В Вашей корзине  0 товаров
Моя корзина
Корзина пока пуста
Товаров в корзине: 0
на сумму 0.00 р.
 

Конструкция ремня ГРМ

 

За годы существования ременного привода ГРМ, требования к нему постоянно возрастали. Увеличивалась рабочая нагрузка на ремень вследствие усложнения системы ГРМ: появилась конструкция с несколькими распределительными валами, увеличилось число клапанов на цилиндр, системы управления фазами. В систему внедрялся привод других агрегатов (балансирные валы, водяная помпа и т.д.). Прочность современного ремня в 2,5 раза выше, чем у ремня 80-х годов. Постоянно усложнялась геометрия привода. Увеличивались диапазоны рабочих температур в ременном отсеке. В дополнение к этому увеличивались и требования к сроку службы ремня. Если в 70-х годах нормой был межсервисный интервал в 70 тысяч км, то в наше время автомобилестроители ожидают ресурс ремня свыше 300 тысяч км. Ремень ГРМ состоит из нитей корда, эластомера и слоя покрытия поверхности зубьев, а в некоторых случаях и тыльной поверхности ремня.

Материал эластомера ремня ГРМ

 

Долгое время материалом для изготовления ремней ГРМ служил хлоропреновый каучук (CR) – один из первых синтетических каучуков, изобретенный компанией DuPont еще в 30-х годах ХХ века. Этот эластомер обладает хорошей устойчивостью к воздействию бензина, но плохо переносит температуры свыше 90°C, равно как и долговременное пребывание в условиях отрицательных температур: он теряет эластичность, трескается и дальше быстро разрушается в процессе эксплуатации.

Но требования автомобилестроителей к материалу ремня постоянно растут, рабочая температура в отсеке ременного привода современного двигателя достигает 140…150°C, и разработанный в 1931 году материал не всегда отвечает современным требованиям. В 1985 году компанией Gates для этих целей был впервые применен синтетический каучук на основе высоконасыщенного нитрила (HSN) или, что то же самое, гидрированного бутадиен-нитрильного каучука (HNBR). Материал может работать при температурах до + 140…150°C, его температурная деградация происходит почти в десять раз медленнее, чем у CR. Кроме того HNBR обнаруживает очень хорошую химическую стойкость – ремни на основе этого материала допускаются к работе даже в масляной ванне. В поставках на первичную комплектацию ремни ГРМ, сделанные из HNBR, полностью вытеснили ремни из хлоропрена и неопрена (CR) уже в 2000 году:

 

На рис.: Доли поставок на первичную комплектацию ремней ГРМ из HNBR и CR

В последнее время в состав эластомера иногда внедряют волокна арамида или кевлара для более высокой механической прочности и термической стойкости.

Корд ремня ГРМ

 

Чтобы обеспечить точность синхронизации работы привода, ремень ГРМ должен сохранять свою длину в процессе работы: по требованию автомобилестроителей, пластическая деформация ремня не должна превышать 0,1% длины. Именно жесткость корда делает ремень нерастяжимым. Корд ремней ГРМ производят из стекловолокна. Этот материал устойчив к воздействию масел и хорошо противостоит усталостному разрушению в ситуации знакопеременной изгибающей нагрузки. Прочность и нерастяжимость корда обуславливаются особым ювелирным сплетением тысяч микроскопических стекловолоконных нитей.

Стекловолоконные нити герметизированы латексным покрытием, содержащим резорцинформальдегидную смолу, для меньшего трения и износа микроволокон друг о друга и лучшего сцепления с эластомером. Раньше ресурс, сопоставимый со сроком службы двигателя, был характерен только для приводных цепей. Но в прошлом десятилетии появились новые виды стекловолокна: высокопрочные тип K и тип U. Прочность на разрыв составляет 1500 МПа, что на 35% больше, чем у широко распространенного типа E. Применение высокопрочного корда (HTS) дало возможность при сохранении той же нагрузочной способности либо существенно уменьшить диаметр нити корда (а, значит, уменьшить высоту профиля ремня), либо уменьшить ширину ремня за счет уменьшения количества нитей в ремне.

Покрытие ремня ГРМ

 

Зубья ремня покрываются текстильным слоем из температурно-устойчивого полиамида, обработанного тефлоном или нейлона. Покрытие снижает трение при контакте с зубчатыми шкивами, а также делает зубья прочнее. Для лучшего сцепления с эластомером, покрытие обрабатывают латексом из резорцинформальдегидной смолы. Компания Dayco выпускает некоторые ремни с покрытием из тефлона белого цвета, ContiTech и Gates применяют только черное тефлоновое покрытие. При этом свойства ремней от цвета красителя не зависят.

Профили зуба ремня ГРМ

 

Работая над геометрией зуба, конструкторы старались решить две основные задачи: увеличить нагрузочную способность зуба (а, значит, сузить ремень) и снизить шумность работы ременной передачи. В мире существуют более десятка форм зуба ремня ГРМ. Большинство профилей, выпускаемых сегодня, можно отнести к одному из трех видов, описанных ниже. Одним из объяснений большого количества профилей является желание производителей обойти патентные ограничения.

 

А) Трапециевидный В 40-х годах ХХ века для первого зубчатого ремня Ричард Кейс применил как раз трапециевидный профиль зуба. Этот классический профиль до сих пор применяется в автомобильных приводах, хотя имеет и недостатки: его зубья более подвержены перескакиванию, чем у более современных профилей, а способность передавать нагрузки ограничена. Трапециевидный профиль применяется и в маломощных промышленных приводах, где точность синхронизации важнее, чем передаваемое усилие.

 

B) Криволинейный (круглый) - HTD. Был предложен в 1969 году компанией Uniroyal (ставшей в 1986 году частью компании Gates) в качестве альтернативы трапециевидному. Разработка заняла несколько лет. Новая геометрия позволяла передавать на 30% больший момент. Дело в том, у трапециевидного зуба напряжения концентрируются у основания зуба, а у круглого зуба нагрузка распределяется по всей поверхности. Также риск перескакивания зубьев под нагрузкой снизился вследствие большей высоты зуба и более глубокой впадины шестерни. Впервые применен на 2-литровом дизельном двигателе Renault в 1980 году. Профиль HTD имел лишь один существенный недостаток – более низкую точность синхронизации из-за необходимости иметь зазор с впадиной шестерни. Причем чем меньше звездочка, тем большим должен быть зазор. Круглый профиль HTD, помимо всего сказанного, имеет высокую шумность при передаче больших нагрузок. Один из вариантов криволинейного профиля – эвольвентный (STD), изобретенный компанией GoodYear Corporation в 1976 году, частично решает эту задачу. Важно: Ремни с профилем HTD не взаимозаменяемы с ремнями трапециевидной формы.

 

С) Параболический (с выемкой). Впервые был предложен компанией Pirelli в 1986 году и впоследствии несколько раз усовершенствовался компанией Dayco, которая купила Pirelli Trasmissioni Industriali S.p.A. в 1993 году. Профиль признан одним из наиболее удачных. Благодаря специальной форме вершины зуба (две совмещенные параболы) есть возможность использовать ее эластическую деформацию, тем самым продлить время контакта зуба и шестерни, а также сделать вход и выход из зацепления еще более плавным. По сравнению с обычным криволинейным профилем шумность снижается на 10 дБ, уменьшается износ шестерни. Может работать с шестернями, предназначенными для криволинейного зуба.

 

 
 
Разработка сайта
Работает на: Amiro CMS