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.

Что было раньше – ремень или цепь?

Прежде чем рассказать, какой из типов приводов начали применять на двигателях внутреннего сгорания первым, остановимся вкратце на устройстве и значении газораспределительного механизма для мотора. ГРМ состоит из трех основных компонентов:

• Клапаны (впускают в камеры сгорания мотора топливовоздушную смесь и выпускают оттуда продукты ее сгорания, расположены в головке блока цилиндров);

• Распределительный вал (отвечает за периодичность фаз газораспределения, заставляя клапаны открываться и закрываться, находится в головке цилиндров);

• Привод распределительного вала (передает крутящий момент с коленвала на распредвал, расположен между коленчатым и распределительным валом).

Привод распределительного вала появился в моторах с верхним расположением клапанов в середине 20-го века. В наиболее распространенных до этого времени нижнеклапанных двигателях вращательное усилие от коленчатого вала к распределительному передавалось через шестеренчатый механизм. Устройство верхнеклапанного двигателя с распределительным валом, который получал крутящий момент от коленвала через привод, позволило сделать моторы более мощными.

В первых ДВС с верхним расположением клапанов для передачи момента применялась металлическая цепь. Она была двух или трехрядной – для повышения надежности, и «ходила» при помощи роликового механизма, в составе которого были натяжители, успокоители и ограничительный палец, которые не давали цепи «играть» во время работы. Впоследствии роликовый механизм уступил место зубчатому, который обладал рядом преимуществ, одно из которых – тихая работа при высоких нагрузках. Преобразилась и сама цепь – вместо прежних двух или трех рядов использовалась однорядная цепь.

Первое применение в конструкции ГРМ ременного привода датируется 1956 годом – именно тогда цепь уступила место ремню в двигателе внутреннего сгорания, установленного на американском гоночном автомобиле Devin Sports Car.

На то время ременные приводы ГРМ в основном использовались на спорткарах, что позволяло инженерам добиться от моторов повышенного крутящего момента и мощности.

Массовый приход ремня ГРМ в автомобильную отрасль случился через три десятка лет. Сегодня большинство моделей автомобилей имеют трех и четырехцилиндровые двигатели с ременным приводом ГРМ, а цепной механизм в конструкции шести и восьмицилиндровых силовых агрегатов использует ограниченное число производителей (BMW, Toyota, Mitsubishi и прочие).

Есть еще так называемый гибридный привод ГРМ, в котором нашлось место цепи и ремню. Но широкого распространения этот тип механизма передачи крутящего момента от коленвала к распредвалу не получил.

Особенностью цепного привода является не только наличие у него системы сдержек и противовесов в «лице» натяжителей и успокоителей. Цепь нуждается в постоянной смазке и потому проходит через так называемую масляную ванну силовой установки. Ремню смазка не нужна – и это уже упрощает эксплуатацию данного механизма, в составе которого есть натяжной ролик, шкивы и каркас, ответственные за удержание ремня в «узде». В настоящее время массово используются зубчатые ремни, которые благодаря определенной форме зубцов (трапециевидные или округлые) надежно сцепляются с поверхностью ролика и шкивов, обеспечивая передачу вращательного усилия без рывков.

Разобравшись в основных отличительных особенностях цепного и ременного привода газораспределительного механизма, приступим к рассмотрению главного вопроса – положительных и отрицательных сторон каждого из них. Начнем с «пионера» — цепного привода ГРМ.

Цепь в ГРМ: достоинства и недостатки

Несмотря на то, что сегодня в большинстве случаев в конструкции данного привода ГРМ используется однорядная цепь, его считают более предпочтительным, чем ременной привод. Перечислим основные достоинства цепи ГРМ – это долговечность и надежность. Изготовленная из прочных сталей цепь практически не подвержена механическим повреждениям, она стойко переносит перепады температур и прочие погодные катаклизмы. Для двигателя с цепным приводом ГРМ такая поломка, как загиб клапанов, не характерна, хотя иногда и случается, когда автовладелец не реагирует на тревожные сигналы со стороны растянутой цепи – дребезжание, которое нельзя не расслышать даже при очень громкой работе двигателя. Ресурс работы цепи в приводе газораспределительного механизма исчисляется 100 или 200 тысячами километров. При приближении к таким значениям пробега автомобиля настоятельно рекомендуется проверить состояние цепи, натяжителей и успокоителей, а если выявится, что цепь растянулась или ролики износились – потребуется замена.

А теперь остановимся на недостатках цепного привода ГРМ. Их больше, чем преимуществ, но они не перевешивают главных достоинств механизма такого типа.

Сложность конструкции – состояние цепи сложно оценить визуально, просто открыв капот, так как она находится в головке блока цилиндров и в самом блоке. Когда наступает срок проверки степени изношенности звеньев цепи или натяжителей, успокоителей или ограничительного пальца, приходится совершать ряд трудоемких операций по разборке и последующей сборке головки блока и блока цилиндра — только этот способ диагностики считается самым достоверным.

Большая масса – металлическая цепь добавляет лишние килограммы к весу двигателя, что напрямую влияет не только на динамику автомобиля, но и на такой важный показатель, как расход топлива.

Шумность – даже новая, хорошо натянутая цепь издает при работе ощутимый шум, который (особенно на дизельных двигателях) можно заглушить, применив довольно плотные шумоизоляционные материалы моторного отсека.

Дорогое обслуживание – стоимость цепи и других деталей привода довольно высока, а работа по их замене тоже обойдется владельцу машины с двигателем с цепным приводом ГРМ в копеечку.

Ремень в ГРМ: плюсы и минусы

В противовес цепному приводу газораспределительного механизма, ременной привод обладает рядом положительных свойств, благодаря которым он и получил столь широкое распространение в современном двигателестроении.

К его очевидным плюсам относятся:

Простота конструкции – ременной привод не нуждается в смазке, его механизм состоит из деталей, которые легко заменить, не прибегая к помощи специалистов.

Легкий вес – ремень изготавливается из стекловолокна и неопрена, которые обладают небольшой массой. Вкупе с легковесными роликами и шкивами ременной привод ГРМ позволяет снизить массу двигателя, что положительно сказывается на динамике автомобиля и топливном «аппетите» его силового агрегата.

Тихая работа – эластичный ремень не издает шума, характерного для металлической цепи, благодаря чему обеспечивается акустический комфорт в салоне автомобиля.

Дешевизна обслуживания – стоимость ремня и других деталей такого привода намного ниже, чем цепи и других элементов такого механизма ГРМ. Простая конструкция привода обеспечивает доступ ко всем его элементам, что снижает затраты на обслуживание ГРМ.

Наряду с такими положительными качествами, у ремня ГРМ имеется одно отрицательное свойство – несмотря на кажущуюся прочность конструкции, он подвержен разрывам в самое неподходящее время. Как правило, это происходит по причине скорого износа ремня или деталей привода под воздействием высоких или низких температур, загрязнения его поверхности, работе двигателя с повышенной нагрузкой. Ресурс работы ремня по регламенту многих автопроизводителей не превышает 50 – 60 тысяч километров: на таком пробеге рекомендуется заменить все движущиеся части механизма. Кроме того рекомендуется периодическая (раз на 10 тысяч километров пробега) проверка состояния ремня. Если этого не сделать, то в результате обрыва ремня у двигателя могут погнуться клапана, а это, в свою очередь, чревато дорогостоящим ремонтом.

Напоследок, совет: какому бы типу привода ГРМ вы не отдавали предпочтение, периодически проводите проверку состояния цепи или ремня и при необходимости заменяйте изношенные детали этого узла на новые.