У конструкції різних ДВЗ незалежно від типу (бензин або дизель) привід розподільного вала може бути як ланцюговим, так і ремінним. При цьому кожен тип приводу має певні переваги і недоліки, зобов’язуючи власника враховувати різні нюанси в процесі експлуатації.
Так в чому ж плюси і мінуси двох варіантів приводу розподільного вала і за яким майбутнє?
Ланцюг
Здавалося б, ланцюг – перевірений часом, досить легкий і на тлі ціни двигуна не такий вже дорогий. Ну гучний, але шумоізоляція сучасних авто зробила крок далеко вперед, і в салоні часто двигуна не чутно взагалі, а якщо чутно, то шум ланцюга вже непомітний. Порівняйте шум моторів Volkswagen сімейства EA111 – 1.6-літрового атмосферного і 1.4-літрового TSI. Ланцюг на них практично однаковий, але гучність «атмосферника» вищий не через нього.
Насправді проблема виявилася зовсім в іншому. Ланцюг старих двигунів був дворядний – його дійсно неможливо обірвати відразу. Замість цього він розтягується і починає сильно шуміти, але при цьому дуже рідко перескакує на один-два зуба по шестерням приводу.
Все змінилося, коли довжина мотора стала важливим параметром. У гонитві за збільшенням об’єму салону моторний відсік стали укорочувати, а на передньопривідних машинах двигун взагалі поставили впоперек. У цих умовах розміри ланцюга теж стали скорочувати: з двох він став однорядним, та ще й дуже компактним. Часто товщина ланцюга ГРМ якогось V8 не більша, ніж товщина ланцюга велосипеда.
Ширина ланцюга важлива не тільки тому, що потрібно полегшити сам ланцюг, а й тому, що він знаходиться в масляній ванні двигуна, а не зовні, як ремінь. Це означає, що блок циліндрів і головка блоку повинні бути довшими на ширину ланцюга. Весь цей зайвий метал тягне на кілька кілограмів. Але занадто тонкий ланцюг починає рватися.
Так, він починає шуміти сильніше перед тим, як порветься остаточно, але ланцюги і так шумлять, на тлі звукового фону двигуна її передсмертний брязкіт не завжди виділяється, а шумоізоляція тепер, як ми вже говорили, краща, ніж 20-30 років назад.
Дворядні ланцюги могли працювати при обриві однієї з гілок, та й навантаження на них розподілялось рівномірно. Меншим був знос зубів шестерень, так що навіть при використанні менш міцних сплавів ланцюг дійсно міг вважатися вічним. Фактично до капітального ремонту двигуна турбуватися про його стан було не потрібно.
Але полегшення конструкції і продовження терміну служби мотора піднесло неприємний сюрприз, ланцюги стали такими же розхідними матеріалами, якими завжди вважалися ремені ГРМ. Ресурс сучасного ланцюга часто не більший, ніж ресурс ременя, а конструкція складніша, гучніша і масивніша. При цьому заміна набагато дорожча, а діагностика стану складніша.
Так що при покупці автомобіля з ланцюговим мотором варто дуже ретельно діагностувати привід ГРМ.
Чому ж ланцюгові мотори все ще існують?
Складається враження, що привід з ланцюгом має суцільні недоліки. Але якби все було так погано, то ремінь витіснив б його давно. Так в чому ж переваги? На першому місці стоїть повна захищеність від усіх зовнішніх негативних чинників: попадання води, снігу, льоду, низьких температур. Ланцюг не боїться морозів і спеки, пилу і інших неприємностей, які можуть вплинути на ресурс ременя.
Другою важливою перевагою є точність установки фаз ГРМ. Ланцюг не розтягується під навантаженням – тільки з часом через зношування, а значить мотор на високих оборотах збереже точну установку валів, що в свою чергу є запорукою збереження хороших потужних характеристик на дуже високих оборотах.
Третім плюсом є стійкість до локальних перевантажень в кілька разів більше номінальних. Тобто при справному натягувачі ланцюг з зуба на зуб не перескочить, і фази газорозподілу не зіб’є.
Також не можна не відзначити, що на системах із змінними фазами ГРМ фазообертачі на розпредвалах з ланцюговим приводом не повинні бути герметичними, а значить, вони простіші за конструкцією і надійніші. Секрет простий: принцип роботи фазообертачів заснований на циркуляції масла. Ремінь, як ми знаємо, масла боїться, а ланцюг – ні.
Власне, на цьому плюси закінчуються. Ресурс сучасних ланцюгів не набагато вищий від ременів, а в деяких випадках навіть менший. Додамо сюди дорогу вартість заміни. Через високу вартість його рідко замінюють за регламентом – тільки коли помітять розтягнення, що зводить до нуля потенційну перевагу в надійності.
Використовуваний в приводі ланцюгів гідронатягувач погано працює при малому тиску масла і може допускати перескоки ланцюга при старті і скачках тиску, а значить, погано сумісний з системами старт-стоп і регульованими маслонасосами. І дуже часто натягувач не спрацьовує при зворотному обертанні мотора, наприклад, при якихось операціях в сервісі або при установці авто на передачу на гірці, в цьому випадку ланцюг легко перескакує на один або кілька зубів і при старті двигуна, в загальному, зазвичай все погано.
Ремінь
Як не дивно, великим безсумнівним плюсом ременя в приводі ГРМ є його еластичність. Він дуже добре гасить крутильні коливання, які можуть на складних багатоциліндрових двигунах сильно впливати на ресурс валів і вібронагруженність.
Він працює абсолютно тихо. Він може бути досить довгим і добре підтягуватися механічними (а не гідравлічними) натягувачами, не впливаючи при цьому на якість установки фаз ГРМ.
Він не вимагає масла, однаково добре працює на холодному і гарячому двигуні, його ресурс досить великий і не залежить від застосовуваних мастильних матеріалів і тиску масла.
Він досить легко діагностується і замінюється без розбирання блоку двигуна. Він дешевий, і його можна просто міняти за регламентом, як і всі інші витратні матеріали, задовго до критичного витрачення ресурсу. І нарешті, двигун з ним має більш компактний і легкий блок циліндрів.
Мінуси? Мінуси теж є. Як неважко здогадатися, найважливішим є вразливість. Ремінь боїться води, масла і низьких температур. Матеріали ременя мають схильність до старіння, і ресурс ременя виражається не тільки в тисячах кілометрів, але і в роках.
Він схильний до прослизання при перевищенні допустимого навантаження двигуна. Раніше були поширені двигуни, на яких конструктивно був врахований недолік надійності ремінного приводу ГРМ. Коли обривається ремінь, то розпредвал перестає синхронно рухатися з колінвалом. В результаті поршні моментально б’ють по клапанах, які залишилися у «відкритому» стані.
На ряді моторів, наприклад, на ВАЗ-2105 і цілому сімействі ВАЗ-21083, в днищах поршнів були зроблені проточки, в яких клапани «йшли» в момент фатального зіткнення. Незабаром від цього відмовилися, так як поршні з проточками – не найкращий варіант з точки зору ефективності горіння паливо-повітряної суміші. Тому сучасні двигуни підстраховки позбавлені, і, забувши вчасно пройти ТО або заощадивши на ремені, можна потрапити на заміну клапанів або більш серйозний ремонт, якщо довести до руйнування клапанів.
Висновок
Якщо уважно порівняти характеристики ременя і ланцюга, то виявиться, що мова йде про протиставлення стабільно високого ресурсу ременя і низької вартості його заміни і більш стійким до деяких неприємностей ланцюга, але при більш високій ціні і більшої залежності від режимів роботи двигуна і мастила.
Для багатьох провідних автовиробників вибір і перехід виключно на один або інший тип приводу також є не простим завданням. Відмітимо, що на різних моделях одного бренду можуть бути встановлені як мотори з ланцюгом, так і з ременем ГРМ.
Ось двигуни Volkswagen в нижньому ціновому сегменті почали використовувати ремінь замість ланцюга, і той же ремінь використовується на найбільших їх моторах. А на середньорозмірних двигунах EA888 все ще використовується ланцюг, і працює він там цілком успішно. На деяких двигунах компанія навіть поєднувала ремінь і ланцюг, ланцюг використовували для синхронізації обертання двох розпредвалів, а один з валів приводився ременем, наприклад, на серіях ADR, AWT, AUG.
Opel разом з усією корпорацією GM став використовувати ланцюговий привід ГРМ на всіх своїх моторах, навіть на найменших.
BMW же на своїх моторах зараз застосовує тільки ланцюги, причому зі змінним успіхом. Іноді це відверто невдалі полегшені конструкції, а іноді ланцюг дійсно служить довше, ніж двигун. З ременем ГРМ фірма випускала цілком успішний двигун M40, і на надійність ніхто не скаржився.
Як бачите, не можна передбачити, який тип ГРМ буде надійніший. Необхідно порівнювати конкретну реалізацію, а часто ще й враховувати ймовірність помилки конструкторів і особливості експлуатації.
І не бійтеся ременя в ГРМ, він дійсно надійний. У випадку з ременем, витрати на його покупку і установку відносно невеликі, що дозволяє кожному автолюбителю навіть з обмеженим бюджетом обслуговувати свій автомобіль за регламентом.
Джерело: https://www.kolesa.ru/article/cep-ili-remen-grm-chto-luchshe-2014-12-30
