Принципиально есть 2 метода решения этой проблемы:
1. Полностью отказаться от использования цепного (ременного) привода ГРМ.
2. Несколько модернизировать цепной привод, распредвалы.
ОТКАЗ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦЕПНОГО(РЕМЕННОГО) ПРИВОДА ГРМ
Nissan td27 ГРМ
И ремень, и цепь помимо ограниченного срока своей службы должны быть натянуты и вследствие этого оказывают дополнительные боковые нагрузки на вращающиеся части навесного оборудования (валы ГРМ, эл.генератор, помпу). Это уменьшает срок службы этих агрегатов(механизмов)-боковые нагрузки всегда способствуют увеличению износа.
С инженерной точки зрения чем механизм проще тем он надёжней.
1.Эл.двигатель-генератор.
Более простым и надёжным является решение когда коленвал выходит несколько за пределы корпуса двигателя и на него одевается съёмный ротор эл.двигателя-генератора. При этом отсутствуют муфты, вал может иметь шестигранную (звездообразную) форму для удобства посадки на него ротора. Ротор эл.двигателя-генератора должен иметь больший диаметр для увеличения момента инерции и крутящего момента при работе в режиме стартера. Увеличенный момент инерции позволит использовать эл.двигатель-генератор в качестве маховика. Мощность эл.Д-Г рассчитывается под конкретную машину, мотор, используемое электрооборудование.
2. Помпа.
Привод помпы от бортовой эл.сети- обрыв ремня, его растяжение никак не скажутся на работе помпы.Помпа устанавливается вертикально( в любом удобном месте), весь вес её вращающихся частей приходится на нижний шаровой опорный подшипник. Все части помпы выполнены из чугуна и стали.
Возможна и установка параллельно второй дополнительной помпы с меньшей производительностью-она вводится в работу в условиях недостаточного охлаждения мотора (жара, пробки) и/или при работе мотора с повышенной нагрузкой. При пуске двигателя в морозы возможно первое время именно дополнительная помпа обеспечит минимальную циркуляцию.
3.Валы ГРМ.
Привод валов зубчатой передачей. Для этого на ротор эл.двигателя-генератора дополнительно устанавливается зубчатый венец(дополнительно увеличивается момент инерции ротора). Распредвалы ГРМ с шестернями. Между шестерней распредвала и зубчатым венцом ротора эл.Д-Г устанавливается промежуточная шестерня( две шестерни).Поскольку крутящий момент для вращения распредвалов требуется не самый большой промежуточные шестерни могут быть сделаны в виде венца с 3-4 лучами сходящимися к центру.
Всё становится простым, надёжным, лаконичным.
Отсутствуют натяжители, успокоители (для цепного привода).Отпадает необходимость в установке стартера и маховика.
МОДЕРНИЗАЦИЯ ЦЕПНОГО ПРИВОДА ГРМ.
Часто растяжение цепи связано с тем что распредвалы ГРМ находятся выше и им требуется большее время для прогрева. Если ещё не прогретый мотор крутить на высоких оборотах то и распредвалы с ещё холодной смазкой вращаются быстрее.
Это требует увеличения крутящего момента передаваемого на распредвалы ГРМ цепным (ременным) приводом-цепь тянется, особенно если она тонкая, наподобие велосипедной. Поэтому мотор перед началом движения следует предварительно прогревать и первые 3-4 км проезжать спокойно.
Есть такая известная формула: М=F*r
Если снизить частоту вращения распредвалов в 2 раза увеличив в 2 раза диаметр их шестерни то и сила тяжения цепи снизится в 2 раза( при одном и том же передаваемом моменте).
Распредвалы в 4-х тактном моторе вращаются на оборотах меньших в 2 раза оборотов коленвала. Если на распредвалах выточить диаметрально расположенные 2 кулачка то и частота их вращения должна быть снижена в 2 раза, т.е. распредвалы будут вращаться уже на оборотах в 4 раза меньших оборотов коленвала.
Износ кулачков распредвала при этом уменьшается.
Несколько увеличивается сложность изготовления распредвалов, но одновременно с этим увеличивается и их ресурс.
По этому принципу можно снизить частоту вращения распредвалов и в 3 раза.
Вероятно при таком снижении частоты вращения распредвалов для цепи не будут требоваться успокоители, она не будет перескакивать при резком изменении частоты вращения коленвала.
