Ролик ГРМ натяжителя: натяжение ремня - под контролем

Для нормальной работы ременного привода ГРМ необходимо, чтобы ремень всегда имел определенное натяжение. Это достигается введением в привод ГРМ специального устройства — натяжного ролика. Все о натяжных устройствах, их существующих типах, конструкции, принципах работы и замене читайте в этой статье.

Что такое натяжной ролик ГРМ?

Ролик ГРМ натяжителя (натяжной ролик, натяжное устройство) — вспомогательный компонент ременного привода ГРМ, обеспечивающий необходимое для нормальной работы привода натяжение ремня. Дополнительно данное устройство может выполнять функции обводного ролика.

Ременной привод газораспределительного механизма чувствителен к силе натяжения ремня. Чрезмерное натяжение приводит к интенсивному износу деталей ГРМ — подшипников шкивов (водяного насоса, генератора, натяжителя и т.д.), самого ремня и прочих. Кроме того, тугой ремень быстрее вытягивается, его срок службы сокращается. Слишком слабый натяг чреват более серьезными проблемами — проскальзыванием ремня по зубчатым шкивам газораспределительных валов, что приводит к нарушению фаз газораспределения и ухудшению работы всего двигателя.

Поэтому в привод ГРМ вводится натяжное устройство в виде роликов той или иной конструкции, которые в процессе эксплуатации двигателя поддерживают оптимальный натяг ремня.

Типы, конструкция и принцип работы натяжных роликов

Ременной привод ГРМ с одним натяжным роликом

Конструктивно все натяжители ремня ГРМ сочетают в себе два элемента:

• Натяжное устройство;
• Ролик.

Ролик — пластиковый или металлический шкив с гладкой поверхностью, установленный на одно- или двухрядном радиальном шарикоподшипнике. Ролик упирается в тыльную сторону ремня, и во время работы двигателя свободно вращается под действием бегущего по нему ремня. Ролики могут быть гладкими или иметь бурт (бурты) для предотвращения смещения ремня.

В приводах ГРМ применяется один или два натяжных ролика в зависимости от длины и конфигурации ремня. Ролики могут иметь общее или индивидуальные натяжные устройства.

Натяжное устройство — механизм, обеспечивающий такое позиционирование ролика, при котором достигается необходимое натяжение ремня. Натяжные устройства бывают двух типов:

• С ручной установкой силы натяжения ремня;
• С автоматической установкой силы натяжения ремня.

К первому типу относятся натяжители двух видов:

• Эксцентриковые;
• Ползунковые.

В эксцентриковых устройствах в роли натяжителя выступает втулка со смещенной осью, помещенная внутрь ролика. При вращении такого натяжителя вокруг оси, ролик меняет свое положение относительно ремня, чем и достигается натяг с необходимым усилием.

В ползунковых устройствах ролик может двигаться по ползунку перпендикулярно ремню, обеспечивая его необходимое натяжение. Регулировка положения ролика обычно осуществляется винтом. Натяжители данного типа сегодня используются редко, так как эксцентриковые устройства компактны, более просты и надежны в работе.

Эксцентриковые и ползунковые натяжители имеют ряд недостатков:

• Необходимость ручной регулировки натяжения ремня, для чего необходимо использовать динамометр;
• Неконтролируемое изменение натяжения ремня со временем вследствие его растяжения и износа;
• Необходимость периодической регулировки натяжения.

Все эти проблемы решаются автоматическими натяжными устройствами. Данные натяжители имеют механизм, который обеспечивает автоматическое натяжение ремня при монтаже привода, а впоследствии компенсирует изменение натяга вследствие износа ремня, изменения режима работы двигателя, перепадов температуры и влажности, производственных допусков в деталях привода ГРМ, и т.д. Кроме того, автоматические натяжители благодаря особенностям конструкции выполняют функции демпферов, снижающих амплитуду вибраций ремня, поглощающих толчки и удары, и т.д.

Сегодня существует два основных вида автоматических натяжителей:

• Механические — пружинные;
• Гидравлические — масляные.

Пружинное натяжное устройство ГРМ

Гидравлическое натяжное устройство ГРМ

Пружинные устройства, в свою очередь, также бывают двух видов:

• С пружиной сжатия;
• С пружиной кручения.

В натяжителях первого типа используется обычная витая пружина, работающая на сжатие, чем и обеспечивает прижим ролика к ремню. В натяжителях второго типа используется короткая витая пружина, нижний виток которой зафиксирован на основании, а верхний воздействует на ролик, прижимая его к ремню. В обоих случаях сила натяжения пружины задана еще на предприятии-изготовителе, поэтому при монтаже натяжного устройства на двигатель нет необходимости выполнять регулировку — ролик сам займет необходимое положение.

Гидравлический натяжитель ремня ГРМ

Гидравлические натяжители — это наиболее сложные и дорогие, но и наиболее эффективные устройства, обеспечивающие не только автоматическую установку натяжения ремня, но и компенсирующие изменение натяга в очень широких пределах. Основу устройства данного типа составляет гидравлический цилиндр, который может устанавливаться двумя способами:

• На одном кронштейне с роликом — в этом случае шток цилиндра упирается в опорный кронштейн или в специальный упор на блоке двигателя;
• На блоке двигателя — в этом случае шток цилиндра упирается в подвижный кронштейн с роликом.

Сегодня существует множество конструкций цилиндров, однако они все построены на одном принципе. В цилиндре предусмотрено две сообщающихся полости, разделенных плунжером, связанный с плунжером шток и клапан. Рабочая жидкость может перетекать между полостями через каналы плунжера и клапан. Нормальное натяжение ремня обеспечивается равностью давлений масла в полостях и пружиной. При ослаблении или увеличении натяга ремня плунжер под воздействием пружины смещается, вследствие чего масло перетекает из одной полости в другую, и плунжер уравновешивается в новом положении, обеспечивая необходимое натяжение ремня. Работа различных моделей цилиндров может отличаться, но в общих чертах она соответствует вышеописанному.

Следует заметить, что новые автоматические натяжители (как гидравлические, так и пружинные) для удобства монтажа поставляются в сжатом состоянии, их шток или пружина зафиксированы чекой. Устройство монтируется на двигатель, затем чека удаляется и ролик занимает свое рабочее положение, обеспечивая необходимое натяжение ремня. При этом каких-либо дополнительных регулировок выполнять не нужно.

Правильный выбор, замена и регулировка ролика ГРМ натяжителя

Натяжители ремня ГРМ в зависимости от типа и конструкции обладают различным ресурсом и требуют замены или ремонта при различном пробеге. Наименее долговечны обычные механические ролики (эксцентриковые и ползунковые), их рекомендуется менять при каждой замене ремня ГРМ или через одно ТО. Именно поэтому ремни ГРМ часто продаются в комплекте с обводным и натяжным роликом. Автоматические натяжные устройства более долговечны, они могут служить в течение всего срока эксплуатации двигателя, их замена зачастую требуется только в случае неисправности.

Для замены необходимо выбирать ролики тех типов и каталожных номеров, которые рекомендованы производителем транспортного средства. Как правило, монтаж роликов другого типа невозможен вследствие различия монтажных размеров. При применении натяжителей с другими характеристиками может нарушиться нормальная работа газораспределительного механизма и всего двигателя.

Монтаж нового натяжного устройства может производиться как при снятом, так и при установленном ремне ГРМ — все зависит от конструкции конкретного двигателя. Автоматические натяжители нужно только смонтировать, механические натяжители необходимо регулировать с применением специального инструмента (например — ключа для поворота эксцентрикового ролика) и динамометра для выставления правильного натяжения ремня. Работу следует выполнять строго по инструкции по техническому обслуживанию и ремонту автомобиля, при несоблюдении рекомендаций высок риск повредить ролик.

При верном подборе, монтаже и регулировке натяжной ролик будет надежно выполнять свои функции, обеспечивая эффективную работу силового агрегата в любых условиях.