шкивах привода распределительных валов.

Если привод ГРМ осуществляется цепью, то основных вариантов неполадок два: либо вытянулась цепь, либо износились зубья звездочек, либо произошло и то и другое. Наиболее распространенный вариант – первый. В случае замены цепи вместе с ней заменяют башмак натяжителя и успокоитель. Эти две детали необходимы для выравнивания работы цепи. Ведь ремень упругий сам по себе и натягивается за счет собственной эластичности. Цепь таких свойств лишена – а потому, чтобы во время работы и перепадов оборотов звенья цепи не закусило, устанавливается успокоитель, который представляет из себя металлическую пластину с пластиковой рабочей частью, о которую (разумеется, не без смазки) «трется» цепь. Ну а для постоянного натяга цепи установлен натяжитель и башмак, похожий на успокоитель, но закрепленный только с одной стороны (чтобы иметь возможность его перемещения).

Цепь металлическая, а потому требует постоянной смазки. Из-за этого она располагается в корпусе и накрыта металлической крышкой. В некоторых случаях (как в нашем) для улучшения ее смазки дополнительно устанавливают распылитель масла, направленный непосредственно на цепь.

Если говорить о ремонтопригодности – то есть о простоте замены цепи, то здесь все зависит от производителя. Например, в Mercedes «любят» заменять цепь без снятия крышки – более того, они указывают это как основной способ замены. Способ этот известен с момента появления цепи и заключается в следующем: с помощью специального приспособления цепь размыкают – вытягивают из одного звена ось. Получается два конца, к одному из которых подсоединяют звено новой цепи, после чего проворачивают коленвал и «прогоняют» новую цепь по кругу, одновременно с этим вытягивая цепь старую. Потом остается только соединить звенья новой цепи осью. Вроде бы ничего сложного – но только в теории. На деле вероятность «перескока на зуб» при таком методе самая высокая.

Регламентированные сроки службы цепи также полностью зависят от производителя: кто-то говорит, что через 150 тысяч километров ее пора менять, а кто-то (Honda, к примеру) заявляет ее ресурс «на весь срок службы двигателя». Бывает, что для улучшения характеристик привод разделяют на две цепи (любят такое в Hyundai). В таком случае замену придется выполнять исключительно со снятием передней крышки.

Шестеренный привод ГРМ – самый древний. Из очевидных преимуществ стоит упомянуть то, что он лишен таких болезней, как у ремня или цепи. В шестернях ничего не растягивается и не расслаивается, зубья не перепрыгивают, натяжитель не нужен… Правда, в этом случае необходимо пристально следить за качеством моторного масла – но это не самое главное. Основная сложность шестеренного привода в том, что если его по каким-то причинам пришлось разобрать, то собрать его обратно с сохранением всех меток будет довольно проблематично. Более того, есть такие двигатели (к примеру, 2,5 TDI от Volkswagen), у которых собрать привод ГРМ или проверить правильность фаз газораспределения без набора специальных приспособлений невозможно! У них просто нет соответствующих меток на шестернях. Так что если у вас двигатель именно этого концерна, и привод у него шестеренный, то прежде чем обращаться за помощью мастера, убедитесь, что у последнего имеется набор спецприспособлений – в противном случае вы просто застрянете на станции.

Комбинированный привод: выше уже было указано, что зачастую это шестерни плюс цепь. У нашего «пациента» схема именно такая. Здесь от шестерни коленчатого вала приводятся: шестерня привода распредвала, масляный насос, правый и левый балансирные валы, топливный насос высокого давления, вакуумный насос и насос системы гидроусилителя рулевого управления. Однако, чтобы не громоздить еще больше, конструкторы решили, что распределительные валы лучше подсоединить через цепь – тогда не придется устанавливать дополнительно промежуточные шестерни и усложнять жизнь ремонтникам. Ко всему прочему, при необходимости цепь можно заменить тем дедовским способом, который любят в Mercedes-Benz. К счастью, в Mitsubishi решили не тревожить воображения мастеров и тщательно пометили относительное расположение шестерен друг относительно друга (это будет хорошо видно ниже).

Чем хорош описанный тип привода? Тем, что для передачи вращения такому количеству оборудования пришлось бы иметь цепь длиной в несколько метров или ставить несколько цепей (некоторые, правда, так и делают), а это – значительное удорожание в случае ремонта. Кроме того, шестерни все же надежней, и выйти из строя могут только конкретные элементы, например, масляный насос или вакуумный насос, а сами же приводные шестерни – только в исключительных случаях. Что касается проблем с цепью, заменить ее не представит особого труда.

Что проверяют во время капитального ремонта?

С ремнем все предельно ясно: благодаря относительной простоте и дешевизне, дело ограничивается заменой всех деталей – ремня и роликов. В случае, если привод ГРМ цепной, для начала измеряют длину цепи – иногда в заводских руководствах предоставляют данные диаметра обмотанной вокруг звездочки цепи. Сами звездочки проверяют на наличие сколов и износа зубьев: этих параметров достаточно, чтобы понять, требует ли замены цепь.

Если ГРМ приводят шестерни, то при ремонте мастера измеряют зазор в их зацеплении. На валы ставят две шестерни, одну из них блокируют, на один зуб второй устанавливают индикатор и, перемещая ее, замеряют зазор. Если износ чрезмерный – шестерни идут под замену, причем обе. Также проводится визуальная проверка зубьев на износ и сколы: если все в порядке, то шестерня возвращается на свое место. Комбинированный тип привода ГРМ в описании не нуждается – он сочетает в себе диагностику включенных в него типов.

Работа с приводом ГРМ Mitsubishi Pajero Wagon

Всю биографию и характеристики двигателя и модели данного экземпляра мы рассказали в предыдущей статье – напомню лишь, что ему 550 тысяч километров от роду, и «кормили» его исключительно хорошим маслом. Разобрав мотор и разделавшись с ГБЦ, мы приступили к приводу ГРМ.

При разборке механизма обошлось без каких-то особенно интересных процедур, заслуживающих описания, так как таких ответственных моментов, как с головкой блока, вроде выкручивания болтов в определенной последовательности, здесь практически нет. Самое главное при разборке – просто ничего не потерять. Но чистоты информации ради все же уточню, что демонтировать пришлось термостат, водяной насос (помпу), шкив коленчатого вала, компрессор системы кондиционирования и генератор. Остальное, как указывалось выше, приводится шестернями.

Все нюансы замены цепи ГРМ: чем она лучше, а чем хуже ремня

«У меня цепной мотор!» — нередко с гордостью говорят автовладельцы о своей машине, подразумевая исключительную надежность такого агрегата и отсутствие технических проблем с «вечной» цепью. На самом деле цепной привод газораспределительного механизма имеет как свои плюсы, так и целый ряд минусов. А при сегодняшнем уровне развития технологий производства ремней ГРМ еще не известно, какой привод окажется надежнее. Вместе со специалистами СТО «Дилижанс» мы прошли все этапы замены цепи ГРМ на бензиновом турбомоторе 2.0 TFSI и выяснили немало интересного.

Что такое ГРМ?

Газораспределительный механизм ДВС обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежей порции топливной смеси и выпуск отработавших газов. Принцип работы основан на синхронизации действий компонентов газораспределительного и кривошипно-шатунного механизма посредством передачи крутящего момента от коленвала к распредвалу как раз с помощью ремня или цепи.

На заре автомобилестроения этот процесс осуществлялся с помощью зубчатого зацепа, то есть, проще говоря, набора шестеренок. Однако инженеры хотели уменьшить вес агрегатов, а потому довольно быстро перешли на ременной и цепной привод, каждый из которых со временем совершенствовался. Именно из-за того, что технологии создания материалов развивались то в цепном, то в ременном направлении, опережая друг друга, до наших дней в равной степени применения дошли оба варианта.

Несмотря на то что по регламенту любая цепь ГРМ рассчитана на весь срок эксплуатации автомобиля, меняется она по износу. В среднем этот показатель с учетом российских условий составляет 150–170 тыс. км. Есть двигатели, где цепь может не выдержать и 100 тыс. км, а есть и такие, где механизм гарантированно ходит не меньше 250 тыс. км. На фото — Audi Q3 2.0 TFSI, которой потребовалась замена на пробеге 155 тыс. км.

То есть сегодня нет принципиальной разницы между характеристиками ремня и цепи?

Как ни крути, а железная цепь, работающая в масляной ванне, и без рывковых нагрузок ходит все-таки больше, чем ремень. Это связано с материалами и технологиями изготовления последних. Стальная ударопрочная цепь в меньшей степени подвержена внешним воздействиям. Однако, вопреки заблуждениям, никаких «вечных» цепей не существует. В силу их конструктивных особенностей и режима эксплуатации цепь требует обязательной замены при критическом растяжении. Игнорирование данного действия приводит к перескоку цепи или даже обрыву, в результате чего поршни «встречаются» с клапанами.

Главным слабым местом цепи являются подшипники скольжения, то есть детали, с помощью которых соединяются звенья цепи. Соединения и их упоры несут вибрационную нагрузку, и со временем втулки изнашиваются, цепь растягивается и появляется люфт. Уже он, в свою очередь, механически воздействует на шестерни, на которых появляются следы выработки на зубьях. Именно поэтому при замене цепи ГРМ часто требуется и замена шестеренок, потому что работа новой цепи на изношенных зубьях даст не лучший эффект.

На самом деле, например, температурные нагрузки практически не критичны и для современных ремней, а вот механические воздействия ремни могут не пережить. Кстати, изламывать новые ремни перед установкой, проверяя на гибкость, категорически запрещено, поскольку внутри них применяются стекловолоконные ткани.

Важное преимущество ремня ГРМ — то, что у него есть строгий регламент замены (60–80–100 тыс. км). Пропуск даты регламентной замены тут же отправляет автовладельца в зону риска, а выполнение замены дает возможность забыть о проблеме до следующей даты. У цепи ГРМ никакого регламента замены нет: к каждому ТО придется прибавлять работы по определению износа цепи.

Как определить износ цепи?

Глобальной сложности в определении износа цепи нет. На современных двигателях могут быть специальные смотровые окошки, где видны деления натяжителя цепи. Как только они достигают определенных значений, цепь требует замены. Если окошка нет, можно провести осмотр цепи и ее натяжителя эндоскопом.

Кроме того, опытный механик спокойно может выявить износ цепи на слух, поскольку изношенная цепь при работе издает специфический призвук, который ни с чем не спутать. Он появляется из-за того, что на холодном запуске плохо работает система удержания масла, в этот момент цепь работает не от натяжения и имеет избыточный свободный ход, что может привести к перескоку цепи и повреждению двигателя.

Еще один метод определения износа цепи — расположение распределительного и коленчатого вала. Если оно превышает определенные градусы, то получается рассогласование, которое может изнашивать цепь.

Зависит ли износ цепи от типа двигателя — турбированного, атмосферного, рядного или V-образного?

Зависит. Основная нагрузка на цепь ГРМ ложится при старте, когда ей нужно сдвинуть с места все валы. Чем больше по объему и размеру мотор, тем, соответственно, больше нагрузка, выше износ. V-образные двигатели имеют две головки блока, которые также добавляют нагрузки. А вот наличие турбонаддува на ГРМ почти не влияет, поскольку турбина включается в работу уже на заведенном моторе. Разве что из-за меньшей степени сжатия на турбомоторах старт чуть проще. Собственно, на равномерном ходу износ и цепи, и ремня минимальный.

Не стоит забывать, что механизм ГРМ состоит не только из цепи. Различные пластиковые элементы конструкции ГРМ также изнашиваются, поскольку и они сопротивляются температуре и химической среде, а потому тоже требуют замены.

Насколько сложно заменить цепь ГРМ?

Сложнее, чем ремень. Главная причина заключается в том, что ременной привод ГРМ, как правило, находится снаружи двигателя, а цепной — внутри. Именно поэтому для замены цепи приходится около часа разбирать все «окружение» механизма ГРМ, а также снимать защитные крышки двигателя, которые, как правило, одноразовые. Таким образом, и по нормо-часам, и по количеству запчастей замена цепи ГРМ всегда более сложная, более долгая и более дорогая процедура.

Кроме того, конструкции некоторых моторов, например Audi или BMW, имеют в приводе не одну, а сразу три цепи: отдельно привода ГРМ, отдельно масляного насоса и отдельно распредвалов. Например, по регламенту замена системы цепей в двигателях BMW выполняется со съемом двигателя со всеми вытекающими по разбору и стоимости.

Замена цепи ГРМ, особенно на автомобилях премиум-класса, — процедура недешевая. Со всеми дополнительными работами и запчастями она может вылиться в несколько десятков тысяч рублей даже на независимых СТО. У официальных дилеров Audi замена комплекта цепи ГРМ на Q3 2.0 TFSI будет стоить около 60 000 рублей.

Редакция журнала «Движок» выражает благодарность СТО «Дилижанс» и компании Febi за помощь в подготовке материала.

Цепь ГРМ

Разбирая причины, по которым в современных двигателях гнет клапана, мы определили, что это происходит, когда выходит из строя привод газораспределительного механизма (ГРМ). А точнее — рвется ремень или растягивается цепь ГРМ, в зависимости от того, какой привод у этого механизма, ременной или цепной. В нашей сегодняшней статье мы обсудим, какой же из указанных приводов ГРМ надежнее.

Ремень или цепь

Многие водители задаются вопросом, что лучше цепь или ремень ГРМ. Ремни стали устанавливать в автомобили не так давно. Их делают из резины, поэтому изделия не подвержены коррозии.

Ремень ГРМ, его преимущества и недостатки

Главное преимущество ремня ГРМ — эластичность. Это свойство позволяет ему эффективно гасить колебания, которые возникают во время кручения. Кстати, если вспомнить цепь, то именно крутильные колебания являются основной причиной того, что сокращается ресурс распределительных валов.

Во время работы ремня ГРМ не слышно никаких посторонних звуков. Он не нуждается в смазке или других особых условиях. Мало того, если данный элемент есть в конструкции двигателя, необходимость прогрева нивелируется.

Если у вас установлен ремень ГРМ, его очень просто проверить на пригодность. Потрескавшаяся поверхность или обрыв явственно свидетельствует о неисправности. Другое дело цепь, чтобы найти в ней дефект нужно потратить немало времени и сил.

Ещё один плюс ремня ГРМ заключается в том, что его использование позволяет сделать мотор намного компактнее. Вес цилиндров также уменьшается, что влияет на общую массу авто и делает его более удобным в управлении.

Но минусы у ремня ГРМ тоже есть, и забывать о них не стоит. Во-первых, он плохо переносит минусовые температуры. Вода и масло также могут нанести ему существенный ущерб. Во-вторых, его приходится периодически менять. В-третьих, когда нагрузка превышает норму, он начинает проскальзывать.

Неудивительно, что ремень ГРМ опытные эксперты рекомендуют менять хоты бы раз на 100 000 километров. В мануале по эксплуатации указаны более точные цифры. В общем, этот показатель редко превышает отметку в 150 тысяч. Хотя исключения бывают.

Что с цепью

Казалось бы, весомые преимущества на стороне ремня, но цепь ГРМ совсем не так проста, как кажется. Во-первых, она проверена временем. Во-вторых, более долговечна. В действительности ресурс цепи практически безграничен, если её правильно эксплуатировать.

Современные технологии позволяют легко нивелировать все недостатки цепи ГРМ. К примеру, хорошая звукоизоляция позволяет забыть о надоедливом бряцании. В дорогих машинах, вы по никогда не узнаете, стоит у вас цепь или ремень.

К сожалению, автостроители в угоду современным веяниям и с целью повышения экономии делают цепи однорядными. Из-за этого они чаще рвутся, причём в самые неподходящие моменты.

Интересно, что старые двурядные цепи могли продолжать работу даже при обрыве одного ряда. Конечно, необходимо было в ближайшее время подъехать в сервисный центр, но машина не останавливалась посреди дороги.

Пожалуй, именно из-за того, что производители стали использовать однорядную технологию, ресурс цепи уменьшился в несколько раз, приравнявшись данным параметром к ремню ГРМ.

Казалось бы, использование однорядных цепей ГРМ в сравнении с ремнями крайне невыгодное предприятие. Но это не совсем так. Дело в том, что никакие внешние факторы навредить ей не могут. Воду, лёд, снег и минусовые температуры цепь выносит без каких-либо нареканий.

Ещё один неоспоримый плюс цепи ГРМ — отсутствие растяжения. Результат более чем положительный. Даже когда двигатель работает на предельных оборотах, фазы газораспределения функционируют как часы.

Ремень против цепи

Казалось бы, что плюсы ремня ГРМ значительно превышают преимущества цепи. Но если это так, почему ведущие машиностроительные заводы делают всё по старинке? Возьмём, к примеру, немецкий бренд Volkswagen. Данная компания практически полностью перешла на ремни, но до сих пор использует старую технологию при сборке моторов EA888.

Мало того, известны случаи, когда производители пытались совместить ремень и цепь! Первопроходцами являются инженеры компании Audi. Они создали целей ряд двигателей-гибридов.

Функции цепи и ремня в гибридных двигателях распределились следующим образом: первая отвечала за синхронизацию; ремень, в свою очередь, контролировал один из валов. С данным типом привода было выпущено три серии двигателей:

• AWT,
• AUG,
• ADR.

Задумка оказалась довольно успешной, но широкого распространения не получила.

Инженеры BMW до сих пор в своих машинах использует цепи ГРМ. Вот только назвать такое решение разумным нельзя. Многие автомобильные эксперты считают, что подобная непреклонность кроется в невероятном успехе моторов серии M40, которые были выпущены в далёком 1987 году. Тогда они удивили весь мир своей стабильностью и производительностью.

Точку в противостоянии цепи и ремня можно поставить отношением к этим двум элементам двигателя. Ремень ГРМ — это всего лишь расходный материал, который время от времени нужно менять. Цепь значительно более долговечная деталь.

Выход со строя цепи — что будет

Лучше всего рассмотреть, обрыв цепи ГРМ на примере 4-тактного двигателя. Топливно-воздушная смесь сжимается в камере сгорания и воспламеняется. Реакция выталкивает поршень, после чего тот поднимается вверх.

Клапаны открываются и закрываются за счёт связи между распределительным и коленчатым валом. Когда цепь растягивается, синхронизация теряется. При наихудшем развитии событий поршень ударяется о клапан. Результат более чем печальный. Без полной замены и капитального ремонта обойтись не получится.

Когда цепь ГРМ выходит из строя двигатель получает серьёзные повреждения. К счастью, это происходит крайне редко. Обычно раз на 200–300 тысяч километров. Автомобильные эксперты рекомендуют смотреть состояние цепи раз в 100 000 км.

Последствия обрыва ремня ГРМ

Ремень ГРМ — это важная деталь в двигателе автомобиля. Его разрыв может привести к выходу из строя всей системы и возможной аварии. Тем не менее существуют двигатели с особым устройством, позволяющим минимизировать урон.

Чтобы понять какой урон двигателю нанесёт разрыв ремня ГРМ необходимо рассмотреть два типа конструкции. В первом варианте главная задача пояса — предотвратить столкновение поршней и клапанов.

Работа устройства базируется на синхронном опускании клапанов в систему сгорания. Как только это происходит, поршни уходят назад. Столкновения не происходит из-за того, что система работает как часы. Но стоит шлейке порваться и всё кардинально меняется.

Поршни сгибают клапаны. Выходит, из строя распердвал и ряд других важных деталей. После этого без капитального ремонта двигатель восстановить не получится. Вот только цена восстановления будет более чем внушительная.

В некоторых случаях водителям везет, и клапаны не сминаются. Дело в том, что во время обрыва поршни находятся слишком далеко и силы инерции не хватает для сильного удара.

Второй тип конструкции имеет кардинальные отличия от предыдущего. Он защищает клапаны от повреждений. Подобного эффекта инженерам удалось добиться за счёт увеличения свободного пространства внутри цилиндров.

Замена самостоятельно возможна

В действительно всё зависит от того, что вы собрались менять и модели авто. Заменить ремень гораздо проще. Во-первых, если с ним что-то не в порядке, то это видно невооружённым глазом. Во-вторых, сам процесс несложный. Особенно легко замена происходит в автомобилях марки ВАЗ, а с иномарками нужно проявить терпение.

Иногда в процессе ремонта необходимо позаботиться и о других запчастях. Повышенному износу поддаётся помпа, сальники и ролик, отвечающий за натяжение.

С цепью ГРМ всё намного сложнее. В некоторых иномарках, чтобы добраться до неё обязательно нужно вынимать двигатель и проделывать множество манипуляций. Мало того, без специальных приборов бывает тяжело определить, нужно ли её менять. Тем не менее, если обрыв уже произошёл, другого выхода просто нет.

Вывод

Ремень и цепь ГУР имеют свои преимущества и недостатки. Именно поэтому эти два элемента до сих пор используют автомобилестроители во всём мире. Ремень намного дешевле, но быстрее приходит в негодность. Цепь стоит дороже, но может выдерживать работу в агрессивной среде. Ей не страшны вода, жара, холод.

Цепь или ремень: какой привод ГРМ лучше?

Вначале были шестерни

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 двигатель В-2, 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 москвичовском двигателе УЗАМ-412, 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.

Ранние импортные и описанные выше отечественные двигатели имели механические натяжители с пружиной, обслуживаемые при каждом ТО. При этом цепи на наших моторах (напомню, двухрядные) ходили при должном обслуживании немногим больше 100 000 км. Далее тольяттинские моторостроители на много лет прекратили разрабатывать новые конструкции с цепным приводом, и только при модернизации старого доброго двигателя рабочим объемом 1,7 л для Chevrolet Niva и Lada 4×4 немного изменили конструкцию. Вместо двухрядной применили однорядную цепь, снабдив ее гидравлическим натяжителем. Замечу, что при равном качестве материалов ресурс однорядной цепи меньше: ведь в двухрядной цепи поверхностей пластин, взаимодействующих с валиками, минимум три, а в однорядной — только две.

Мировое моторостроение меж тем перешло на зубчатые цепи, что позволило снизить шум и износ. Достигнут такой эффект благодаря тому, что количество пластин, работающих в паре с валиками цепи, увеличено до четырех даже в самых простых конструкциях. Вторым фактором, продлившим срок службы цепей и сделавших их необслуживаемыми, стало применение гидравлических натяжителей. Такие устройства обеспечивают постоянное необходимое натяжение цепи, особенно если снабжены храповым механизмом, который уже не отдаст обратно отвоеванную у цепи слабину.

Да, кстати, вы в курсе, что на народном любимце Логане стоит цепь? «Нет, неправда, автор сошел с ума! Там ремень!» — скажете вы. А вот и нет. Масляный насос на этом достойном двигателе действительно приводит небольшая цепь.

Явление ремня народу

До поры до времени неметаллические материалы использовались в двигателе только в виде прокладок или сальников. Как вдруг в середине пятидесятых годов прошлого века американцы впервые наладили привод распредвала резиновым ремнем. Конечно, это был не такой ремень, который крутит генераторы и компрессоры кондиционера. Во-первых, требовалось синхронное вращение валов, то есть должно быть исключено проскальзывание ремня, а во-вторых, прочность ремня и его зубьев должны обеспечивать работоспособность двигателя в течение длительного срока.

На просторах нашей Родины ремень появился впервые на двигателе ВАЗ-2105. Заводчане изменили конструкцию двух базовых деталей — блока цилиндров и его головки, чтобы не отставать от мирового прогресса автомобилестроения. Ремни ходили не очень долго, являлись приличной головной болью для хозяев, но их обрыв не был фатален для мотора. Конструкция предусматривала, что при любых взаимных положениях коленчатого и распределительного валов встречи клапанов с поршнями не происходило. Иными словами, даже в дороге — заменил ремень и езжай дальше. Правда, такой мотор выпускали не очень долго.

С появлением переднеприводного семейства ВАЗ ремень стал основным типом привода ГРМ. Были в линейке новых моторов и «втыковые», и «невтыковые» модели и их модификации. Но постепенно требования к мощности и экологии привели к необходимости даже восьмиклапанный двигатель сделать по конструкции втыковым. А у шестнадцатиклапанников подобная конструкция была изначально.

Но русского умельца так просто современными евронормами не возьмешь. Сейчас в продаже есть поршни, предотвращающие встречу клапанов при обрыве ремня — и к восьми-, и к шестнадцатиклапанникам. О чем это говорит? О том, что ремни-то, похоже, рвутся, как и прежде, ну а спрос рождает предложение. К слову, для импортных двигателей я таких поршней в продаже не встречал.

Плюсы ременного привода

Минусы ременного привода

• Меньший шум
• Ремень позволяет избежать резонансных колебаний, т.к. число зубьев нечетное и некратное количеству зубьев шестерен.. Например, 111 зубьев было у двигателя некогда популярной вазовской «восьмерки». Таких моторных цепей не бывает в природе: число звеньев всегда четное.
• Ремень благодаря своей эластичности хорошо гасит крутильные колебания.
• Не требует гидравлического натяжителя: ремню достаточно недорогого пружинного натяжителя.
• Нечувствителен к качеству залитого в двигатель масла, его количеству и величине давления.
• На части моторов его довольно легко осмотреть. Но, к сожалению, на некоторых моторах бывает нужно демонтировать опору силового агрегата.
• Заменить ремень проще. Это можно сделать даже своими силами.
• Масса двигателя с ременным приводом несколько ниже.

• Двигатель с ременным приводом имеет большое число валов, выходящих из масляной полости наружу. Это — большее число сальниковых уплотнений, причем течь из них и будет выводить ремень из строя.
• Очень низкие температуры, как и попадание воды, представляют для ремня серьезную угрозу.
• Ресурс ремня ограничен не только пробегом, но и временем. Резина склонна к старению.
• На сохранность ремня влияет состояние натяжных и обводящих роликов, а также помпы, которая часто приводится тем же ремнем. Смазка в роликах пересыхает от времени и жары, а помпу выводит из строя применение некачественных охлаждающих жидкостей.
• Требует периодических замен в соответствии с таблицей регламентных работ.
• Ремень рвется мгновенно, зачастую без всяких предупреждающих звуков.

Плюсы цепного привода

Минусы цепного привода

• Для первого владельца цепь дешевле в эксплуатации. Регламентных работ по замене цепи ни в одной сервисной книжке, которые очень многие производители ведут до 100 тыс. км. не видел ни разу.
• Высокий ресурс, особенно для знаменитых двигателей 80–90 годов с цепями, имеющими два и более ряда.
• Цепь защищена от внешних неблагоприятных факторов, всегда смазана и при исправном натяжителе — натянута.
• Цепь благодаря продуманной системе успокоителей и натяжителей испытывает даже меньшие колебания, чем ремень.
• Цепь — находка для тех, кто ездит мало. Она не нуждается в замене «по возрасту».
• Цепь перед «кончиной» начнет «проситься» на замену повышенным шумом, и у владельца есть шанс не упустить этот момент.

• Двигатели с цепным приводом несколько тяжелее.
• Гидронатяжитель цепи без храпового механизма может плохо работать при недостаточном давлении масла. Такое возможно при использовании систем «старт-стоп».
• Возможно перескакивание цепи при вращении мотора в обратную сторону, что случается при парковке с включенной передачей на крутом склоне.
• Насос охлаждающей жидкости практически всегда у таких моторов вращает ремень вспомогательных агрегатов. Его по регламенту зачастую не меняют — мол, он не самый важный. А при обрыве далеко не уедешь из-за перегрева двигателя.
• Встречались в истории двигатели с ресурсом цепи, не превышающим 50 тыс. км. Ну, тут по поговорке — «В семье не без урода».

Выводы

Способ привода газораспределительного механизма — ремнем или цепью — редко становится определяющим фактором при выборе автомобиля. Но задуматься все-таки заставляет. Ведь он порой может изменить судьбу автомобиля. Характерен пример с нашей редакционной Грантой.

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.

Цепь ГРМ больше не бессмертна!

Типовой текст продавца автомобиль с цепным привод ГРМ, выглядит так: «Здесь цепь, а не ремень. Значит, отпадает необходимость тратить время и деньги на замену приводного ремня ГРМ». Многие покупатели попадаются на эту уловку. В конечном итоге цепь оказывается порванной, а двигателю необходим капитальный ремонт. Запомните: эра цепей, способных служить более миллиона километров, давно закончилась вместе со старыми Мерседесами!

Разрыв ремня ГРМ – это серьезное происшествие, однако в большинстве случаев есть надежда спасти двигатель. Аналогичная ситуация с цепью ГРМ может закончиться намного хуже. Цепь гораздо массивнее ремня и в случае обрыва, как правило, «рвет и мечет» двигатель, «унося с собой» целые куски металла. Кроме того, сильно повреждаются поршни и клапана. Очень редко после обрыва цепи ГРМ двигатель удается реанимировать малой кровью.

Все дело в масле

Ориентировочный ресурс современной цепи – минимум 200-250 тыс. км. Однако нередко она не выдерживает так долго. Широко известны случаи обрыва цепи при пробеге 100 000 км, и даже 60 000 км. Тот факт, что это происходит только с определенными моделями автомобилей, говорит о врожденном дефекте. Причем не всегда «катастрофа» происходит из-за некачественного изготовления цепи и натяжителя. Иногда проблема вызвана недостатком смазки. Подобное происходило с первыми бензиновыми моторами Peugeot-Citroen 1.6 THP (Euro 4) и 2-литровым дизельным мотором BMW (BMW 3 E90, 320d N47).

Так, несоблюдение рекомендаций производителя в отношении количества, типа масла и интервалов замены многократно увеличивает вероятность возникновения неисправности. Не стоит забывать, что практически каждая цепь удерживается в напряжении натяжителем, эффективность работы которого напрямую зависит от давления в системе мазки. Типичный пример – турбодизель Fiat 1.3 Multijet, который используется в моделях Опель с 1.3 CDTI. При частых перемещениях в городских условиях сильно падает уровень масла. Если этого вовремя не заметить, то начинает снижаться и давление в системе, а, следовательно, и натяжение цепи.

Но, конечно же, не обходится и без ошибок в проектировании конструкции самих цепей и натяжителей. Яркий пример – бензиновые двигатели концерна VW 1.4 TSI и 1.2 TSI.

Сроки и симптомы

Большинство производителей не указывают жестких сроков замены цепей ГРМ, как в случае с зубчатыми ремнями. Износ цепи определяют по симптомам. Как правило, это повышенный шум и сдвиг фаз газораспределения (выявляется с помощью диагностического компьютера). Хорошие мотористы с легкостью распознают неисправность. Некоторые двигатели позволяют оценить состояние цепи по выходу штока натяжителя.

Практические советы

Покупая подержанный автомобиль с цепным приводом ГРМ, контроль состояния цепи следует поручить механику. В отличие от двигателей с ремнем, не стоит руководствоваться правилом замены «на всякий случай». Если осмотр покажет необходимость замены цепи, то придется подготовить от 500 до нескольких тысяч долларов. Это серьезный повод поторговаться с продавцом авто на вторичном рынке. В любом случае, замену оттягивать не стоит.

Во время эксплуатации автомобиля с цепным приводом ГРМ следует проявлять педантичность в вопросах, касающихся моторного масла. Обязательно должно использоваться только качественное масло. Регулярная замена – еще один важный элемент ухода не только за двигателем, но и цепным приводом ГРМ. Как правило, смена смазки должна происходить не реже, чем раз в 15 000 км. Если автомобиль эксплуатируется главным образом в городских условиях движения (частые запуски, большая доля времени работы на холостом ходу), то интервал замены лучше сократить до 10 000 км.

Необходимо обращать внимание на необычные звуки (шум, стук), особенно появляющиеся сразу после запуска или во время длительной работы на холостом ходу. Обнаружив характерный признаки «недомогания», стоит посетить автосервис. Возможно это первые симптомы неправильной работы привода ГРМ, которые нельзя игнорировать.

Два способа размещения цепи ГРМ в двигателе

В двигателестроении используется два вида расположения привода ГРМ. Условно назовем их передним и задним. «Переднее», когда привод ГРМ расположен с той же стороны, что и приводной ремень навесных агрегатов. «Заднее», когда привод ГРМ размещен со стороны маховика и коробки передач. Обычно производители используют переднее расположение привода ГРМ, так как при такой схеме проще осуществлять доступ и ремонт системы. Однако уже несколько лет такие компании, как Audi и BMW, практикуют размещение привода ГРМ на задней стороне двигателя: Audi A6 C6 3.0 TDI, BMW 320d E90 (N47), BMW 530 F10. Это значительно усложняет обслуживание ГРМ. К счастью, такие смелые решения, применяются только в некоторых моторах с цепным приводом ГРМ, и никогда не применяются в двигателях с зубчатым ремнем.

Симптомы износа цепи ГРМ

— грубая и неравномерная работа на холостом ходу (результат изменения фаз газораспределения);

— стрекотание и шорохи — особенно на холостом ходу, когда давление масла очень низкое;

— максимальный выход натяжителя (видно после удаления крышки);

— износ зубьев звездочек (видно после удаления крышки);

— соответствующие параметры, снимаемые с датчика фазы (с помощью диагностического тестера).

Что нужно знать о цепном приводе ГРМ

— в большинстве новых автомобилей срок службы цепи меньше срока службы двигателя;

— рекомендуется контролировать состояние цепи каждые 100 000 км;

— обращайте внимание на необычные шумы, особенно после запуска;

— используйте только рекомендованные типы масел;

— избегайте увеличения срока замены масла – чем чаще, тем лучше;

— нормальное давление масла гарантирует работу натяжителя цепи;

— если вы меняете цепь, то обязательно замените шестерни (звездочки) и направляющие – они тоже изнашиваются;

— при замене следует использовать оригинальные компоненты, либо качественные заменители. Неплохо себя зарекомендовали такие производители комплектующих, как Febi, Ruville, SWAG.

Надежные и ненадежные цепные приводы ГРМ

Тем не менее, производители еще выпускают автомобили с цепью ГРМ, способной отработать весь срок службы двигателя. Как правило, проблем с такими ГРМ не возникает на протяжении нескольких сотен тысяч километров. Однако это не освобождает владельца от ответственности регулярно проверять состояние цепного привода ГРМ.

Автомобили с долговечной цепью ГРМ: Ford Mondeo 1.8 TDCi, Mercedes C 200 CDI W202, Mercedes W124, Toyota Yaris 1.4 D-4D.

Автомобили с недолговечной цепью ГРМ: Audi A8 3.0 TDI (D3), Mazda CX-7 2.3 Turbo, Skoda Fabia 1.2 TSI, BMW 118d (N47), Peugeot 207 1.6 THP, VW Golf V 1.4 TSI.