Меню Рубрики

Установка гидронатяжителя цепи грм

УАЗ Patriot Grosstractor › Бортжурнал › Гидронатяжители Ina для ЗМЗ 409. Почему рвет цепи

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.

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). 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.

Читайте также:  Установка переносов в ворд 2010

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 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 вредных последствий, в отличие от перемещений, перпендикулярных 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».

На текущий момент проехал на новых натяжителях около 2000 км. Доволен. Изделие своих 750 рублей за штуку стоит однозначно, памятуя о сложностях замены ГРМ. Поделки от «Прогресса» ушли в ЗИП. Наблюдения продолжаю.

источник

Мастерская: гидронатяжитель. о чем шумела цепь

МАСТЕРСКАЯ: ГИДРОНАТЯЖИТЕЛЬ. О ЧЕМ ШУМЕЛА ЦЕПЬ

Например, немногие задумываются о том, как изменяются фазы газораспределения, если приводная цепь и звездочки сильно изношены. Это приводит к опасным колебаниям, из-за которых обрывается успокоитель — ну а без него цепь хлещет по звездочкам еще сильней. Фазы газораспределения тоже гуляют, отслеживая такие колебания. Можете не сомневаться — мощней или экономичней мотор не станет, не говоря уже о долговечности.

Иногда хочется воскликнуть: почему все новое («прогрессивное») в нашем автопроме на поверку оказывается источником проблем для автовладельцев и для нас, ремонтников? Вот одна из них. Открыв «За рулем» (2001, № 5 и 2002, № 1), вы узнаете, как устроен гидронатяжитель цепи ГРМ. Задумка прекрасная — не то что примитивный механизм, требующий периодической регулировки цепи по мере износа! Перед вами — продукт самой передовой «гидравлической мысли»: как только в него поступит масло под давлением, плунжер выдвинется и, нажав на башмак, натянет цепь. Но «сила действия равна силе противодействия» — едва цепь натянется, объем масла в полости между корпусом обратного клапана и плунжером будет заперт (шарик сядет в седло). Все! Длина натяжителя зафиксирована до тех пор, пока цепь не удлинится. Тогда плунжер выдвинется еще… Прекрасная автоматика.

Читайте также:  Установка колодок ниссан теана

Но прислушиваясь к шумам «нив-21213» (их моторы 1,7 л как раз оснащены гидронатяжителем), я не раз настораживался: «Что-то в ГРМ не так!» Известно ведь, чем кончаются «шутки» с цепью, если она перескочит через зубья звездочек. Минимум — погнутые клапаны… Как в театре: если на стене висит ружье, оно в конце концов выстрелит.

Долго ожидать не пришлось. «Нива» этого клиента прибыла на эвакуаторе — часом раньше он позвонил, жалуясь на «страшный грохот»… По понятным причинам не пуская мотор, мы сняли клапанную крышку: ого — цепь перепрыгнула через четыре зуба! Болтается, будто и нет натяжителя. Сняли его — увидели заклинивший в утопленном положении плунжер: возвратная пружина не справилась. Попробовали плунжер вытащить — не смогли и мы, крепко сидит! Но вспомните: если обратный клапан исправен, как масло могло уйти из-под плунжера?

Чтобы разобраться, занялись «хирургией» — осторожно вскрыли неразборное устройство («болгарка» и токарный станок под рукой!). Явных дефектов не нашли (см. фото), но ведь плунжер был-таки заклинен! Какова причина? Возможно, твердые частицы в грязном масле. «Недержание» клапана, скорее всего, тоже связано с попавшей под шарик соринкой. Мы, конечно, знаем, что подобные детали гидравлики по точности должны быть высочайшего класса, но как тогда понимать дальнейшие приключения?

Отремонтировав пострадавшему головку цилиндров (с заменой четырех клапанов), поставили новый гидронатяжитель. Пустили мотор — звук работы на холостом ходу, мягко говоря, разочаровал: опять клацает ненатянутая цепь. Ясно: плунжер не выдвинулся насколько надо. Плавно увеличили число оборотов до 5000 — и шума не стало. Повысившееся давление заставило-таки плунжер выдвинуться. Ура? Не торопитесь. Сбросили до холостых… и тут — сначала едва заметно, потом все явственней — противное клацанье возобновилось. Масло ушло из-под плунжера!

Привезли из магазина еще один гидронатяжитель. Этот удивил по-настоящему: не уместился в посадочном гнезде головки! Сравнив его диаметр с предыдущим, мы поняли, что изготовитель считает этот размер второстепенным — разница 0,4 мм. Не многовато ли? (Помню мрачные времена госприемки, когда на весь Союз ославили один из подшипниковых заводов, где прослабили внутреннее кольцо аж на пять микрон — брак, граничащий с преступлением!)

Озлившись, хватаю в одну руку «толстый» натяжитель, в другую — микрометр и сам лечу в магазин. Попросил выложить на прилавок 10 штук, все обмерил и нашел два (!) пригодных для установки на двигатель.

Итак, попробуем еще один. «Мир под оливами» так и не наступил — снова цепь клацает… Владелец совсем пал духом, жалко его. Тогда мы пошли на крайнюю меру. К обычному механическому натяжителю выточили втулку-удлинитель, чтобы длина узла в сборе соответствовала гидронатяжителю. Втулку напрессовали на плунжер, зафиксировали сваркой. Затем натянули цепь, и клиент с тех пор ездит довольный.

Эта история задела меня всерьез, и я обзвонил несколько крупных дилерских центров по продаже и ремонту автомобилей ВАЗ. Оказалось, шум цепи двигателей 1,7 л на «нивах» — явление почти рядовое. (Еще немного — и его назовут «нормальным»!) Заодно оказалось, что знают там еще об одной беде — поломке маслоподводящей трубки. Говорят, двигатели, запоротые ездой без масла, уже встречались.

Что тут добавить? Любая автоматика хороша, если безотказна. А рассчитывать на это при разбросе посадочных размеров в полмиллиметра не приходится.

источник

Гидронатяжитель цепи на УАЗ Патриот

Гидронатяжитель цепи ЗМЗ 409 обеспечивает равномерное натяжение привода газораспределительного механизма на работающем двигателе. Устройство подключено к системе смазки мотора, в конструкции предусмотрен башмак, исключающий колебания свободных ветвей цепи. В процессе эксплуатации натяжитель изнашивается, что приводит к проскакиванию звеньев цепного привода по приводным звездочкам и нарушению фаз газораспределения.

Особенности гидронатяжителя на УАЗ Патриот

Для привода распределительных валов в моторах ЗМЗ 409 используется двойной цепной привод. Нижний натяжитель (расположенный горизонтально на крышке механизма) применяется для обеспечения корректного привода промежуточного вала. Устройство воздействует на цепь через качающийся рычаг, на противоположной части цепи предусмотрен пластинчатый успокоитель.

На шестерне промежуточного вала установлено дополнительное зубчатое колесо, вращающее 2 распределительных вала при помощи вторичного цепного привода. Второй натяжитель располагается в головке блока цилиндров, предусмотрено 2 успокоителя ветвей цепного привода. Оба натяжителя оборудованы запорными кольцами, установка в корпусе клапана позволяет гасить колебания цепи механическим и гидравлическим способами.

Принцип функционирования

Устройство представляет собой металлический корпус цилиндрической конфигурации, который подключен к масляной магистрали. Внутри находится подвижный плунжер, оснащенный вспомогательной пружиной. В конструкции узла предусмотрен транспортировочный стопор, используемый при монтаже или хранении снятого элемента.

После пуска силового агрегата жидкость поступает во внутреннюю полость натяжителя, что приводит к выдвиганию тела плунжера из корпуса.

Элемент воздействует на специальный башмак или на рычаг натяжного приспособления (зависит от модели мотора ЗМЗ 409).

Читайте также:  Установка кондея на газель

Плунжер способен двигаться назад при гашении колебаний цепи. При изменении частоты вращения происходит колебание привода ГРМ, усилие передается на башмак и на стержень плунжера. Внутри кожуха предусмотрен шариковый обратный клапан, который перекрывает масляный канал.

Гашение колебаний происходит за счет сжатия пружины и фильтрации масла через щель между плунжером и корпусом. В конструкции узла предусмотрено специальное кольцо, автоматически ограничивающее обратный ход плунжера по мере износа цепи привода распределительных валов.

Снятие гидронатяжителя цепи

Алгоритм замены натяжителей на силовых агрегатах ЗМЗ 409, установленных на внедорожниках Patriot с механической коробкой передач:

  1. Для снятия устройств натяжения потребуется накидной гаечный ключ с размером зева 12 мм и отвертка с плоским жалом. Чтобы поменять верхний узел, нужно отвернуть 2 болта. Корпус устройства удерживается рукой, поскольку изделие выталкивается из посадочного гнезда усилием сжатой пружины.
  2. Снять крышку и вытащить из штатного отверстия изношенный элемент. При демонтаже устройства рекомендуется осмотреть башмаки и звездочки, поскольку износ элементов повышает шумность работы цепного привода распределительных валов.
  3. Для фиксации корпуса при дальнейшей разборке используются губки тисков, разведенные на расстояние 19 мм. Категорически запрещается зажимать кожух, поскольку материал деформируется и трескается.
  4. Выкрутить плоской отверткой резьбовую пробку с установленным внутри клапаном.
  5. Вытащить из полости корпуса пружину, а затем выдвинуть плунжер.

Нижний натяжной узел снимается и разбирается по аналогичной схеме. Перед началом демонтажа рекомендуется приготовить ветошь или тряпку, поскольку из канала выльется 15-20 мл моторного масла.

Снятые крышки натяжителя необходимо промыть бензином и выкрутить болт, закрывающий технологический канал. Резьба очищается от загрязнений, покрывается густой смазкой, а затем болт закручивается на место.

Профилактические меры

Под профилактическими мерами подразумевается очистка натяжителя и проверка работоспособности узла:

  1. После разборки детали от каждого натяжителя складываются в отдельную тару, а затем промываются бензином. Для очистки скрытых полостей используется кисть с жестким синтетическим ворсом.
  2. Промытые детали протираются мягкой салфеткой, а затем проходят визуальный контроль. Если на поверхности элементов обнаруживаются царапины или сколы, то весь механизм гидравлического натяжителя подлежит утилизации. Попытка установить узлы от другого изделия приводит к некорректной работе натяжного приспособления.
  3. После сборки выполняется тестовый прогон устройства, стержень плунжера не должен цеплять за внутренние части натяжителя. Если фиксируется контакт между деталями, то дальнейшая эксплуатация натяжного устройства запрещается.
  4. Не допускается обратный ход плунжера, который преодолевает усилие ограничительного кольца. При дальнейшей эксплуатации подобного устройства буду наблюдаться колебания ветвей цепи, приводящие к повреждению элементов конструкции газораспределительного механизма.

Как собрать устройство

Установка нового или очищенного натяжителя производится после смазки канала в блоке цилиндров. Для снижения риска течи масла рекомендуется заменить прокладку, расположенную под крышкой натяжного устройства.

Перед монтажом производится процедура зарядки натяжителя, которая выполняется специальной оправкой или при помощи подручных средств.

Алгоритм сборки очищенного натяжного приспособления для мотора ЗМЗ 409 состоит из этапов:

  1. Для сборки элементов потребуется самостоятельно сделать цилиндрическую оправку из стального листа. Для формирования приспособления необходимо отрезать полосу листа шириной 12-15 мм и длиной 23-25 мм. Рекомендуется использовать материал толщиной около 1,0 мм, обеспечивающий жесткость конструкции. Оправка формируется плоскогубцами, диаметр детали равен диаметру плунжера.
  2. Вставить втулку в полость корпуса, боковые стенки поджимают ограничительную пружину.
  3. Задвинуть по шаблону плунжер (до упора в торец корпуса). При монтаже допускается использовать тонкую отвертку, которой дополнительно отгибается кольцевой пружинный элемент.
  4. Вынуть шаблон из корпуса.
  5. Смонтировать в полость плунжера пружину, узел устанавливается в тиски (зажимать кожух запрещается).
  6. Аккуратно закрутить резьбовую пробку с клапаном. При закручивании чувствуется усилие, вызванное сжатием пружины.
  7. Корректно собранным считается натяжитель с полностью задвинутым в полость корпуса плунжером.
  8. Смонтировать деталь на двигателе, не следует воздействовать с усилием на выступающую плоскость плунжера. После размещения детали в канале блока или крышки запрещается нажимать на натяжитель.

После установки узла необходимо привести плунжер в рабочую позицию (разрядка натяжителя). Для доступа к рабочему элементу в крышке имеется пробка, закрытая болтом. Жалом тонкой отвертки следует нажать на натяжитель. Сработавшая пружина выталкивает инструмент, одновременно плунжер соприкасается с приводом башмака натяжного устройства.

источник