В сегодняшнем тесте речь пойдет о самом важном приводе в автомобиле — приводе газораспределительного механизма, или ГРМ. Мы проведем испытания зубчатых ремней ГРМ для самого популярного автомобиля российского рынка — Lada Granta с 8-клапанным двигателем 21116 и его модификаций (ремень с округлым зубом, имеющий 113 зубьев и шириной 17 мм).
Испытания будут проходить в два этапа: стендовый и ресурсный.
Первый подразделяется на несколько тестов, а вот результаты ресурсного будут известны только к концу лета. Итак, смотрим.
Во время поисков по магазинам выяснилось, что в нашем регионе можно купить данный ремень только трех производителей: ContiTech, Gates и Trialli.
Первые два ремня можно купить отдельно, только Trialli продается в виде ремкомплекта с натяжным роликом.
Continental CT 1164
Производитель: ContiTech Antriebssysteme GmbH (Германия)
Цена: 800 рублей
Ремень в фирменной картонной упаковке, на коробке — наклейка с QR-кодом. В комплекте есть наклейка, на которой указываются дата замены и пробег, а также какие из узлов — ролик, ремень, помпа — были заменены. Это удобно: не нужно будет мучиться, чтобы вспомнить, когда же была произведена последняя замена ремня и что именно было заменено. На ремень, помимо фирменных и общих обозначений, наносится номер партии.
Gates 5670XS
Производитель: Gates Corporation (Бельгия)
Цена: 1100 рублей
Ремень в фирменной картонной упаковке, есть QR-код и голографическая наклейка для защиты от подделок. Ремень имеет индивидуальный номер, нанесенный на его внешнюю сторону. В комплекте идет наклейка для заполнения, куда необходимо вписать серийный номер изделия, индивидуальный для каждого ремня, и дату замены.
Trialli GD 790
Производитель: Trialli S.L.R (Италия, разработано под контролем ООО «Карвиль» в КНР)
Цена комплекта: 1900 рублей (1000 рублей + 900 рублей ролик)
Ремень продается только в виде ремкомплекта вместе с натяжным роликом, весь комплект упакован в картонную коробку с пластиковой вставкой внутри. В комплекте с ремнем идет наклейка с пробегом и датой замены, а также гарантийный талон с инструкциями по замене ремня — это плюс.
Методика испытаний
Тесты ремней на прочность проводились в испытательной лаборатории ПАО «НПО Завод «Волна» на разрывных машинах Р-10 и МР-05.
Тесты на морозостойкость и ресурсные испытания проводились в испытательной лаборатории НПО «Талис».
Испытание ремней газораспределительного механизма проходило по ТУ 38.1051912-90 «Ремни зубчатые с параболическим профилем зубьев для двигателей автомобилей ВАЗ». Фактор стандарта параболического профиля для ремней с профилем округлым в данном случае не является существенным, поскольку предназначены тестируемые ремни фактически для старого доброго «восьмерочного» двигателя, а значит, и усилия, передаваемые ремнем ГРМ, остались на том же уровне.
Первым испытанием стала проверка на стойкость ремней к изгибу. При этом испытании применяется гладкий шкив диаметром 50 мм. Один ремень каждого вида проходит процедуру искусственного старения, которое осуществляется следующим образом: ремень помещается в термокамеру с температурой 120 градусов и выдерживается 70 часов. Другой ремень замораживается вместе со шкивом при температуре –45 градусов в течение 24 часов.
После ремни вынимаются, и их перегибают по гладкому шкиву зубьями наружу на 180 градусов. В зоне перегиба не допускаются разрывы и трещины. Замороженный ремень перегибается на ранее охлажденном вместе с ремнем шкиве.
Этот тест выдержали все ремни.
На следующем этапе мы проверяли прочностные качества ремней.
Сначала провели испытания ремней на усилие разрыва. По нормативу минимальная прочность при разрыве ремня должна составлять не менее 8 кН/см у нового ремня и 7 кН/см у ремня, прошедшего искусственное старение. Таким образом, при ширине ремня 17 мм минимальное усилие разрыва должно быть не менее 13 600 Н, а для искусственно состаренных — не менее 11 900 Н.
Это испытание проводится следующим образом: ремни устанавливают зубьями наружу на гладкие цилиндрические шкивы и растягивают со скоростью 50±15 мм/мин до разрыва на разрывной машине Р-10.
Результаты испытаний на усилие разрыва приведены в Таблице 1.
Как видно из результатов теста, все ремни имеют хороший запас прочности корда (от 1,43 до 1,8 до старения и от 1,68 до 2,1 после старения). Самый прочный корд оказался у ремней Continental CT 1164: он может выдерживать нагрузки до 2,5 тонн.
Но в ремне прочность корда — не самый главный показатель. Поэтому в качестве второго прочностного теста была проведена проверка сопротивления зуба на отрыв новых ремней и искусственно состаренных. Этот показатель должен быть не менее 92 кгс на каждый сантиметр ширины ремня — как нового, так и состаренного. Зная, что ширина испытуемых ремней составляет 17 мм, получаем усилие 156,4 кгс.
Данное испытание проводится с использованием специального приспособления, у которого есть зубчатый шкив с соответствующим испытуемому ремню профилем зуба. В приспособление заложена калибровочная пружина, которая прижимает ремень через металлическую пластину к зубчатому шкиву с требуемым усилием, в нашем случае это 119 Н. Ремень разрезается, один конец устанавливается в приспособление таким образом, чтобы пятый зуб от верха разрезанного ремня попал в гнездо шкива. Нижний конец фиксируется в зажиме, и разрывная машина МР-05 тянет за него вниз.
Результаты данной проверки показаны в Таблице 2.
На новых ремнях среза зубьев не произошло: резина еще пластична, зуб просто деформируется и перескакивает. А вот у состаренных ремней на их «окрепших» зубьях происходит срез зуба — так и случилось у Continental CT 1164 и Trialli GD 790; у Gates 5670XS произошла деформация зуба, и он перескочил. По результатам теста видно, что все ремни имеют хороший запас прочности от среза (от 1,95 до 2,43 до старения и от 2,1 до 2,51 после старения). Самым устойчивым к срезу зуба оказался ремень ГРМ фирмы Trialli.
Некоторым может показаться странным повышение прочности после искусственного старения. Это объясняется свойствами теплостойких каучуков, которые используются для изготовления ремней: при длительном нагреве происходит укрепление их внутренних связей.
По статистике замена роликов натяжения ремня ГРМ происходит чаще, чем замена самого ремня. Поэтому стоит периодически слушать, не появился ли шум от роликов, ведь вышедший из строя ролик испортит ремень ГРМ, каким бы хорошим тот ни был, что может привести к дорогостоящему ремонту двигателя.
Ресурсный тест
Для определения ресурса ремней существуют специальные стенды, один из которых находится в лаборатории ООО «НПО „Талис“». Данный стенд полностью повторяет геометрическое расположение узлов (шкивов и роликов натяжения ремня), которые соприкасаются с приводным ремнем при работе на двигателе, точнее, при создании данного стенда были использованы штатные узлы, которые и устанавливаются на двигатели внутреннего сгорания производства ВАЗ. Стенд является универсальным и предусматривает возможность установки ремней, которые используются как для 8-клапанных, так и для 16-клапанных двигателей переднеприводных автомобилей производства Автоваза. Также путем замены шкивов становится возможным проведение испытаний ремней как с трапециевидной формой зуба, так и с полукруглой.
Ремень приводится в движение зубчатым шкивом, который вращает электродвигатель мощностью 7,5 кВт, — он выполняет роль коленчатого вала, заставляющего все приводные узлы вращаться при помощи ремня ГРМ. Натяжение ремня производится штатным роликом натяжения ремня ГРМ. Роль распределительного вала осуществляет электротормоз, который при торможении создает сопротивление 27,5 Н/м, — это пятикратная перегрузка усилия, которое при штатной работе передает ремень ГРМ в 8-клапанном двигателе. Таким образом, мы превращаем каждый час наработки ремня на стенде в пять часов работы на автомобиле.
По методике испытаний ТУ 38.1051912 «Ремни зубчатые для двигателей ВАЗ» ремень должен пройти наработку не менее 100 часов, что превращается в 500 часов наработки при нормальной эксплуатации двигателя. Для полной имитации рабочих условий, пространство, в котором работает ремень ГРМ, закрыто кожухом с установленной в нем теплоизоляцией, а рабочая зона подогревается до температуры +90 градусов — этого требования нет ни ТУ, ни в одной из известных нам методик испытаний, но мы решили усложнить работу для ремня. При торможении электромагнитный тормоз превращает всю поступающую энергию вращения в тепло — и требует охлаждения, поэтому для электротормоза организована автономная система охлаждения под давлением, которая занимает не меньше места, чем сам стенд.
Результаты испытаний
Ни один из испытанных нами ремней ГРМ не преподнес сюрпризов — все честно отработали положенные 100 часов на стенде. При осмотре после испытаний каждого ремня ГРМ не было обнаружено никаких повреждений, которые могли бы свидетельствовать о скором выходе какого-либо из ремней из строя.
Каков итог?
По результатам стендовых испытаний явного лидера выявить не удалось: в тесте на разрыв победителем оказался Continental, проверку сопротивления зуба лучше всех прошел Trialli. Так или иначе все трое испытуемых успешно выдержали испытания, показав хорошие запасы прочности, которые почти вдвое превосходят заводские параметры. Китайский ремень, кстати, не уступил европейским аналогам, а в тесте по сдвигу зуба даже превзошел их. Любой из тестируемых ремней можно смело ставить на машину.
Continental CT 1164
Самый прочный корд из всех проверенных нами ремней: при помощи ремня можно поднять груз 2,5 тонны — это вес хорошего внедорожника. Но при этом сопротивление зуба на срез несколько меньшее, чем у остальных (превышает норматив в 1,95 раза), однако и стоимость ремня в розничной продаже ниже, чем у конкурентов.
Gates 5670XS
Самый дорогой ремень, может быть, из-за того, что устанавливается на автозаводе для привода газораспределительного механизма как штатный. Самое меньшее усилие на разрыв корда — 19500 Н без старения и 20000 Н после (превышает норматив в 1,43 раза), усилие на срез зуба среднее среди испытуемых.
Trialli GD 790
Несомненным минусом данного ремня является то, что его невозможно купить отдельно, без роликов, которые идут с ним в комплекте от производителя. А вместе с роликами его стоимость возрастает до 1900 рублей. У этого ремня средний результат по усилию разрыва — 19700 Н без старения и 21000 Н после, но зато он оказался самым тяговитым из всех: один зуб выдержит усилие смещения до 380 кгс.
Источник: Движок
