Hammaskett või hammasrihm – kumb on parem ja töökindlam?
Analüüsides põhjuseid, miks klapp moodsates mootorites paindub, leidsime, et see juhtub siis, kui ajastusülekande ajam ebaõnnestub. Täpsemalt, rihm puruneb või hammaskett venib, olenevalt sellest, milline ajam sellel mehhanismil on, rihm või kett. Meie tänases artiklis arutame, milline neist ajastusajamitest on usaldusväärsem.
Vasakul hammasrihm, paremal kett
Mis oli enne – rihm või kett?
Enne kui räägime, millist tüüpi ajamit esimest korda sisepõlemismootoritel kasutati, peatume lühidalt seadmel ja mootori gaasijaotusmehhanismi tähendusel. Hammasrihm koosneb kolmest põhikomponendist:
- Klapid (laskke õhu-kütuse segu mootori põlemiskambritesse ja vabastage sealt oma põlemissaadused, mis asuvad silindripeas);
- Nukkvõll (vastutab klapi ajastuse sageduse eest, sundides klappe avama ja sulguma, asub silindripeas);
- Nukkvõlli ajam (edastab pöördemomendi väntvõllilt nukkvõllile, mis asub väntvõlli ja nukkvõlli vahel).
Ajastusseade
Nukkvõlli ajam ilmus ülaklappide mootoritesse 20. sajandi keskel. Kuni selle ajani levinumates madalama klapiga mootorites kandus väntvõllilt jaotusse pöörlev jõud käigumehhanismi kaudu. Nukkvõlliga ülaklapimootori seade, mis sai väntvõllilt pöördemomendi läbi ajami, võimaldas mootoreid võimsamaks muuta.
Esimesed OHV ICE-d kasutasid pöördemomendi edastamiseks metallketti. See oli kahe- või kolmerealine – töökindluse suurendamiseks ja "kõnnis" rullmehhanismi abil, mis sisaldas pingutid, amortisaatorid ja piirav tihvt, mis takistas ketil töötamise ajal "mängimist". Seejärel andis rullmehhanism teed käigumehhanismile, millel oli mitmeid eeliseid, millest üks oli vaikne töö suurel koormusel. Samuti muudeti kett ise – senise kahe-kolme rea asemel kasutati üherealist ketti.
Rihmülekannet hakati hammasrihma konstrueerimisel esimest korda kasutama aastast 1956 – siis andis kett teed Ameerika võidusõiduautole Devin Sports Car paigaldatud sisepõlemismootori rihmale.
Devin Sports Car on üks esimesi hammasrihmaveoga autosid.
Sel ajal kasutati hammasrihmaülekandeid peamiselt sportautodel, mis võimaldas inseneridel saavutada mootoritelt suuremat pöördemomenti ja võimsust.
Hammasrihma massiline jõudmine autotööstusesse juhtus kolm aastakümmet hiljem. Tänapäeval on enamikul automudelitel kolme- ja neljasilindrilised hammasrihmülekandega mootorid ning piiratud arv tootjaid (BMW, Toyota, Mitsubishi jt) kasutab kettmehhanismi kuue- ja kaheksasilindriliste jõuallikate konstrueerimisel.
Ajakett BMW V8 mootoris
Samuti on olemas nn hübriidajam, milles oli koht keti ja rihma jaoks. Kuid seda tüüpi mehhanismid pöördemomendi ülekandmiseks väntvõllilt nukkvõllile ei ole laialt levinud.
Kettajami eripäraks pole mitte ainult kontroll- ja tasakaalustussüsteemi olemasolu pingutite ja amortisaatorite "näos". Kett vajab pidevat määrimist ja läbib seetõttu elektrijaama nn õlivanni. Rihm ei vaja määrimist – ja see juba lihtsustab selle mehhanismi tööd, mis sisaldab pingutusrulli, rihmarattaid ja raami, mis vastutab rihma kontrolli all hoidmise eest. Praegu kasutatakse laialdaselt hammasrihmasid, mis hammaste teatud kuju (trapetsikujulised või ümarad) tõttu kleepuvad kindlalt rulli ja rihmarataste pinnale, tagades pöörleva jõu ülekandumise ilma tõmblemiseta.
Hammasrihm diiselmootoril 2.5 Hyundai Starex
Olles mõistnud gaasijaotusmehhanismi keti ja rihmaülekande peamisi eristavaid omadusi, käsitleme põhiprobleemi – nende mõlema positiivseid ja negatiivseid külgi. Alustame "pioneerist" – ajastusahela ajamist.
Ajastusahel: eelised ja puudused
Hoolimata asjaolust, et tänapäeval kasutatakse selle ajaajami konstruktsioonis enamikul juhtudel üherealist ketti, peetakse seda rihmülekandest eelistatavamaks. Loetleme ajastusahela peamised eelised – see on vastupidavus ja töökindlus. Vastupidavast terasest valmistatud kett praktiliselt ei allu mehaanilistele vigastustele, talub äärmuslikke temperatuure ja muid ilmastikukatastroofe. Ajamiketi ajamiga mootori puhul ei ole selline rike nagu klapi painutamine tüüpiline, kuigi mõnikord juhtub see siis, kui autoomanik ei reageeri pikendatud keti häiresignaalidele – see on ragin, mida pole kuulda isegi väga valju mootori töötamise korral. . Gaasi jaotusmehhanismi ajami keti ressurss on hinnanguliselt 100 või 200 tuhat kilomeetrit.
Ajakett 1,4 TSI mootoris
Ja nüüd peatume ajamiketi ajami puudustel. Neid on rohkem kui eeliseid, kuid need ei kaalu üles seda tüüpi mehhanismide peamisi eeliseid.
Disaini keerukus – keti seisukorda on raske visuaalselt hinnata lihtsalt kapoti avamisega, kuna see asub silindripeas ja plokis endas. Kui saabub aeg kontrollida ketilülide või pingutite, amortisaatorite või piirava tihvti kulumisastet, on vaja teha rida töömahukaid toiminguid plokipea ja silindriploki lahtivõtmiseks ja järgnevaks kokkupanekuks – ainult see diagnostika meetodit peetakse kõige usaldusväärsemaks.
Suur mass – metallkett lisab mootori kaalule lisakilosid, mis ei mõjuta otseselt mitte ainult auto dünaamikat, vaid ka sellist olulist näitajat nagu kütusekulu.
Müra – isegi uus, hästi pingutatud kett teeb töö ajal tuntavat müra, mida (eriti diiselmootoritel) saab summutada, kasutades mootoriruumis üsna tihedaid müra isoleerivaid materjale.
Kallis hooldus – keti ja muude ajamiosade maksumus on üsna kõrge ning nende väljavahetamise töö läheb ka ajamiketi mootoriga auto omanikule päris kopika maksma.
Hammasrihm: plussid ja miinused
Erinevalt gaasijaotusmehhanismi kettajamist on rihmülekandel mitmeid positiivseid omadusi, tänu millele on see kaasaegses mootoriehituses nii laialt levinud.
hammasrihm
Selle ilmsed eelised hõlmavad järgmist:
Disaini lihtsus – rihmülekanne ei vaja määrimist, selle mehhanism koosneb osadest, mida on lihtne vahetada ilma spetsialistide abita.
Kerge kaal – vöö on valmistatud klaaskiust ja neopreenist, millel on väike mass. Koos kergete rullide ja rihmaratastega võimaldab hammasrihma ajam vähendada mootori kaalu, millel on positiivne mõju auto dünaamikale ja jõuallika kütuseisule.
Vaikne töö – elastne rihm ei tekita metallketile iseloomulikku müra, mis tagab autos akustilise mugavuse.
Odav hooldus – rihma ja sellise ajami muude osade maksumus on palju madalam kui sellise ajastusmehhanismi ketid ja muud elemendid. Ajami lihtne disain võimaldab juurdepääsu kõigile selle elementidele, mis vähendab ajastuse hoolduse kulusid.
Selliste positiivsete omaduste kõrval on hammasrihmal üks negatiivne omadus – vaatamata konstruktsiooni näilisele tugevusele on see kõige ebasobivamal ajal altid purunema. Reeglina juhtub see rihma või ajamiosade kiire kulumise tõttu kõrgete või madalate temperatuuride mõjul, selle pinna saastumise ja mootori töötamise tõttu suurenenud koormusega. Paljude autotootjate eeskirjade kohaselt ei ületa rihma eluiga 50–60 tuhat kilomeetrit: sellisel sõidul on soovitatav kõik mehhanismi liikuvad osad välja vahetada. Lisaks on soovitatav perioodiliselt (üks kord 10 tuhande kilomeetri kohta) kontrollida rihma seisukorda. Kui seda ei tehta, võivad rihma purunemise tagajärjel ventiilid mootori juures painduda ja see omakorda on täis kulukaid remonditöid.
Hammasrihma purunemine
Lõpetuseks nõuanne: olenemata sellest, millist ajastusajamit eelistate, kontrollige perioodiliselt keti või rihma seisukorda ja vajadusel asendage selle koostu kulunud osad uutega.
