Как ремень с цепью «схлестнулся»

Если воздержаться от перечня исключений, то в среднем зубчатый ремень привода распределительного вала служит 60-80 тысяч км пробега. А дальше, если ремень ГРМ не заменить, у автовладельца появляется реальный шанс увидеть, как выглядят «встретившиеся» друг с другом клапаны и поршни двигателя.

Долговечность цепей, также применяющихся для привода газораспределительного механизма, в три-четыре раза превышает ресурс, который демонстрируют зубчатые ремни. В исключительных случаях, которые, к слову, не так уж и редки, цепь способна нести службу столько, сколько требуется двигателю, чтобы дотянуть до капитального ремонта. Так почему же при такой-то солидной надежности цепной привод распредвала используется все-таки гораздо реже, чем ременный?

Цепь шумит и вибрирует при работе, требует смазки и малопригодна для приводов с большими межосевыми расстояниями, прежде всего из-за увеличения собственного веса. Можно, разумеется, воспользоваться двумя короткими цепями, из которых первая передает крутящий момент от коленчатого вала на промежуточную звездочку, вторая — от промежуточной звездочки на распредвал (так, например, делает VW на двигателях VR). Однако взамен получаем усложнение, а значит, и удорожание конструкции. Между тем низкая стоимость как раз являлась одним из главных мотивов, сделавших популярным именно ременный привод ГРМ.

Кроме того, зубчатый ремень не нуждается в смазке, благодаря эластичности работает тихо и по причине гибкости позволяет обходиться шкивами меньших размеров, чем звездочки в цепном приводе, сохранив при этом передаточное число. Излишний вес — это также не проблема зубчатых ремней, сколь бы длинными они ни были.

Наконец, какие бы дифирамбы ни слагали автовладельцы во славу непревзойденной долговечности цепей, необходимо учитывать следующее обстоятельство. Шарниры цепи изнашиваются. В результате цепь постепенно растягивается, и распредвал даже в пределах допустимого износа цепи начинает отставать от коленвала. Одновременно смещаются фазы газораспределения: клапаны открываются и закрываются несколько позже, чем это требуется для эффективного протекания рабочего процесса в двигателе. Соответственно, по мере износа и растягивания цепи ГРМ снижается мощность и увеличивается расход топлива. Если автовладельцы этого не замечают, то только потому, что показатели ухудшаются в течение довольно длительного промежутка времени. Ну а когда не обращать внимания на проблемы становится невозможно, то связывают их уже с общим износом силового агрегата, а не только одной цепи привода ГРМ. Зубчатые ремни, разумеется, тоже изнашиваются и вытягиваются, однако за оговоренный для них, небольшой по сравнению с цепями, срок службы характеристики двигателя существенно измениться просто не успевают.

Вообще говоря, всю историю приводов ГРМ можно описать короткой формулой: SV-OHV-OHC. Когда-то на заре автомобилизации механизм SV (Side Valve — распредвал в блоке цилиндров, клапаны сбоку от цилиндра) обслуживала пара шестерен, имеющих абсолютную надежность. Однако соображения более эффективной работы двигателя требовали переноса клапанов в головку цилиндров. Но газораспределительный механизм OHV (Over Head Valve), в котором между распредвалом, оставшимся в блоке цилиндров, и переместившимися в головку клапанами появились толкатели со штангами, коромысла и их валики, страдал от инерции этих лишних деталей, а потому оказался плохо приспособленным к работе на высоких скоростях вращения коленчатого вала. Распредвал приходилось передвигать ближе к головке цилиндров и дальше от коленвала и, следовательно, отказываться от шестерен в пользу цепной передачи.

Наконец распредвал и вовсе перебрался в головку. Схема OHC (Over Head Cam), а за ней DOHC (где D — Double), отличающаяся от OHC многоклапанным газораспределением и наличием в головке двух распредвалов, удовлетворяла специалистов по рабочему процессу по всем параметрам. Вот только цепь теперь стала слишком длинной и обзавелась недостатками, о которых говорилось выше. С изъянами цепного привода мирились долго, практически 40 лет истории автопрома, но в 1961 году в Германии некто Ханс Глас взял да изобрел тот самый дешевый и практичный зубчатый ремень, который быстро вошел в моду и сегодня встречается на куда большем числе моделей двигателей, чем его соперница в борьбе за дело привода распределительного вала.

Однако точку в этой истории ставить рано. Живем-то в век электроники, а значит, мимо перспектив, открывающихся с переходом на электромагнитный способ управления клапанами и фазами газораспределения в двигателе, конструкторы точно не пройдут. Но в схеме, в которой электромагниты открывают и закрывают клапаны по командам электронного блока управления, распределительный вал отсутствует за ненадобностью. А раз нет распредвала, то не нужен и его привод — цепной он, ременный либо шестеренный. Сейчас двигатели с электромагнитным приводом клапанов еще не вышли из стадии эксперимента. Когда удастся довести их до серийного изготовления, сказать трудно. Вероятно, на это потребуется все же более пяти лет, хотя именно этот срок указывается в самых оптимистичных прогнозах. Тем не менее в том, что зубчатым ремням и цепям привода ГРМ придется рано или поздно потесниться, можно не сомневаться.

Сергей ВОЛКОВ

Автобизнес — Weekly

Метки: DOHC OHC OHV Over Head Cam Over Head Valve Side Valve SV ремень ГРМ

Похожие

Яндекс.Метрика