Каковы наиболее частые причины преждевременного износа или обрыва ремней ГРМ?

автомобильный ремень ГРМ является важнейшим компонентом клапанного механизма двигателя. Его неожиданный выход из строя часто приводит к катастрофическому повреждению двигателя. Преждевременный износ или обрыв ремня ГРМ не случаен, а является результатом сочетания конкретных технических проблем, ошибок монтажа или факторов окружающей среды.

Технические ошибки при установке и натяжении

Ошибки при установке являются основной причиной преждевременного выхода из строя новых или относительно новых ремней.

1. Неправильное натяжение:

life of a timing belt is extremely sensitive to its tension.

Чрезмерное натяжение: на натяжной корд внутри ремня оказывается чрезмерная и продолжительная нагрузка. Это ускоряет усталость корда и может привести к уменьшению ширины ремня и повышенному износу кромок. В то же время чрезмерное натяжение может привести к чрезмерным радиальным нагрузкам на подшипники натяжного ролика и натяжного ролика, что приведет к преждевременному выходу подшипников из строя.

Недостаточное натяжение: это может привести к провисанию ремня во время работы, особенно при резком изменении частоты вращения двигателя, что может привести к биению ремня или вибрации. Ослабленный ремень может легко привести к пропуску зубьев, а в тяжелых случаях зубцы ремня могут отделиться от шкива, что приведет к потере синхронизации.

2. Неправильное обращение:

Неправильное обращение с ремнем во время установки может привести к внутренним повреждениям.

Сжатие/перекручивание: Принудительное сгибание или перекручивание ремня, особенно во время манипуляций или установки на шкив, может привести к необратимой деформации натяжного корда, создавая точки концентрации напряжений. Эти скрытые дефекты могут быстро перерасти в трещины и изломы в процессе работы двигателя.

Повреждение от рычага: использование отвертки или монтировки для втягивания ремня в шкив может привести к непосредственному повреждению зубьев или кромок ремня, что потенциально может привести к срезанию зубьев.

Загрязнение и химическая атака

Ремни ГРМ обычно изготавливаются из синтетического каучука или высокоэффективных полимеров, которые обладают ограниченной устойчивостью к химическим веществам, особенно к маслу.

1. Загрязнение маслом и жидкостью:

Утечка моторного масла: обычно это вызвано старением и выходом из строя сальника коленчатого или распределительного вала. Моторное масло может проникнуть в резиновую смесь ремня, вызывая набухание, размягчение и потерю прочности. Размягченные зубья ремня подвержены деформации и отслаиванию, что ускоряет износ.

Утечка охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость, особенно антифриз, содержащий этиленгликоль, разъедает материал ремня, ускоряя его старение и образование трещин. Распространенные источники утечек включают повреждение уплотнения водяного насоса, приводимого в действие ремнем ГРМ.

2. Внешний мусор:

Дорожный мусор, песок или другой внешний мусор может проникнуть через поврежденную или неправильно установленную крышку привода ГРМ и застрять между зубьями ремня и канавками шкива, вызывая абразивное истирание и концентрированное напряжение, что в конечном итоге приводит к срезу зубьев ремня.

Цепная реакция отказов связанных компонентов

reliability of the timing belt system depends on the coordinated operation of all components. Failure of any auxiliary component can immediately compromise the belt.

1. Неисправность натяжителя или натяжного ролика:

Заклинивание подшипника. Истощение смазки или повреждение уплотнения подшипника могут привести к заклиниванию подшипника. Это приводит к тому, что ремень скользит по поверхности шкива, а не катится, создавая значительное тепло трения, которое может быстро сжечь или изнашивать ремень или даже привести к его поломке.

Потеря демпфирования: отказ гидравлического или механического демпфирующего механизма в автоматическом натяжителе не позволяет натяжителю эффективно поглощать переходные вибрации двигателя и изменения нагрузки, что приводит к сильным колебаниям натяжения ремня и ускоренной усталости.

2. Несоосность шкива:

Если осевое выравнивание коленчатого вала, распределительного вала или натяжного шкива смещено, ремень будет постоянно тереться о край шкива или крышку привода ГРМ во время работы, вызывая износ кромок и изнашивание кромок ремня, что в конечном итоге уменьшает ширину и прочность ремня.

3. Отказ водяного насоса:

В водяных насосах, приводимых в действие ремнем ГРМ, выход из строя подшипника вала или заклинивание крыльчатки могут вызвать значительное сопротивление, в результате чего ремень мгновенно испытывает крутящие нагрузки, значительно превышающие его расчетную мощность, что приводит к разрушению ремня при растяжении.

Деградация материала и тепловое старение

Даже без явных механических повреждений или загрязнений сам материал ремня имеет ограниченный срок службы.

Озоновое растрескивание: во время эксплуатации резиновый материал вступает в реакцию с озоном воздуха, особенно в местах, где ремень подвергается нагрузкам и изгибам, вызывая мелкие трещины (волосные трещины) на поверхности. Эти трещины со временем углубляются и расширяются.

rmal Degradation: The constant high temperatures in the engine compartment, even at normal operating temperatures, can accelerate the chemical aging of the belt polymer, causing the belt to become hard and brittle, and degrading the elastomer properties. This hardening can make the belt more susceptible to breaking when subjected to shock loads.