Ланцюг або ремінь ГРМ - що краще?
Мабуть, що це питання входить в десятку самих філософських питань автомобілебудування разом з правим і лівим кермом, дизелем і бензином, "механікою" і "автоматом". Нарешті ми розкладемо для вас все по поличках.
Зараз ременя довіряють найбільші автовиробники. Він ставиться на великі V8 і V6 Volkswagen, Toyota і Opel, але в народі все одно "бродять настрою". Так в чому ж плюси і мінуси двох варіантів приводу розподільного вала і за яким майбутнє?
Ланцюг - не вічна. І дорога
Здавалося б, ланцюг - перевірений часом спосіб, досить легкий і на тлі ціни мотора не такий вже дорогий. Ну гучний, але шумоізоляція сучасних машин зробила крок далеко вперед, і в салоні часто мотора не чутно взагалі, а якщо чутно, то шум ланцюга вже не помітний. Порівняйте шум моторів Volkswagen сімейства EA111 - 1.6-літрового атмосферного і 1.4-літрового TSI. Ланцюг на них практично однакова, але гучність "атмосферника" вище не через неї.
Насправді проблема виявилася зовсім в іншому. Ланцюг старих моторів була дворядної - її дійсно неможливо обірвати відразу. Замість цього вона 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 обсягу салону моторний відсік стали укорочувати, а на передньопривідних машинах мотор взагалі поставили поперек. У цих умовах розміри ланцюга теж стали скорочувати, з двох-трехрядной вона стала однорядной, та ще й дуже компактною. Часто товщина ланцюга ГРМ якогось V8 не більш, ніж товщина ланцюга велосипеда.
Ширина ланцюга важлива не тільки тому, що потрібно полегшити саму ланцюг, а й тому, що вона знаходиться в масляній ванні двигуна, а не зовні, як ремінь. Це означає, що блок циліндрів і головка блоку повинні бути довшими акурат на ширину ланцюга. Весь цей зайвий метал тягне на кілька кілограмів. Але занадто тонка ланцюг стала рватися.
Так, вона починає шуміти сильніше перед тим, як здасться остаточно, але ланцюга і так шумлять, на тлі звукового фону мотора її передсмертний брязкіт не завжди виділяється, а шумоізоляція, як ми вже говорили, тепер не в приклад краще, ніж 20-30 років назад.
Дворядні ланцюга могли працювати при обриві однієї з гілок, та й навантаження на них розподілялася рівномірно. Менше був знос зубів зірок, так що навіть при використанні менш міцних сплавів ланцюг дійсно могла вважатися "вічної". Фактично до капітального ремонту двигуна турбуватися про її стан було не потрібно.
Але полегшення конструкції і продовження терміну служби мотора піднесло неприємний сюрприз, ланцюги стали таким же "расходников", яким завжди вважалися ремені ГРМ. Ресурс сучасної ланцюга часто не більш, ніж ресурс ременя, а конструкція з нею складніше, гучніше і масивніше. При цьому її заміна набагато дорожче, а діагностика стану складніше.
Середня ціна заміни ланцюгового ГРМ на чотирициліндрових моторах перевищує 30 тисяч рублів, що приблизно в три рази більше, ніж вартість заміни ременя при тих же умовах. Максимальна вартість заміни комплекту ГРМ на V-образних моторах може досягати сотень тисяч рублів, а за складністю бути порівнянною з капремонтом - вимагати зняття мотора з машини, потім головок блоків циліндрів з нього. За прикладами далеко ходити не потрібно - мотор Mercedes M272 відзначився ще й екстремально низькою ресурсом ГРМ.
Так що при покупці автомобіля з ланцюговим мотором коштує дуже ретельно діагностувати привід ГРМ. За шумності, по робочому ходу штока натяжителя, по зносу заспокоювачів, якщо є можливість.
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.
Другим важливим якістю 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 натягувачем 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 фазовращатели на распредвалах з ланцюговим приводом не повинні бути герметичними, а значить, вони простіше по конструкції і надійніше. Секрет простий: принцип роботи фазовращателей заснований на циркуляції масла. Ремінь, як ми знаємо, масла "боїться", а ланцюг - немає.
Власне, на цьому плюси закінчуються. Підсумуємо: ресурс сучасних ланцюгів чи вище ременів, а в інших випадках навіть менше. Додамо сюди дорожнечу заміни. Через високу вартість її рідко змінюють за регламентом - тільки коли помітять розтягнення, що зводить до нуля потенційне перевагу в надійності.
Використовуваний в приводі ланцюгів гидронатяжитель погано працює при малому тиску масла і може допускати переходи ланцюга при старті і скачках тиску, а значить, погано сумісний з системами старт-стоп і регульованими маслонасоса. Як мінімум опрацювання цього вузла стає дорожче, а число відмов більше. І дуже часто натягувач не спрацьовує при зворотному обертанні мотора, наприклад, при якихось операціях в сервісі або при установці машину на передачу на гірці, в цьому випадку ланцюг легко перескакує на один або кілька зубів і при старті мотора ... в загальному, зазвичай все погано.
реванш ременя
Як не дивно, великим безсумнівним плюсом ременя в приводі ГРМ є його еластичність. Він дуже добре гасить крутильні коливання, які можуть на складних багатоциліндрових моторах сильно впливати на ресурс ліжок валів і вібронагруженность.
Він працює абсолютно тихо. Він може бути досить довгим і добре підтягуватися механічними (а не гідравлічними) натяжителями, не впливаючи при цьому на якість установки фаз ГРМ.
Він не вимагає мастила, 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, наприклад при різкому перекруте двигуна. При використанні на сучасних моторах з фазовращателямі зростає ризик потрапляння на ремінь масла. Раніше були поширені двигуни, на яких конструктивно був врахований недолік надійності ремінного приводу ГРМ. Коли обривається ремінь, то распредвал перестає синхронно рухатися з коленвалом. В результаті поршні моментально б'ють по клапанів, які залишилися в "відкритому" положенні.
На ряді моторів, наприклад, на ВАЗ-2105 і всім 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 мотори підстраховки позбавлені, і, забувши вчасно пройти ТО або заощадивши на ремені, можна "потрапити" на заміну клапанів або більш серйозний ремонт, якщо довести до руйнування клапана і відриву його тарілки.
Що в підсумку?
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 стійкою до деяких неприємностей ланцюга, але при більш високій ціні і більшу залежність від режимів роботи двигуна і мастила.
Ось і автовиробники теж постійно намагаються знайти баланс між цими наборами характеристик, і якоїсь однозначної тенденції не спостерігається. Мотори Volkswagen в нижньому ціновому сегменті почали використовувати ремінь замість невдалої ланцюга, і той же ремінь використовується на найбільших їх моторах. А на середньорозмірних двигунах EA888 все ще використовується ланцюг, і працює вона там цілком успішно. На деяких моторах компанія навіть поєднувала ремінь і ланцюг, ланцюг використовували для синхронізації обертання двох распредвалов, а один з валів приводився ременем, наприклад, на серіях ADR, AWT, AUG.
Opel разом з усією корпорацією GM став використовувати ланцюгової привід ГРМ на всіх своїх моторах, навіть на найменших. І все незважаючи на те, що середньорозмірний сімейство двигунів L61-LTG не відрізняється видатної надійністю ланцюгового приводу. Втім, і з ременями у одного з піонерів їх застосування проблем не було, теж відмінні були мотори.
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 мотор. З ременем ГРМ фірма випускала цілком успішний мотор M40, і на надійність ніхто не скаржився.
Як бачите, не можна передбачити, який тип ГРМ буде надійніше. Необхідно порівнювати конкретну реалізацію, а часто ще й враховувати ймовірність помилки конструкторів і особливості експлуатації.
Не бійтеся ременя в ГРМ, він дійсно надійний, просто його потрібно міняти. Не сподівайтеся на могутність ланцюгів, вони теж підводять, і роботи по заміні дуже дороги. Досвід з дідусевими "Жигулями" марний щодо сучасних машин. Будьте відкритими до нового і не обмежуйте свій вибір технічними умовностями, які все одно до кінця не розумієте.