Тестирование ремней ГРМ

Все знают, что зубчатый ремень привода газораспределительного механизма время от времени следует заменять. Так как рано или поздно он оборвется. И тогда в лучшем случае мотор просто заглохнет, а в худшем...

К сожалению, 1300-кубовый двигатель ВАЗ-2108/09 — яркий пример «худшего случая»: обрыв ремня ГРМ неминуемо приводит к дорогому ремонту головки с заменой клапанов. Чтобы этого избежать, требуется вовремя заменить ремень — заводские нормы предписывают делать это после каждых 60000 км пробега. Но какой ремень подобрать взамен отработавшего свое «родного»?

Выбор ремня ГРМ

Ассортимент ремней ГРМ

Для теста мы приобрели ремни семи различных марок. Все они предназначены для эксплуатации в механизме газораспределения двигателя ВАЗ-2108. «Точкой отсчета» является российский ремень из Балаково, которым комплектуются моторы вазовских переднеприводных автомобилей на конвейере в Тольятти. Остальные шесть изделий — импортные: Dayco — итальянские, Roulunds — из Дании. А вот выяснить происхождение ремней трех остальных марок оказалось тяжелее. Ремни именитой фирмы Gates: штрих-код указывает на Бельгию, а на самих ремнях надписи Made in Poland. Bosch: на на коробке есть надпись, что ремень из Германии, а первые цифры штрих-кода указывают на Францию. А на упаковках ремня ГРМ Contitech и вовсе только штрих-код Германии — и ни одного слова о месте изготовления.

Ремни всех марок мы покупали по шесть штук, как того требовала программа испытаний, которая составлена на основе ТУ 38.1051912 «Ремни зубчатые для двигателей ВАЗ». Исключением являлись ремни Gates — мы купили 12 штук, по шесть ремней с зубьями двух разных профилей. Дело в том, что ремни ГРМ для двигателей вазовских переднеприводников бывают с двумя видами зубьев. Первый — с так называемым эвольвентным профилем: такой зуб напоминает скругленную трапецию. Зубья эвольвентного профиля имеют российский ремень, а также ремни Bosch и Contitech. Второй тип зубьев, появившийся вслед за эвольвентным, — круглый: с такими зубьями оказались ремни Lemforder, Dayco и Roulunds. А вот «восьмерочный» Gates мы встретили в продаже и с традиционным эвольвентным, и с более современным круглым зубом.

Тестирование ремней

Интересно, что в лаборатории, которая аккредитована Госстандартом в области испытаний резинотехнических изделий, сразу выяснили, что два различных ремня Gates отличаются между собой не только профилем зубьев, но и твердостью резины. Ремни с эвольвентным профилем зубьев произведены из резины с твердостью 65 единиц по шкале Шора, а твердость резины ремней с круглыми зубьями на 2 единицы выше.

Кстати, для всех импортных ремней используется умеренно твердая резина (63—67единиц по Шору), а материал ремней российского производства тверже — 73 единицы по Шору. О чем это говорит? Да ни о чем. В технических условиях ВАЗа твердость резины зубчатых ремней вообще не прописана. А теоретически более мягкая резина окажется более гибкой на морозе.

Мы решили провести проверку на стойкость к низкой температуре — тем более, что по нормативам ВАЗа, ремень после суточной выдержки в морозильной камере при температуре минус 45 градусов должен без появления трещин изогнуться на круглой оправке диаметром 10 см. Проморозили ремни, изогнули... Испытание холодом выдержали все образцы, в том числе и более «твердый» российский.

Проверка на прочность

После этого пришел черед испытаний на прочность. Сначала — тесты на разрывных машинах, которые прошли все образцы. Причем на одном стенде ремни проверялись на расслоение (отдиралась зубчатая часть от основания), а на другом — на разрыв. По прочности соединения зубьев и основы самый большой запас оказался у ремня Roulunds — 26 Н/мм при норме 9 Н/мм (здесь и далее приводится удельная величина — сила, деленная на ширину ремня). А растяжению между двумя разводимыми роликами дольше всего сопротивлялись российские ремни и изделия марок Lemforder и Gates. Причем даже ремни Dayco, которые порвались быстрее остальных, уложились в рамки вазовских требований.

Но техническими условиями ВАЗа регламентирована устойчивость к расслоению не только новых ремней, но и искусственно «состаренных» при повышенной температуре. Для этого поместили образцы в печь, нагрели до 120 градусов, выдержали при этой температуре 70 часов — и вновь отправили на «продольный» разрыв. Результаты получились интересными. Лишь рекордсмен первого разрывного теста Roulunds ухудшил свои показатели. А все остальные ремни после прогрева…стали прочнее!

Увеличение прочности специалисты объяснили свойствами теплостойких каучуков, из которых сделаны ремни. При долгом стабильном разогреве их внутренние связи крепнут, и зубчатая часть сильнее припекается к ленте-основанию. Примерно то же самое происходит и при работе ремня на моторе — ведь температура внутри кожуха ремня, особенно в летнюю жару, никак не меньше 90 градусов...

Проверили мы у «поджаренных» ремней и твердость резины. Меньше всего «высохли» ремни Gates — их твердость увеличилась всего на 6 единиц. А вот самые эластичные поначалу ремни Daycoотвердели сильнее всех — твердость резины возросла на 14 единиц.

Имитируя жесткие условия работы в изношенном двигателе с текущими сальниками, испытатели подвергли резиновые поверхности ремней двухсуточному воздействию горячего моторного масла. Опять-таки тест выдержали все ремни.

Определение удельного усилия и проверка на износ

Следующее испытание – это определение удельного усилия, которое способен передать зуб ремня. Этот тест проводился так: ремень, прижатый к неподвижной шестерне с усилием в 133 ньютона, начинают тянуть со скоростью 50 мм/мин — до тех пор, пока зубья не срежутся или не выскочат из зацепления. Наименьший запас от предельно допустимых 90 Н/мм продемонстрировали ремни Dayco иRoulunds — 98 и 100 Н/мм соответственно. А самыми «тяговитыми» оказались зубчатые элементы российского ремня и ремней Contitech и Lemforder — они выдерживали от 138 до 145 Н/мм.

Последней проверкой стала проверка наработки ремней на износ. Согласно вазовским техническим условиям, ремень ГРМ должен проработать на специальном испытательном стенде не менее 100 часов. Казалось бы, немного — элементарный расчет показывает, что за 100 часов при средней скорости движения 50 км/ч ремень «пройдет» лишь около 5000 км. Меньше десятой части от нормы эксплуатации. Но в двигателе ВАЗ-2108 зубчатый ремень передает к распредвалу крутящий момент в 5,5 Нм. А на стенде ресурсных испытаний ведомая шестерня сопротивляется ремню с почти восьмикратной перегрузкой — 44,8 Нм.

Не выдержал такой колоссальной нагрузки лишь ремень Gates со старым эвольвентным типом зубьев — на исходе 67-го часа он был снят со стенда из-за разрушения зубчатой части. Все остальные ремни откатали положенные 100 часов, после чего испытатели решили продлить ресурсный тест до 150 часов. Но больше неприятных сюрпризов не было — все образцы выдержали и это дополнительное испытание. Причем после «ресурса» все ремни пребывали в заметно изношенном, но еще вполне работоспособном состоянии.

Итоги проверки ремней ГРМ

Итог таков. За исключением ремней Gates с зубьями эвольвентного профиля, все образцы проявили себя достойно. Российское изделие выступило не хуже импортных — при том, что ремень заметно дешевле. Ну а из импортной продукции самые доступные (и при этом хорошие) ремни — Lemforder и Contitech. Итальянские ремни Dayco чуть дороже и при этом проявили небольшой запас прочности при разрывных испытаниях. Ремни Roulunds и Bosch тоже хороши, но гораздо дороже других.