Каждый двигатель имеет приводы ГРМ и навесные агрегаты, построенные на ремне или цепи.Для нормальной работы привода ремень и цепь должны иметь определенное натяжение – это достигается с помощью натяжных устройств, виды, конструкция и правильный выбор которых описаны в этой статье.
Что такое натяжное устройство?
Натяжное устройство (натяжитель ремня, цепь) - вспомогательное устройство для привода газораспределительного механизма (ГРМ) и приводов агрегатов поршневых двигателей внутреннего сгорания;Механизм, устанавливающий и поддерживающий оптимальное натяжение приводного ремня или цепи.
Натяжное устройство выполняет несколько функций:
• Установка и регулировка силы натяжения приводного ремня/цепи;
• Компенсация натяжения ремня/цепи, изменяющегося вследствие износа деталей привода и изменения условий окружающей среды (растяжение и сжатие ремня/цепи при колебаниях температуры и влажности, под воздействием вибрационных нагрузок и т.п.);
• Снижение вибраций ремня или цепи (особенно их длинных ветвей);
• Не допускайте соскальзывания ремня или цепи со шкивов и шестерен.
Хотя натяжные устройства являются вспомогательными механизмами двигателя, они играют важную роль – обеспечивают нормальное функционирование приводов ГРМ и навесных агрегатов, а значит, и всего силового агрегата в постоянно меняющихся условиях.Поэтому в случае неисправности эти устройства необходимо отремонтировать или заменить.Чтобы сделать правильный выбор нового натяжителя, необходимо разобраться в ассортименте представленных сегодня механизмов, их конструкции и особенностях.
Виды и применимость натяжных устройств
Натяжные устройства делятся на группы по назначению, применимости к тому или иному типу привода, принципу действия, способу регулировки натяжения и дополнительному функционалу.
По назначению натяжители бывают двух основных типов:
• Для приводов ГРМ;
• Для приводов навесных агрегатов силовой установки.
В первом случае устройство обеспечивает необходимое натяжение цепи или ремня ГРМ двигателя, во втором - натяжение ремня общего привода агрегатов или ремней отдельных агрегатов (генератора, водяного насоса и вентилятора, воздушный компрессор и другие).На один двигатель можно установить сразу несколько натяжителей разной конструкции и назначения.
По назначению натяжные устройства делятся на три группы:
• Для цепных приводов;
• Для приводов на обычном клиновом ремне;
• Для V-образных приводов.
Натяжители для разных приводов отличаются конструкцией основного элемента – шкива.В устройствах цепных передач применяют зубчатое колесо (звездочку), в клиноременных передачах - клиновой шкив, в поликлинных передачах - соответствующий клиноременный или гладкий шкив (в зависимости от способа установки устройства относительно пояс – со стороны струй или с задней гладкой стороны).
По принципу действия натяжные устройства делятся на три типа:
• Натяжители с жесткой установкой шкивов;
• Пружинные натяжители;
• Гидравлические натяжители.
Каждый из типов натяжных устройств имеет свои особенности, их разновидности и конструкция описаны ниже.
По способу регулировки силы натяжения устройства бывают:
• Руководство;
• Автоматический.
Конструкция гидроцилиндра устройства натяжения цепи ГРМ.
В устройствах первого типа сила натяжения устанавливается (регулируется) вручную во время технического обслуживания или при необходимости.Отрегулированный натяжитель всегда находится в одном положении и не может компенсировать силу натяжения ремня/цепи.Второй тип устройства автоматически меняет свое положение в зависимости от текущих условий, поэтому сила натяжения ремня всегда постоянна.
Наконец, натяжные устройства могут комбинироваться с другими устройствами и выполнять дополнительные функции – с успокоителями цепи, ограничителями и т. д. Обычно эти детали продаются в составе ремкомплектов для текущего обслуживания приводов или агрегатов ГРМ или для ремонта двигателя.
Конструкция и принцип действия натяжных устройств с жесткой установкой шкива.
К таким натяжителям относятся три типа устройств:
• Рычаг;
• Горка;
• Эксцентрик.
Рычаг-натяжитель состоит из кронштейна, жестко закрепленного на двигателе, и подвижного рычага с установленным на нем шкивом.Рычаг удерживается на кронштейне двумя болтами, причем один из них расположен в дугообразном пазу – именно наличие паза позволяет регулировать положение рычага и соответственно силу натяжения ремня.
Широкое распространение получили натяжные устройства скользящего типа: в них шкив установлен не на рычаге, а в прямом пазу кронштейна, по которому пропускается длинный винт (болт).Вращая винт, можно перемещать шкив по канавке, тем самым изменяя силу натяжения ремня.Когда будет установлена необходимая сила натяжения, винт контрят гайкой, обеспечивающей неподвижность шкива.
На легковых автомобилях чаще всего применяют эксцентриковые натяжные устройства.Конструктивно этот натяжитель состоит из ролика с эксцентриковой ступицей, закрепленного на блоке двигателя или кронштейне.Изменение силы натяжения осуществляется поворотом ролика вокруг оси и фиксацией его в выбранном положении болтом.
Все описанные натяжители представляют собой регулируемые вручную устройства, имеющие существенный недостаток – они не могут компенсировать изменение силы натяжения ремня.Этот недостаток устранен в пружинных и гидравлических натяжных устройствах.
Конструкция и принцип действия пружинных натяжных устройств.
Существует два типа пружинных натяжителей:
• С пружиной сжатия;
• С торсионной пружиной.
В устройствах первого типа автоматическая регулировка натяжения ремня осуществляется обычной витой пружиной, прижимающей кронштейн с роликом/звездочкой к ремню/цепи.В устройствах второго типа эту работу выполняет широкая витая пружина, закрученная с определенной силой.
Натяжители торсионных пружин сегодня получили наибольшее распространение – они компактны, просты и надежны.Такое устройство состоит из рычага со шкивом и основания (держателя) с пружиной, для удобства установки пружина на новом натяжном устройстве уже сжата с необходимой силой и зафиксирована чекой.
Натяжное устройство с торсионной пружиной
Как правило, пружинные натяжные устройства применяются в ременных (клиновых и клиноременных) передачах навесных агрегатов, а также в приводах ГРМ двигателей легковых автомобилей с ремнями ГРМ.
Устройство и принцип работы гидравлических натяжных устройств.
Основой натяжителей этого типа является гидроцилиндр, прижимающий шкив/звездочку к ремню/цепи.Цилиндр имеет две сообщающиеся полости, разделенные подвижным плунжером, который с помощью тяги соединен со шкивом/звездочкой (вернее, с рычагом натяжного устройства с установленным на нем шкивом/звездочкой).Также в цилиндре имеется несколько клапанов для перепуска рабочей жидкости.В среднем положении плунжера цилиндр обеспечивает необходимое натяжение ремня/цепи и никак не влияет на работу привода.При изменении натяжения ремня/привода плунжер меняет свое положение, рабочая жидкость перетекает из одной полости в другую, обеспечивая нормальное натяжение ремня в новом положении.В качестве рабочей жидкости используются различные виды моторных масел.
Гидроцилиндр может быть установлен на кронштейне или на двигателе, в цепных приводах ГРМ обычно используются сразу два цилиндра, каждый из которых работает на свою звездочку.Новые цилиндры имеют заданную силу натяжения, их штоки фиксируются в нужном положении с помощью чеки.
Вопросы выбора, обслуживания и ремонта натяжных устройств.
В процессе эксплуатации автомобиля натяжные устройства интенсивно изнашиваются и теряют свои качества, поэтому их необходимо регулярно проверять и заменять.Для замены следует выбирать только те натяжители, которые рекомендованы производителем двигателя – в противном случае устройство невозможно будет установить, либо оно не обеспечит необходимое натяжение ремня или цепи.
Натяжные устройства ременных передач навесных агрегатов наиболее долговечны и могут служить долгие годы, при значительном износе или поломках их следует менять.Новый натяжитель следует установить и отрегулировать в соответствии с инструкцией по эксплуатации автомобиля.Если устройство с жесткой фиксацией шкива, то его следует регулировать, меняя положение рычага или используя винт.Если устройство пружинное, то его сначала нужно смонтировать, а затем снять чеку – шкив сам примет рабочее положение.При этом необходимо следить за тем, чтобы метка на рычаге попадала в зону на основании устройства, в противном случае следует поменять ремень или проверить исправность натяжителя.
Правильная установка натяжного устройства согласно меткам
Натяжные устройства цепных приводов ГРМ обычно меняют в сборе с цепью, амортизаторами и другими узлами.Замену этих деталей следует производить в строгом соответствии с указаниями инструкции.Натяжители этого типа не требуют регулировки, их необходимо установить, а затем снять с проверки – звездочка примет рабочее положение и обеспечит правильное натяжение цепи.
При правильном выборе и замене натяжителей приводы и агрегаты ГРМ будут надежно работать в любых условиях эксплуатации.
Время публикации: 05 августа 2023 г.