Кожен двигун має приводи ГРМ і встановлені вузли, побудовані на ремені або ланцюзі.Для нормальної роботи приводу ремінь і ланцюг повинні мати певний натяг - це досягається за допомогою натяжних пристроїв, види, конструкція і правильний вибір яких описані в цій статті.
Що таке натяжний пристрій?
Натяжний пристрій (натягувач пасу, ланцюга) - допоміжний пристрій для приводу газорозподільного механізму (ГРМ) і приводів агрегатів поршневих двигунів внутрішнього згоряння;Механізм, який встановлює і підтримує оптимальний натяг приводного ременя або ланцюга.
Натяжний пристрій виконує кілька функцій:
• Встановлення та регулювання сили натягу приводного ременя/ланцюга;
• Компенсація натягу ременя/ланцюга, що змінюється внаслідок зносу деталей приводу та зміни умов навколишнього середовища (розтягнення та стиснення ременя/ланцюга при коливаннях температури та вологості, під впливом вібраційних навантажень тощо);
• Зменшення вібрацій ременя або ланцюга (особливо їх довгих гілок);
• Уникайте зісковзування ременя або ланцюга зі шківів і шестерень.
Хоча натяжні пристрої є допоміжними механізмами двигуна, вони відіграють важливу роль - забезпечують нормальну роботу приводів ГРМ і навісних агрегатів, а значить, і всього силового агрегату в умовах, що постійно змінюються.Тому в разі несправності ці пристрої необхідно відремонтувати або замінити.Щоб зробити правильний вибір нового натяжителя, необхідно розібратися в асортименті представлених сьогодні механізмів, їх конструкції та особливостях.
Види та застосування натяжних пристроїв
За призначенням, придатністю до конкретного типу приводу, принципом дії, способом регулювання натягу та додатковим функціоналом натяжні пристрої поділяються на групи.
За призначенням натягувачі бувають двох основних типів:
• Для приводів ГРМ;
• Для приводів навісних агрегатів силового агрегату.
У першому випадку пристрій забезпечує необхідний натяг ланцюга або ременя ГРМ двигуна, у другому - натяг паса загального приводу агрегатів або пасів окремих агрегатів (генератора, водяного насоса і вентилятора, повітряний компресор та інші).На один двигун можна встановити відразу кілька натягувачів різної конструкції і призначення.
За сферою застосування натяжні пристрої поділяються на три групи:
• Для ланцюгових передач;
• Для приводів на звичайному клиновому ремені;
• Для V-подібних приводів.
Натягувачі для різних приводів відрізняються конструкцією основного елемента - шківа.У пристроях для ланцюгових передач використовується зубчасте колесо (зірочка), у клинопасових передачах - клиноподібний шків, у поліклинових передачах - відповідний V-подібний ребристий або гладкий шків (залежно від способу установки пристрою відносно пояс - з боку струмків або зі зворотного гладкого боку).
За принципом дії натяжні пристрої діляться на три види:
• Натягувачі з жорстким шківом;
• Натягувачі пружин;
• Гідравлічні натягувачі.
Кожен з видів натяжних пристроїв має свої особливості, їх різновиди і конструкція описані нижче.
За способом регулювання сили натягу пристрої бувають:
• Інструкція;
• Автоматична.
Конструкція гідроциліндра натяжного пристрою ланцюга ГРМ
У пристроях першого типу зусилля натягу встановлюється (регулюється) вручну під час обслуговування або за необхідності.Відрегульований натягувач завжди знаходиться в одному положенні і не може компенсувати силу натягу ременя/ланцюга.Пристрій другого типу автоматично змінює своє положення в залежності від поточних умов, тому сила натягу ременя завжди постійна.
Нарешті, натяжні пристрої можуть поєднуватися з іншими пристроями і виконувати додаткові функції - з ланцюговими демпферами, обмежувачами і т. д. Зазвичай ці деталі продаються в складі ремкомплектів для поточного обслуговування приводів або агрегатів ГРМ або для ремонту двигуна.
Конструкція та принцип дії натяжних пристроїв з жорсткою шківною установкою
Такі натягувачі включають в себе три види пристроїв:
• Важіль;
• Гірка;
• Ексцентричний.
Натяжний пристрій важеля складається з кронштейна, який жорстко закріплений на двигуні, і рухомого важеля з укріпленим на ньому шківом.Важіль тримається на кронштейні двома болтами, причому один з них розташований в дугоподібному пазу - саме наявність паза дозволяє регулювати положення важеля і, відповідно, силу натягу ременя.
Широко застосовуються натяжні пристрої ковзного типу: в них шків встановлений не на важелі, а в прямому пазу кронштейна, по якому пропущений довгий гвинт (болт).Обертаючи гвинт, можна переміщати шків по канавці, тим самим змінюючи силу натягу ременя.При встановленні необхідної сили натягу гвинт контрується гайкою, забезпечуючи нерухомість шківа.
На легкових автомобілях найчастіше використовуються ексцентрикові натяжні пристрої.Конструктивно цей натягувач складається з ролика з ексцентричною втулкою, закріпленої на блоці двигуна або кронштейні.Сила натягу змінюється поворотом ролика навколо осі і фіксацією його в обраному положенні болтом.
Всі описані натягувачі є пристроями ручного регулювання, які мають істотний недолік - вони не можуть компенсувати зміну сили натягу ременя.Цей недолік усувається в пружинних і гідравлічних натяжних пристроях.
Конструкція та принцип дії пристроїв натягу пружин
Існує два типи пружинних натягувачів:
• З натискною пружиною;
• З торсійною пружиною.
У пристроях першого типу автоматичне регулювання натягу ременя здійснюється звичайною крученої пружиною, яка притискає кронштейн з роликом / зірочкою до ременя / ланцюга.У пристроях другого типу цю роботу виконує широка кручена пружина, закручена з певним зусиллям.
Найбільшого поширення сьогодні отримали натягувачі торсіонних пружин - вони компактні, прості і надійні.Такий пристрій складається з важеля зі шківом і підстави (тримача) з пружиною, для зручності установки пружина на новому натяжному пристрої вже стиснута з необхідною силою і закріплена чекою.
Натяжний пристрій з торсійною пружиною
Як правило, пружинні натяжні пристрої застосовуються в пасових (клиноподібних і поліклинових) передачах навісних агрегатів, а також в приводах ГРМ двигунів легкових автомобілів з ременем ГРМ.
Конструкція та принцип дії гідравлічних натяжних пристроїв
Основою даного типу натягувачів є гідроциліндр, який притискає шків/зірочку до ременя/ланцюга.Циліндр має дві сполучені порожнини, розділені рухомим плунжером, який за допомогою тяги з'єднаний зі шківом / зірочкою (точніше, з важелем натяжного пристрою з встановленим на ньому шківом / зірочкою).Також в циліндрі є кілька клапанів для перепуску робочої рідини.У середньому положенні плунжера циліндр забезпечує необхідний натяг ременя / ланцюга і ніяк не впливає на роботу приводу.При зміні натягу ременя/приводу плунжер змінює своє положення, робоча рідина перетікає з однієї порожнини в іншу, забезпечуючи нормальний натяг ременя в новому положенні.В якості робочої рідини використовуються різні види моторних масел.
Гідроциліндр може бути встановлений на кронштейні або на двигуні, в ланцюгових передачах ГРМ зазвичай використовуються відразу два циліндра, кожен з яких працює на свою зірочку.Нові циліндри мають задане зусилля натягу, їх штоки фіксуються в потрібному положенні чекою.
Питання вибору, обслуговування та ремонту натяжних пристроїв
Під час експлуатації автомобіля натяжні пристрої інтенсивно зношуються та втрачають свої якості, тому потребують регулярної перевірки та заміни.Для заміни слід вибирати тільки ті натягувачі, які рекомендовані виробником двигуна - інакше пристрій неможливо встановити, або воно не забезпечить необхідного натягу ременя або ланцюга.
Натяжні пристрої пасових передач навісних агрегатів найбільш довговічні і можуть служити багато років, їх необхідно міняти при значному зносі або поломки.Новий натягувач повинен бути встановлений і відрегульований відповідно до інструкції з експлуатації автомобіля.Якщо пристрій з жорсткою фіксацією шківа, то його необхідно регулювати зміною положення важеля або за допомогою гвинта.Якщо пристрій пружинне, то його потрібно спочатку змонтувати, а потім зняти чеку - шків сам прийме робоче положення.У цьому випадку необхідно стежити, щоб мітка на важелі потрапила в зону на підставі пристрою, в іншому випадку слід змінити ремінь або перевірити справність натягувача.
Правильне встановлення натяжного пристрою відповідно до позначок
Натяжні пристрої ланцюгових передач ГРМ зазвичай змінюються в комплекті з ланцюгом, демпферами та іншими вузлами.Заміна цих деталей повинна проводитися в суворій відповідності до вказівок інструкції.Натягувачі цього типу не вимагають регулювання, їх необхідно встановити, а потім зняти з чеки - зірочка прийме робоче положення і забезпечить правильний натяг ланцюга.
При правильному виборі та заміні натягувачів приводи та агрегати ГРМ будуть надійно працювати в будь-яких умовах експлуатації.
Час публікації: 5 серпня 2023 р