Едва высохли слезы счастья от установки комплекта ГРМ конторы "Прогресс", как на себя обратили внимание мерзкие ритмичные постукивания и клацанья, издаваемые двигателем в первые минуты после холодного старта. Под подозрение попали:
1. Гидронатяжители "Прогресс" из комплекта.
2. Гидрокомпенсаторы, но про них будет в следующий раз.
Следует отметить, что главным виновником обрывов цепей на всех цепных моторах являются отнюдь не башмаки или звезды, не вкладыши осевой фиксации распредвала и коленвалов, не грубо обработанные звезды или цепи. Безусловно, качество их изготовления прямо влияет на ресурс привода, но все же чаще всего обрывы происходят из-за гидронатяжителя.
В моем понимании гидронатяжитель по своей сути — это гидравлический демпфер, состоящий из корпуса и установленного в него подпружиненного штока (плунжера). Гидронатяжитель устанавливается в блок двигателя так, чтобы пята плунжера упиралась в пяту башмака или звездочки, по которой скользит цепь ГРМ; с противоположной стороны закрывается крышкой, жестко крепящейся на блоке. Таким образом, в систему привода ГРМ включается упругий элемент, задача которого — быстро и эффективно гасить вредные колебания цепи. Эти колебания представляют собой отклонения элементов цепи от оптимальной траектории, возникающие при взаимодействии элементов цепи и звезд в процессе движения, а также под действием различных сил — вибрации двигателя, ударов подвески, движения в повороте и т.п.
Постоянный контакт плунжера и башмака (звездочки) обеспечивается пружиной, которая стремится разжаться и двигает плунжер в прямом направлении. Но пружина в силу механических свойств металла имеет собственную амплитуду колебаний, а потому не может быстро гасить колебания движущейся цепи, и более того — вступает с ней в резонанс при определенных условиях. Именно поэтому рабочим телом гидронатяжителя является моторное масло, которое практически не сжимается, но обладает определенной текучестью. Масло подается в пространство между корпусом гидронатяжителя и плунжером при работе двигателя через обратный шариковый клапан и при воздействии цепи на плунжер через башмак (звездочку) работает как амортизатор, препятствуя обратному движению плунжера в корпус гидронатяжителя. Поскольку скорость поступления масла много выше скорости расхода, гидронатяжитель на заведенном двигателе всегда им заполнен и имеет сопротивление, пропорциональное скорости перемещения плунжера. Излишки масла при обратном перемещении плунжера вытекают через зазор между плунжером и корпусом гидронатяжителя, таким образом удается обеспечить работу привода без резких рывков и ударов.
Другое дело, когда двигатель заглушен. Масло постепенно покидает гидронатяжитель через упомянутый зазор между плунжером и корпусом гидронатяжителя. Первое время после запуска двигателя, пока гидронатяжитель еще не успел заполниться нужным количеством масла, единственным демпфером в нем является пружина. Как уже было сказано, с этой ролью она справляется не может по своей природе. На этом этапе удары цепи по башмаку (звездочке) могут привести к чрезмерному утапливанию плунжера в корпус гидронатяжителя, возрастанию амплитуды колебания цепи до нежелательных значений.
Для компенсации этого эффекта на плунжер устанавливается стопорное кольцо, а на корпусе гидронатяжителя делаются канавки. При движении плунжера в прямом направлении стопорное кольцо выходит из одной канавки и движется до следующей, встает в нее и фиксирует плунжер, не давая ему перемещаться в обратном направлении. Таким образом, амплитуда колебаний цепи с момента запуска двигателя до наполнения гидронатяжителя маслом (пока машина греется, например) находится в допуске для оборотов холостого хода.
Схема привода ГРМ ЗМЗ 406-409:
Нужно сказать, что плунжер имеет определенный рабочий ход в прямом направлении, который позволяет компенсировать износ ("вытягивание") цепи. Из вышеизложенного ясно, что исправный гидронатяжитель и его стопорное кольцо обеспечивают автоматическую компенсацию износа цепи. Усилие пружины натяжителя, сечение обратного клапана, давление масла и зазор между плунжером и корпусом натяжителя рассчитываются таким образом, чтобы обеспечить постоянное натяжение цепи без перетяга и прослаблений.
Теперь рассмотрим ситуации, когда гидронатяжитель частично или полностью не выполняет своих функций:
1. Засорение обратного клапана. Скорость наполнения гидронатяжителя ниже расхода масла, обратный ход плунжера ограничивается только стопорным кольцом и пружиной — повышенный износ цепи, особенно на высоких оборотах двигателя, работе под нагрузкой.
2. Поломка пружины плунжера. Низкая скорость перемещения плунжера, заклинивание плунжера.
3. Поломка стопорного кольца/засорение канавок. Избыточный обратный ход плунжера, заклинивание плунжера.
4. Производственный брак (очень распространенное явление).
Обратите внимание: ТОП-5 неубиваемых автомобилей. Почему их стоит взять. Самые надежные автомобили..
Неточное изготовление плунжера, корпуса гидронатяжителя, неверно подобранная пружина, брак обратного клапана — скорость наполнения гидронатяжителя ниже расхода масла с вышеперечисленными последствиями.Понятно, что в случае, если гидронатяжитель не работает как должно, амплитуда колебаний цепи возрастает, износ соединений ее элементов происходит интенсивнее, цепь вытягивается и рано или поздно попадает на зуб звезды одним из соединительных элементов. Происходит обрыв.
Почему осевые перемещения валов не играют столь значимой роли? Потому что они компенсируются штатным осевым зазором соединения элементов цепи (см 1:48 — 2:02 на видео).
Кроме того граждане, занятые исключительно борьбой с осевыми перемещениями валов, частенько забывают о том, что цепь обладает собственной массой и всегда имеет осевые перемещения, вызванные инерцией различных ее участков при разгоне и торможении автомобиля. Поскольку в конструкции привода ГРМ известных мне цепных двигателей демпферы осевых перемещений отсутствуют, я делаю вывод о том, что крупнейшие мировые автопроизводители (см Nissan, BMW и др.) либо не знают о вреде таких перемещений, либо понимают, что перемещения элементов цепи вдоль оси их соединения не влекут за собой столь же вредных последствий как перемещения в направлении, перпендикулярном оси соединения.
Гораздо важнее, чтобы цепь была натянута как надо.
Фух, вроде все. Школьные знания физики закончились. Если где неправ, поправьте — статью буду дополнять и корректировать, чтобы она была информативной.
Теперь о том, почему в системе привода ГРМ должен быть демпфер. Демпфирование применяется в тех случаях, когда уравновешивание элементов движущейся системы невозможно, а гасить вредные колебания нужно. Убрать демпфер из привода ГРМ означает убрать элемент, способный компенсировать большинство внешних воздействий на цепь, обеспечить ее движение близко к расчетной траектории, снизить общую вибронагруженность двигателя. Именно поэтому предложения по замене гидронатяжителей конструкциями с мебельными болтами вызывают у меня истерический смех. Это максимум можно назвать успокоителем, т.к. он ничего не демпфирует, а только ограничивает амплитуду колебаний — по типу пластиковых успокоителей, которые есть в приводе и так. Даже если получится отрегулировать их на нужное натяжение, они все равно не будут работать на виброзащиту двигателя, компенсировать температурное расширение и вытягивание цепи от износа.
Чуть лучшим вариантом является механический натяжитель типа ИСАИ (см. также Бон, Пилот и др.).
Проблема подобных конструкций в том что:
1. Применяется пружина с неправильно подобранным (конским) усилием. В итоге получается практически тот же болт, который умеет постоянно перетягивать цепь. Перетянутая цепь радостно пропиливает башмаки и рвется.
2. Применяется пружина с неправильно подобранным (слабым) усилием — получаем недотяг, избыточные колебания и быстрый износ.
3. Отсутствует полноценный демпфирующий элемент, находящийся в постоянном контакте с пятой башмака (звездочки).
По сути это тот же успокоитель, который может частично компенсировать вытягивание цепи.
Таким образом, лично для меня лучшим решением остается гидронатяжитель. Проблема только в том, чтобы найти качественный.
На почве недоверия к изделиям фирмы "Прогресс", по наводке знающих камрадов прикупил натяжители Ina арт. 40904-1006109-00 с адаптером. Такие сейчас ставятся на Профи и вроде как на новые Патриоты, а потому продаются в оригинальной упаковке ЗМЗ.
Натяжитель, если честно, выглядит как игрушечный. Я понял так, что сам он импортный, на вид сделан очень добротно, не придерешься. А вот адаптер к нему отечественный, и это сразу видно по грубой мехобработке.
Установили, завели. К удивлению собравшихся, натяжители сразу же заработали бесшумно. Контраст особенно разителен, если вспомнить сотрясавший два гаража грохот натяжителей от "Прогресса".
К моменту продажи машина с этими натяжителями проехала около 50 тысяч километров - все было четко.
Телеграм (общение и live): https://t.me/grosstractor
Rutube (видосики): https://rutube.ru/channel/23968383/
Напомню, что на моторах ЗМЗ Pro завод вернулся к нормальным двухрядным цепям и натяжителям Ina - на новом Патриоте за 41 тысячу пробега никаких проблем с ГРМ также не было (тьфу-тьфу-тьфу). Напомню, что я хочу проехать на нем МИЛЛИОН километров. Хороший ресурсный тест получится)
На сегодня все. Удачи, до новых встреч.
Этот пост был ранее опубликован мною на Драйв2. Резервное копирование выполнено в связи с недружественными действиями Империи лжи и Империи ржи.
#уаз #авто #грм #путешествия #ремонт
#внедорожники #ina
Больше интересных статей здесь: Внедорожник.
Источник статьи: Гидронатяжители Ina для змз 409. Почему рвет цепи.