Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ремень или цепь? Преимущества и недостатки различных систем привода ГРМ

Ремень или цепь? Преимущества и недостатки различных систем привода ГРМ

Газораспределительный механизм (ГРМ) — одна из важнейших систем двигателя внутреннего сгорания, он обеспечивает своевременную подачу в цилиндры горючей смеси или воздуха, а танже удаление из цилиндров продунтов сгорания во время таита выпусна. На современных автомобильных двигателях привод ГРМ осуществляется посредством цепной или зубчатой ременной передачи. Обе схемы сегодня распространены почти в равной степени. Но все же что лучше с точни зрения эксплуатации — ремень или цепь?

Сначала обратимся к
истории — цепь начала применяться гораздо раньше ременной передачи, хотя конструктивно такой механизм значительно сложнее. Для эффективного натяжения и устранения колебаний цепной передачи приходится применять дополнительные элементы, которые усложняют и утяжеляют конструкцию. Это
так называемые «натяжитель» и «успокоитель». Отсюда следуют и основные недостатки цепной передачи — большой вес и сложность конструкции. Pa6оты по замене цепи в два-три раза дороже, чем цо замене ремня ГРМ. Ещё один недостаток — повышенный шум при работе. Так же следует учесть, что почти на всех современных моторах используется гидронатяжитель цепи, старый очень чувствителен к давлению в системе смазки. Поэтому на современных ДВС с цепным приводом ГРМ необходимо использовать дорогое высококачественное масло. Вообще, натяжитель — самое слабое звено в цепном приводе ГРМ. Из-за его некорректной работы цепь может перескочить при холодном запуске двигателя. Такая же ситуация может возникнуть на автомобиле с механической коробкой передач при откате машины назад на подъеме с включенной передачей.

Теперь о преимуществах цепи. Теоретически цепь способна выдержать большие нагрузки, чем ременная передача, именно поэтому на мощных высоко-,форсированных двигателях цепь используется чаще. Если конструкция цепной передачи грамотно рассчитана, то ее замена не требуется в течение всего срока службы, однако на практике так происходит далеко не всегда. Примерно до 1960-х годов, когда мощность двигателей на массовых автомобилях была сравнительно небольшой, обычная однорядная цепь вполне справлялась с нагрузками. Однако на мощные моторы для надежной работы ГРМ приходилось ставить двух- и даже трехрядные цени. Они отлично справлялись со своей задачей, но вес и сложность конструкции еще больше возросли. А с шумом пришлось бороться с помощью усиления шумоизоляции, а это опять лишний вес. В начале XXI века основной тенденцией при проектировании автомобильных двигателей стал даунсайзинг — форсирование двигателей при уменьшении их рабочего объема. Для снижения веса и компактности привода ГРМ на таких двигателях опять стали использовать недорогие однорядные цепи. В некоторых случаях срок их службы даже меньше, чем у ременной передачи, на ряде современных моторов — не более 60 000 км.
Еще одно преимущество цепной передачи — она фактически является деталью двигателя, поскольку расположена внутри него и не подвержена внешним воздействиям. Поэтому на всех транспортных средствах, которые эксплуатируются в сложных дорожных и климатических условиях, использование цепи выглядит более предпочтительным.

Еще один плюс «цепи» проявляется на двигателях, оснащенных системой изменения фаз газораспределения (а современные моторы почти все такие). Цепной привод позволяет использовать более простую и надежную конструкцию фазовращателей.

Теперь о зубчатой ременной передаче. Когда она только появилась, казалось, что ремень скоро полностью вытеснит цепь, особенно когда стали доступны современные материалы, которые позволили в ряде случаев увеличить ресурс ремня ГРМ до 150-200 тысяч км. Ременная передача дешевле, легче, ремень лучше гасит вибрации, такая конструкция менее шумная в работе, она более компактная. Ремень проще диагностировать и заменять, поскольку для этого не надо вскрывать двигатель. Но отсюда и основной недостаток: срок службы ремня может быть сильно ограничен из за его загрязнения и попадания посторонних частиц, износа роликов. К тому же ремень — резинотехническое изделие, а резина, как известно, со временем стареет. Поэтому ременные системы привода ГРМ имеют ограничения как по пробегу, так и по сроку службы. Из-за тех владельцев, которые эксплуатируют автомобиль не постоянно, а от случая к случаю, приходится нести дополнительные расходы на замену ремня, в то время как для цепной передачи возраст не критичен.
Еще один недостаток — ремень может не выдержать значительного превышения расчетных нагрузок, что может произойти при экстремальных условиях эксплуатации.

Как можно заметить, хотя обе конструкции работоспособны и при грамотном проектировании и высоком качестве изготовления служат долго, недостатков у них немало, поэтому многие производители на разных моделях двигателей (например Nissan) используют ремень или цепь. В свою очередь многие производители автокомпонентов, которые ранее специализировались на производстве ременных передач, дополнительно освоили выпуск цепей, и наоборот.

Читать еще:  Двигатели калины на чем гнет клапана

Возможно, в перспективе на смену традиционным конструкциям привода ГРМ придет ремень, работающий в масляной ванне. Данная разработка сочетает в себе преимущества ремня ГРМ (небольшой вес, низкий уровень шума, меньшие потери на трение) и цепного привода (высокая надежность и большой ресурс). Интересно,что первый такой ремень был создан в 2006 году для двигателя Ford Lynx 1.8 Diesel, где цепная передача была заменена на ременную без изменения конструкции силового агрегата. 3-цилиндровый двигатель Ford с рабочим объемом 999 куб. см, представленный в 2012 году изначально проектировался с применением такой ременной передачи.

Список автомобилей с цепным приводом ГРМ

Вопрос выбора привода ГРМ при покупке автомобиля интересен большинству автомобилистов. Производители выпускают двигатели, где распредвал — единственный, один из двух или оба (в системах DOHC) приводится:

  • Цепью;
  • Зубчатым ремнем;
  • Клиновидным или поликлиновым ремнем.

Такие решения обладают рядом достоинств и недостатков. К преимуществам цепного привода относятся:

  • Высокая надежность и долговечность — средний срок эксплуатации цепи до замены составляет 100-200 тыс.км, а для ряда моделей авто превышает 300 тыс.км.
  • Минимальные требования уходу – цепь слабо изнашивается, практически не растягивается, смазка узла производится автоматически.
  • Точность при установке фаз газораспределения.

Среди недостатков такого устройства:

  • Необходимость применения дополнительного оборудования – натяжителей и успокоителей цепи.
  • Повышенный уровень шума при работе.
  • Труднодоступность при обслуживании или замене (связана с необходимостью обеспечения смазки и, соответственно, частично-скрытым размещением).
  • Более высокая стоимость по сравнению с ременным приводом (по сравнению с стоимостью двигателя сумма практически незаметна, а недостаток вполне компенсируется за счет минимальных затрат на обслуживание и замену).
  • Выход из строя (обрыв цепи или перескок звеньев) приводят к более серьезным последствиям, чем неисправности ременного привода.

Большинство производителей используют различные варианты привода ГРМ, что позволяет владельцам автомобилистам делать взвешенный выбор при покупке.

Упростить решение этой задачи позволит список наиболее распространенных марок и моделей авто с цепным приводом ГРМ (годы выпуска – с 2010 по настоящее время).

Практически в каждой модели используются двигатели с цепным и ременным приводом. Список включает как модель авто, так и буквенное обозначение двигателя (в скобках – объем в литрах).

  • Audi A1 – CBZA(1.2); CAXA(1.4); CNVA(1.4); CTHG(1.4); DAJB(1.8); CWZA(2.0).
  • Audi A3- CBZB(1.2); CBZB(1.2); CAXC(1.4); CAXC(1.4); CMSA(1.4); CDAA(1.8); CJSA(1.8); CJSA(1.8); CJSB(1.8); CNSB(1.8); CBFA(2.0); CCZA(2.0); CDLA(2.0); CDLC(2.0); CHHB(2.0); CJXB(2.0); CJXC(2.0); CJXD(2.0); CJXF(2.0); CJXG(2.0); CNTC(2.0); CYFB(2.0); CZPB(2.0); CZRA(2.0); DJHA(2.0); DJHB(2.0);DJJA(2.0).
  • Audi A4 — ; CDHA(1.8); CJEB(1.8); CAEA(2.0); CAEB(2.0); CAED(2.0); CDNB(2.0); CDNC(2.0); CFKA(2.0); CNCD(2.0); CPMA(2.00); CPMB(2.0); CVKB(2.0); CYRB(2.0); CYRC(2.0); DBPA(2.0); DDWA(2.0); DEMA(2.0); CGKA(2.7); CGKB(2.7); CCLA(3.0); CCWA(3.0); CCWB(3.0); CDUC(3.0); CGWC(3.0); CGXC(3.0); CKVB(3.0); CKVC(3.0); CLAB(3.0); CMUA(3.0); CREC(3.0); CRED(3.0); CRTC(3.0); CSWB(3.0); CTUB(3.0); CWGD(3.0); DCPC(3.0).
  • Audi A4 allroad — CDNC(2.0); CNCD(2.0); CPMB(2.0); CCWA(3.0); CDUC(3.0); CKVB(3.0); CKVC(3.0); CPMA(2,0).
  • Audi A5- CDHB(1.8); CJEB(1.8); CJED(1.8); CJEE(1.8); CAEA(2.0); CAEB(2.0); CAED(2.0); CDNB(2.0); CDNC(2.0); CNCD(2.0); CNCE(2.0); CPMA(2.0); CPMB(2.0); CVKB(2.0); CYRB(2.0); DDWA(2.0); DEMA(2.0); DHDA(2.0); CGKA(2.7); CGKB(2.7); CCWA(3.0);CCWB(3.0); CDUC(3.0); CGWC(3.0); CGXC(3.0); CKVB(3.0); CKVC(3.0); CKVD(3.0); CLAB(3.0); CMUA(3.0); CREC(3.0); CRED(3.0); CRTC(3.0); CSWB(3.0); CTDA(3.0); CTUB(3.0); CWGD(3.0); DCPC(3.0).
  • Audi A6 — CYGA(1.8); CAEB(2.0); CAED(2.0); CDNB(2.0);; CHJA(2.0); CYNB(2.0); CYPA(2.0); CYPB(2.0); CVPA(2.0); CANA(2.7); CANC(2.7); CAND(2.7); CDUC(3.0); CDUD(3.0); CDYA(3.0); CDYB(3.0); CDYC(3.0); CGQB(3.0); CGWB(3.0); CGWD(3.0); CGXB(3.0); CKVB(3.0); CKVC(3.0); CLAA(3.0); CLAB(3.0); CPNB(3.0); CREC(3.0); CREH(3.0); CRTD(3.0); CRTE(3.0); CRTF(3.0); CTCB(3.0); CTCC(3.0); CTUA(3.0); CVUA(3.0); CVUB(3.0); CZVA(3.0); CZVB(3.0); CZVC(3.0); CZVD(3.0); CTGE(8, 4.0); BVJ(4.2).
  • Audi A6 Allroad — CANC(2.70); CAND(2.70); CDUD(3.0); CDYA(3.0); CDYB(3.0); CDYC(3.0); CGQB(3.0); CGWD(3.0); CKVC(3.0); CLAA(3.0); CREC(3.0); CRTD(3.0); CRTE(3.0); CVUA(3.0); CZVA(3.0); CZVC(3.0); CZVF(3.0).
  • Audi A7 Sportback — CYGA(1.8); CYNB(2.0); CYPA(2.0); CYPB(2.0); CVPA(2.0); CDUC(3.0); CDUD(3.0); CGQB(3.0); CGWD(3.0); CGXB(3.0); CKVB(3.0); CKVC(3.0); CLAA(3.0); CLAB(3.0); CPNB(3.0); CREC(3.0); CREH(3.0); CRTD(3.0); CRTE(3.0); CRTF(3.0); CTCB(3.0); CTCC(3.0); CTUA(3.0); CVUA(3.0); CVUB(3.0); CZVA(3.0); CZVB(3.0); CZVC(3.0); CZVD(3.0); CZVE(3.0); CZVF(3.0); CTGE(4.0).
  • Audi A8- CYPA(2.0); CVBA(2.50); ASB(3.0); CDTA(3.0); CDTB(3.0); CDTC(3.0); CGWA(3.0); CGWD(3.0); CGXA(3.0); CGXC(3.0); CLAB(3.0); CMHA(3.0); CPNA(3.0); CPNB(3.00); CREA(3.0); CREC(3.00); CREG(3.0); CTBA(3.0); CTBB(3.0); CTBD(3.0); CTDA(3.0); CTUB(3.0); CTFA(4.0); CTGA(4.0); CTGF(4.0); BVJ(4.2); CTEC(4.2); CTNA(6.30).
  • Audi Q2 — CZPB(2.0).
  • Audi Q3- CCTA(2.0); CCZC(2.0).
  • Audi Q5 — CAEB(2.0); CDNA(2.0); CDNB(2.0); CDNC(2.0); CHJA(2.0); CNCD(2.0); CNCE(2.0); CPMA(2.0); CPMB(2.0); CCWA(3.0); CCWB(3.0); CDUD(3.0); CGQB(3.0); CPNB(3.0); CTBA(3.0); CTBC(3.0); CTUC(3.0); CTUD(3.0); CVUB(3.0); CVUC(3.0); CWGD(3.0); DCPC(3.0).
  • Audi Q7- CYRB(2.0); BUG(3.0); BUN(3.0); CASA(3.0); CASB(3.0); CATA(3.0); CCMA(3.0); CJGA(3.0); CJGC(3.0); CJMA(3.0); CLZB(3.0); CNRB(3.0); CRCA(3.0); CREC(3.0); CRTC(3.0); CRTE(3.0); BHK(3.6); BAR(8, 4.2).
  • Audi R8 — BUJ(10, 5.2).
  • Audi RS6 /Avant — BUH(10, 5.0).
  • Audi TT/TTS — CJSA(1.8); CJSB(1.8); CCTA(2.0); CCZA(2.0); CDLA(2.0); CDLB(2.0); CDMA(2.0); CESA(2.0); CETA(2.0); CHHC(2.0); CJXF(2.0); CJXG(2.0); CNTC(2.0); CYFB(2.0).
Читать еще:  Двигатель 406 нет давления при прогреве

Автомобили из Баварии также комплектуются двигателями с различными типами приводов ГРМ. В списке – распределение по сериям и типу агрегатов(бензиновые – первый пункт списка, дизельные – второй).

Цепная передача

Цепная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента — цепи, за счёт сил зацепления. Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (например, цепной вариатор).

Состоит из ведущей и ведомой звездочки и цепи. Цепь состоит из подвижных звеньев. В замкнутое кольцо для передачи непрерывного вращательного движения концы цепи соединяются с помощью специального разборного звена.

Обычно число зубьев на звёздочках и число звеньев цепи стремятся делать взаимно простыми, что обеспечивает равномерность износа: каждый зуб звёздочки будет поочерёдно работать со всеми звеньями цепи.

Содержание

  • 1 Характеристики
  • 2 Классификация цепей
  • 3 ГОСТы
  • 4 См. также
  • 5 Литература

Характеристики [ править | править код ]

Цепные передачи универсальны, просты и экономичны. По сравнению с зубчатыми передачами (см. Зубчатая передача) они менее чувствительны к неточностям расположения валов, ударным нагрузкам, допускают практически неограниченные межцентровые расстояния, обеспечивают более простую компоновку, большую подвижность валов друг относительно друга. Цепная передача может быть сделана почти бесшумной в работе, при гораздо большей технологической простоте по сравнению с бесшумными косозубыми шестернями, из-за чего на заре автомобилизма нередко применялась в коробках передач дорогих автомобилей. В сравнении с ремёнными передачами (См. Ремённая передача) они характеризуются следующими достоинствами: отсутствие проскальзывания и постоянство среднего передаточного отношения; отсутствие предварительного натяжения и связанных с ним дополнительных нагрузок на валы и подшипники; передача большой мощности как при высоких, так и при низких скоростях; сохранение удовлетворительной работоспособности при высоких и низких температурах; приспособление к любым изменениям конструкции удалением или добавлением звеньев.

Достоинства:

  • большая прочность стальной цепи по сравнению с ремнем позволяет передать цепью большие нагрузки с постоянным передаточным числом и при значительно меньшем межосевом расстоянии (передача более компактна);
  • возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;
  • по сравнению с зубчатыми передачами — возможность передачи вращательного движения на большие расстояния (до 7 м);
  • сравнительно высокий КПД (> 0,9 ÷ 0,98);
  • отсутствие скольжения;
  • малые силы, действующие на валы, так как нет необходимости в большом начальном натяжении;
  • возможность легкой замены цепи.
  • удлинение цепи с износом;
  • сравнительно высокая стоимость цепей;
  • невозможность использования передачи при реверсировании без остановки;
  • передачи требуют установки на картерах;
  • сложность подвода смазочного материала к шарнирам цепи;
  • скорость движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек, не постоянна, что вызывает колебания передаточного отношения.

Цепная передача применяются в сельскохозяйственных машинах, велосипедах, мотоциклах, автомобилях, строительно-дорожных машинах, в нефтяном оборудовании и т. д. Преимущественное распространение имеют открытые цепные передачи, работающие без смазки, или с периодической ручной смазкой, с однорядными втулочно-роликовыми цепями, непосредственно встроенные в машины.

Классификация цепей [ править | править код ]

  • По назначению:
    • приводные цепи
    • тяговые цепи
    • грузовые цепи.

В некоторых механизмах грузоподъёмные цепи, например, цепная таль с ручным приводом, играют роль приводных цепей.

Цепные передачи – описание, виды, плюсы и минусы

Широкое применение цепных передач в самых различных машинах и механизмах обусловлено набором предоставляемых ими характеристик. Главными достоинствами подобного способа передачи энергии выступает универсальность, простота и экономичность.

Под цепной передачей понимается передача вращательного движения, которая осуществляется между расположенными параллельно друг к другу валами при помощи бесконечной цепи, соединяющей размещенные на них звездочки. Как ременная, цепная передача относится к передачам с гибкой связью. Однако, она способна изгибаться исключительно в одной плоскости, поэтому может быть эффективно использована только для расположенных параллельно валов.

Особенности цепной передачи и ее отличия от ременной

Первое серьезное отличие двух самых широко распространенных видов передач – цепной и ременной – было указано выше. Оно заключается в возможности изгиба цепи только в одной плоскости и, как следствие, использование исключительно для валов, расположенных параллельно друг другу.

Другим немаловажным отличием выступает отсутствие в цепной передаче ключевого значения такого важного параметра, как угол обхвата цепью звездочки. В отличие от ременной передачи он не играет настолько серьезной роли в обеспечиваемых при передаче энергии характеристиках.

Читать еще:  Ауди 100 характеристики двигателей 5 цилиндровых

В качестве существенного фактора, являющегося плюсом цепной передачи, можно назвать отсутствие необходимости предварительно натягивать цепь, так как действие механизма обеспечивается зацеплением звеньев цепи с зубьями звездочек.

Важной особенностью цепной передачи выступает возможность эффективного использования практически для любых межосевых расстояний – как для малых, так и для больших. Она дополняется способностью передачи мощности от одного вала сразу нескольким. Кроме того, цепная передача может быть как понижающей, так и повышающей, что также является характерной отличительной чертой этого способа передачи энергии.

Классификация цепных передач

При классификации цепных передач применяется несколько признаков. Например, по функциональному назначению и способу использования в машиностроении и других отраслях промышленности различают три вида цепей:

грузовые. Основной целью использования этого типа выступает подвеска и перемещение различных грузов. В подобной ситуации механизм, как правило, является частью какого-либо грузоподъемного оборудования или устройства, а скорость перемещения, главным образом, по вертикали составляет не более 0,5 м/с;

тяговые. В этом случае цепь также используется для перемещения грузов, но с более высокой скоростью, достигающей 2-4 м/с. Это объясняется тем, что движение осуществляется в значительной степени по горизонтали с применением таких механизмов, как элеваторы, транспортеры, эскалаторы и т.д.;

приводные. Наиболее распространенный вариант цепей, обычно используемый с малым шагом, что позволяет снизить нагрузки и увеличить срок службы изделия. Целью его использования выступает передача энергии в крайне обширном интервале скоростей, причем показатель передаточного отношения является величиной постоянной.

Именно последний вид цепей применяется в цепных передачах. Более того, слово приводные при их описании часто опускается, а в большей части технической и справочной литературы понятия «приводная цепь» и «цепь в цепной передаче» в значительной степени тождественны.

Другими классифицирующим параметрами цепных передач выступают:

тип цепи – роликовые, зубчатые или втулочные;

число рядов – одно- и многорядные;

количество ведомых валов/звездочек – двух- и многозвенные;

расположение звездочек – горизонтальные, вертикальные или наклонные;

вариант регулировки степени провисания цепи – с натяжной звездочкой или специальным натяжным устройством;

конструкция – открытые и закрытые;

влияние на частоту вращения валов – повышающие и понижающие.

Достоинства цепной передачи

Большая часть преимуществ цепной передачи обычно рассматривается по сравнению с ременной. Это вполне логично, так именно эти два способа передачи вращательной энергии используются наиболее широко. Некоторые достоинства цепной передачи наглядно проявляются по отношению к зубчатой, которая также применяется на практике достаточно часто.

Основными плюсами использования цепной передачи выступают такие:

высокий уровень прочностных характеристик, который допускает намного более серьезные нагрузки. В результате при компактных размерах обеспечивается большая эффективность;

возможность использования в одном механизме сразу нескольких ведомых звездочек;

возможность передачи энергии на крайне серьезные расстояния, доходящие до 8 м;

относительно небольшой (по сравнению с ременной передачей – меньше в 2 раза) уровень радиальной нагрузки на валы;

высокая эффективность. КПД цепной передачи находится на уровне 90%-98%;

серьезная мощность передаваемой энергии, параметры которой достигают нескольких тысяч кВт;

впечатляющие показатели скорости движения цепи и значения передаточного числа, составляющие, соответственно, до 35 м/с и 10;

отсутствие такого негативного фактора, характерного для ременной передачи, как скольжение;

простая и удобная замена цепи, которая дополняется отсутствием необходимости серьезного начального натяжения.

Недостатки цепной передачи

Количество очевидных минусов рассматриваемого способа передачи энергии существенно меньше числа достоинств, перечисленных выше. Тем не менее, недостатки присутствуют и к их числу относятся:

достаточно высокая цена изготовления механизма и главной его расходной части – самой цепи;

отсутствие возможности применять передачу при реверсировании без ее полной остановки;

использование цепной передачи предусматривает практически обязательное применение картеров;

далеко не всегда конструкция механизма позволяет обеспечить удобную подачу смазки к шарнирам и звеньям цепи;

при небольшом количестве зубьев наблюдается непостоянство скорости движения цепи, что становится причиной колебания такого важного параметра как передаточное отношение;

высокий уровень шума, сопровождающего эксплуатацию устройства;

серьезные требования к правильному расположению валов;

необходимость в постоянном контроле над работой механизма и его обслуживании, отсутствие которых могут привести к быстрому износу.

Сравнение недостатков и достоинств показывает, что при грамотном использовании цепная передача позволяет добиться высокого КПД при разумном уровне затрат. Главное при этом – грамотно воспользоваться очевидными преимуществами этого механизма, минимизировав его минусы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector