В большинстве современных двигателей с цепным приводом используются гидравлические натяжители цепи.Все о гидронатяжителях, их существующих конструкциях и особенностях работы, а также правильном выборе и замене этих устройств – читайте в предложенной на сайте статье.
Что такое гидравлический натяжитель цепи ГРМ?
Гидравлический натяжитель цепи ГРМ (гидронатяжитель цепи) — вспомогательный узел цепного привода газораспределительного механизма;гидроцилиндр специальной конструкции, обеспечивающий необходимое по величине и постоянное во времени (независимое от текущего температурного режима, нагрузок и износа деталей) натяжение цепи.
Цепной привод распределительного вала до сих пор получил широкое распространение, что обусловлено его надежностью и устойчивостью к высоким нагрузкам.Однако цепь подвержена тепловому расширению (так как изготовлена из металла), а со временем изнашивается и растягивается – все это приводит к изменению натяга цепи, что проявляется увеличением вибраций и шума. , и в конечном итоге может привести к скольжению по зубцам звезд, изменению фаз и даже разрушению отдельных частей.Все эти проблемы решаются с помощью специального устройства – гидравлического натяжителя цепи.
Гидравлический натяжитель выполняет две ключевые функции:
● Автоматическое поддержание натяга цепи при ее износе и растяжении;
● Гашение вибраций ветви цепи при работе двигателя.
Использование этого устройства исключает необходимость ручной регулировки степени натяга цепи, а также исключает негативные последствия постепенного износа деталей привода.Также благодаря своей конструкции гидронатяжитель гасит вибрации и колебания цепи, снижая нагрузку на детали и общий уровень шума механизма.Неисправный гидронатяжитель может стать источником проблем, поэтому его необходимо заменить как можно скорее.Но прежде чем покупать или заказывать новый гидронатяжитель цепи, следует разобраться в конструкции и работе этих устройств.
Гидравлический натяжитель цепиПроектирование гидравлической цепи
Типы, конструкция и принцип работы гидронатяжителей цепи.
Схема работы пружинно-гидравлического натяжителя цепи двигателей ВАЗ
В принципе, все современные гидронатяжители имеют одинаковое устройство и принцип работы, отличаясь лишь деталями и дополнительным функционалом.Агрегат состоит из металлического цилиндрического корпуса, в передней части которого расположен плунжер, а сзади – клапанный узел.Между плунжером и клапанным узлом образована закрытая рабочая полость.Плунжер выполнен в виде полого цилиндра, способного перемещаться вдоль корпуса, подпружинен, в передней части его имеется поверхность для упора в башмак или рычаг со звездочкой натяжителя цепи.Плунжер защищен от выскальзывания из корпуса штифтом или специальным запорным механизмом.Клапанный узел оснащен обратным клапаном, расположенным сбоку от плунжера.Клапан выполнен в виде подпружиненного шарика, перекрывающего канал подачи масла.Шарик может двигаться только в сторону рабочей полости.
Конструкция натяжителя без резервной полости
На корпусе натяжителя выполнен монтажный фланец, а также предусмотрено отверстие с резьбой для крепления трубки или шланга от системы смазки двигателя.Устройство монтируется рядом с цепью, его плунжер упирается в башмак или рычаг звездочки, благодаря чему усилие равномерно передается на цепь ГРМ.
Гидравлический натяжитель работает следующим образом.При запуске двигателя масло под давлением подается в обратный клапан и, преодолев усилие пружины, поступает в рабочую полость.Под действием создаваемого давления плунжер выдвигается из корпуса и упирается в башмак или рычаг звездочки.Движущийся плунжер создает силу, под действием которой цепь натягивается, но в какой-то момент натяг достигает максимального значения – давления масла в рабочей полости уже не хватает для дальнейшего движения плунжера.В этот момент цепь уже создает давление на плунжер, и в какой-то момент давление масла в рабочей полости сравнивается с давлением масла, поступающего из системы смазки двигателя – это приводит к закрытию обратного клапана.Таким образом масло блокируется в рабочей полости, плунжер больше не может двигаться, цепь остается в натянутом положении.При остановке мотора такой натяжитель остается в рабочем положении, не давая натяжению цепи ослабнуть.
Постепенно цепь ГРМ вытягивается, что приводит к уменьшению давления, оказываемого ею на плунжер.В какой-то момент давление в рабочей полости становится ниже давления в системе смазки двигателя – это приводит к разблокировке обратного клапана и повторению всех описанных выше процессов.Под действием давления масла плунжер немного выдвигается из корпуса и компенсирует растяжение цепи, когда натяг цепи вновь достигнет необходимого значения, обратный клапан закроется.
Следует отметить, что во время работы двигателя натяжитель выполняет роль демпфера – замкнутое в рабочей полости масло частично поглощает удары и вибрации цепи, передаваемые на плунжер.Это снижает шум привода и увеличивает срок службы его деталей.
На сегодняшний день существует несколько модификаций гидронатяжителей цепи, отличающихся некоторыми конструктивными особенностями.
Гидравлические натяжители с резервной полостью.В таких устройствах за клапанным узлом имеется еще одна полость, в которой находится небольшое количество масла – это улучшает работу механизма натяжения цепи на переходных режимах двигателя и в других ситуациях.Также в резервной полости сделано небольшое отверстие для стравливания, что предотвращает завоздушивание масла в рабочей полости.
Гидравлические натяжители с плунжерным стопорным механизмом на основе стопорного кольца и канавок.В таких устройствах внутри корпуса выполнены кольцевые канавки, расположенные на определенном расстоянии друг от друга, а на плунжере расположено стопорное кольцо.При движении плунжера стопорное кольцо перескакивает из паза в паз, чем достигается установка детали в фиксированное положение.
Гидронатяжители с перепускным дросселем (слив масла в систему).В таких устройствах клапанный узел имеет дроссель (отверстие малого диаметра), обеспечивающий слив масла из рабочей полости обратно в систему смазки двигателя.Наличие дросселя улучшает демпфирующие качества натяжителя и позволяет плунжеру не только двигаться вперед, но и частично погружаться в корпус при кратковременном увеличении натяжения цепи.
Сегодня все эти устройства используются на двигателях.Обычно один гидронатяжитель обеспечивает нормальную работу только одной цепи, поэтому на моторах с одной цепью ГРМ применяется один натяжитель, а с двумя цепями ГРМ – два.Детали могут поставляться отдельно или в сборе с кронштейнами, колодками и другими вспомогательными приспособлениями.Многие натяжители оснащены защитной чекой, предотвращающей самопроизвольное выдвижение плунжера при транспортировке, эта чека снимается при установке детали на двигатель.Есть и другие конструкции, но в целом они работают по описанному выше принципу, отличаясь лишь некоторыми деталями.
Как выбрать и заменить гидронатяжитель цепи ГРМ
Гидронатяжитель подвергается значительным нагрузкам, поэтому со временем он может потерять герметичность или выйти из строя из-за поломки клапана, пружины и других деталей.Неисправность этой детали проявляется повышенным шумом цепного привода ГРМ, а при непосредственном осмотре (требующем частичной разборки двигателя) выявляется по ослаблению цепи, неподвижности или, наоборот, слишком свободному перемещению плунжера. .Неисправный натяжитель необходимо заменить как можно скорее.
Следует взять на замену деталь того же типа и модели, которая была установлена ранее (определяется по каталожному номеру).Использование гидронатяжителя другого типа может привести к недостаточному или чрезмерному натяжению цепи и выходу из строя всего привода.Поэтому «неродное» устройство следует устанавливать только в тех случаях, когда оно точно соответствует «родному» по характеристикам.
Гидравлический натяжитель цепи с плунжерным механизмом фиксации и обратным сливом масла.
Ремонтные работы необходимо проводить в соответствии с инструкцией к двигателю.Обычно для замены натяжителя нужно получить доступ к приводу ГРМ (для чего требуется снять переднюю крышку двигателя, а иногда провести более серьёзную разборку агрегата) и просто открутить два болта, удерживающие эту деталь.Затем на его место ставится новый натяжитель, а при необходимости и дополнительные детали (прокладки, сальники, промежуточные детали между плунжером и башмаком/рычагом нажимной звездочки и т.п.).Новый натяжитель не должен быть залит маслом, а его плунжер не должен выдвигаться вручную, иначе устройство может не обеспечить нужного натяжения цепи после запуска двигателя.После замены детали проверьте уровень масла в системе смазки и при необходимости доведите его до нормы.
При первом запуске мотора после ремонта будет слышен шум цепи со стороны привода, но через несколько секунд - когда рабочая полость натяжителя заполнится и плунжер окажется в рабочем положении - он должен исчезнуть. .Если шум не пропадает, значит, установка детали неправильная или имеются другие неисправности.При правильном подборе и замене гидронатяжителя цепь всегда будет иметь оптимальный натяг, а ГРМ мотора будет работать уверенно на всех режимах.
Время публикации: 13 июля 2023 г.