• ТО и обслуживание
  • Ремень ГРМ, работающий в масляной среде, снижает потери на трение и шумность

Ремень ГРМ, работающий в масляной среде, снижает потери на трение и шумность

 

Снижение трения + снижение веса = снижение расхода топлива, а значит и снижение выбросов углекислого газа CO2. Эта простая формула в наши дни актуальная тема, над которой работают сотрудники конструкторских отделов автомобилестроителей и их поставщиков. Сначала были решены принципиальные вопросы по снижению уровня выбросов углекислого газа двигателем, теперь в фокусе решения меньшего масштаба. Ведь в конечном итоге каждый грамм CO2 имеет значение.

Именно по этой причине ременный привод газораспределительного механизма опять стал набирать популярность в последние годы. Производители автомобилей все чаще ставят ремни вместо цепей на свои автомобили. Они знают о тех преимуществах, которые имеют ремни перед цепями в плане снижения потребления топлива и выбросов CO2 двигателями внутреннего сгорания.

Это подтверждают проведенные исследования. По опыту компании FEV GmbH, независимого конструкторского бюро, специализирующегося на двигателях внутреннего сгорания, применение ременного привода ГРМ вместо цепного экономит топливо и снижает выбросы в атмосферу углекислого газа.

  • DSC_0146
  • DSC_0148
  • DSC_0151

Так в 1,6-литровом бензиновом двигателе применение ремня ГРМ снижает расход топлива более чем на 1%, а выбросы CO2 на 1,5 г/км. Ремни ГРМ имеют малый вес и к тому же тише в работе, в процессе эксплуатации у них нет склонности к растяжению, это важное преимущество. Так как растягивающаяся цепь вносит ошибку в работу газораспределительного механизма. Результат - повышение потребления топлива и снижение КПД. При прохождении прочностных тестов, относительное удлинение ремня составляет всего 0,1% после 240 000 километров пробега. Это в пять раз лучший результат, чем у цепи.

Многие крупные автомобилестроители Европы отдают предпочтение ремням в приводе ГРМ, и их число неуклонно растет. И такими ремнями приводятся в движение не только распределительные валы, но и системы впрыска, и масляные насосы. Конструкторы компаний также рассматривают возможность применения зубчатых ремней в приводе балансирных валов, исключив таким образом, зубчатые шестерни. И большое внимание уделяется необычному, но совершенно безопасному решению - ремню ГРМ, работающему в масляной ванне.

То, о чем раньше и не мечтали, сегодня без проблем применяется в массовом производстве. Но для того чтобы прийти к этому пришлось адаптировать к работе в новой среде и эластомер ремня, и кордовые нити и материал покрытия рабочей поверхности зубьев. Теперь к полиамидной или арамидной ткани, покрывающей зубья, добавлен материал Duralon, а сам эластомер представляет собой компаунд из гидрированного бутадиен-нитрильного каучука ACN-HNBR. Применены нити из стекловолоконного корда типа E-glass и K-glass, не растягивающиеся в процессе работы. С такими составляющими даже продукты износа и загрязнения в масле не могут нанести вред ремню, в то время как сажа, содержащаяся в моторном масле, может привести в негодность цепь ГРМ.

Преимущество ремня, работающего в масляной ванне, в том, что он уже своего "сухого" аналога и тише в работе. При замерах на зубчатом шкиве коленчатого вала, содержащего 19 зубьев, звук вообще не обнаруживается даже тогда, когда двигатель работает на предельной нагрузке. Дело в том, что масло не только снижает потери на трение, но и гасит звуковые волны. Это особенно важно и потому, что набирающая силу тенденция по снижению габаритов двигателей, так называемая "даунсайзинг", ведет к меньшей плавности и равномерности работы моторов. Здесь ремень может помочь в снижении шумов и вибраций и сделать управление автомобилем более приятным, несмотря на следование природоохранным технологиям. Сравнительные тесты сегодня указывают на то, что современный ремень ГРМ ни в чем не уступает цепи с ее системой пластиковых направляющих и гидравлических натяжителей, а зачастую и превосходит ее по некоторым параметрам. Так, например, вопрос прочности уже давно считается решенным. Испытания подтверждают, что ремень ГРМ, изготовленный по современным технологиям, может без проблем эксплуатироваться в интервале 300 000 километров пробега.

Один из вопросов, сделать ремень еще более узким, ведь сейчас каждый миллиметр не счету, это продиктовано необходимостью снижения установочных габаритов ДВС. И это то, в чем у ремня есть еще одно преимущество. У конструктора привода больше возможностей по комплектованию ременного привода, чем цепного. Задача состоит в том, чтобы сузить поперечный габарит отсека привода ГРМ с сегодняшнего 16-20мм до 14, 12 или даже до 10мм в следующих поколениях двигателей.

И все-таки, когда заходит речь о снижении веса привода, нельзя рассматривать только один ремень. Ролики, устройства натяжения и шкивы также важны. Поэтому инженеры трудятся над конструкциями привода ГРМ, работающими с более простыми, а значит и более легкими, системами натяжения. А может быть, следует обходиться и вообще без натяжителей? В этом случае можно добиться еще большей экономии веса и еще большего снижения эмиссии CO2.

Многообразие возможностей, предлагаемых современными ремнями ГРМ, включая длительный срок эксплуатации, низкий уровень шума и сниженные потери на трении, снова расширяет поле для применения ременного привода в механизме газораспределения. По оценке экспертов к 2015 году, по меньшей мере, две трети автомобилей европейского производства будут иметь ремень ГРМ. А к 2017 году и вовсе более 70%. Доля ремней, работающих в масляной среде двигателя, вырастет с 8% до 20%. Эта тенденция позитивно скажется как на экологии, так и на работе автомобильных сервисов.