Газорозподільний механізм / Шків відхильний / напрямний, ремінь ГРМ

Шків відхильний / напрямний, ремінь ГРМ

Шків відхильний / напрямний, ремінь ГРМ - це вільно обертовий ролик, який задає траєкторію ременя ГРМ, збільшує кут охоплення шестерень і стабілізує довгі ділянки ремінного привода. У практичній мові деталь частіше називають обвідним, напрямним або паразитним роликом ременя ГРМ.

Ролик не передає крутний момент окремому агрегату й зазвичай не регулює натяг ременя. Його основне завдання - правильно спрямувати ремінь між шестернями колінчастого та розподільного валів, водяним насосом і натяжним механізмом.

Зразок правильного англійського перекладу: шків відхильний / напрямний, ремінь ГРМ - Deflection / Guide Pulley, Timing Belt; обвідний ролик ременя ГРМ - Timing Belt Idler Pulley; напрямний ролик - Timing Belt Guide Pulley; гладкий ролик - Smooth Idler Pulley; зубчастий ролик - Toothed Idler Pulley; підшипник ролика - Idler Pulley Bearing; дистанційна втулка - Spacer Sleeve.

Напрямний ролик потрібно відрізняти від натяжного ролика ременя ГРМ. Напрямна деталь має фіксоване положення, а натяжний ролик переміщується під час регулювання або роботи автоматичного натягувача.

Окремо може застосовуватися натягувач ременя ГРМ - пружинний, гідравлічний або механічний пристрій, який діє на натяжний ролик. Зовнішня схожість роликів не означає однакове призначення.

Головний принцип: напрямний ролик є частиною єдиного привода ГРМ. При його шумі, люфті або заклинюванні перевіряють не тільки саму деталь, а й ремінь, натяжний механізм, шестерні, кріплення, співвісність і джерела потрапляння оливи або охолоджувальної рідини.

Не залишайте старий напрямний ролик лише тому, що він вільно обертається рукою.
Не плутайте обвідний ролик із натяжним.
Не встановлюйте ролик іншого діаметра або ширини.
Не викидайте дистанційні втулки й шайби до порівняння з новим комплектом.
Не затягуйте болт ударним гайковертом без контролю моменту.
Не змащуйте закритий підшипник зовні.
Не промивайте підшипник розчинником або очищувачем гальм.
Не встановлюйте ремінь на ролик із задиром, корозією або гострим краєм.
Не залишайте просочений моторною оливою ремінь без заміни або оцінки за процедурою виробника.
Не запускайте двигун до ручного прокручування та перевірки механічних фаз.

Для чого потрібен напрямний ролик

Ремінь ГРМ повинен проходити між усіма шестернями за точно визначеною траєкторією. Без додаткового ролика окремі ділянки ременя могли б бути надто довгими, недостатньо охоплювати шестерню або контактувати з корпусом двигуна.

Напрямний ролик виконує такі функції:

змінює напрям руху ременя;
збільшує кут охоплення зубчастої шестерні;
стабілізує довгу гілку ременя;
обмежує коливання ременя при зміні обертів;
утримує ремінь на розрахунковій відстані від корпуса двигуна;
допомагає забезпечити правильну траєкторію між шестернями;
зменшує ризик перескоку зубців при динамічних навантаженнях;
у частині конструкцій спрямовує ремінь до водяного насоса.

Відхильний, напрямний і натяжний ролик

Тип деталі	Основна функція	Положення під час роботи
Відхильний ролик	Змінює напрям руху ременя	Зазвичай фіксоване
Напрямний ролик	Стабілізує траєкторію та збільшує охоплення шестерні	Фіксоване
Натяжний ролик	Створює або підтримує необхідний натяг	Регульоване або рухоме

В одному каталозі відхильний і напрямний ролики можуть бути об'єднані в одну товарну групу. Натяжний ролик зазвичай виділяють окремо через іншу конструкцію кріплення та спосіб роботи.

Де встановлюється ролик

Деталь розміщується під кришкою ременя ГРМ між зубчастими шестернями привода. Точне положення залежить від кількості розподільних валів, розташування водяного насоса та конструкції натяжного механізму.

Ролик може працювати:

на натягнутій гілці ременя;
на вільній гілці між шестернями;
між колінчастим і розподільним валами;
між двома розподільними валами;
біля водяного насоса;
поруч із натяжним роликом;
у верхній або нижній частині привода.

Будова напрямного ролика

Типова деталь складається з таких елементів:

Робоча доріжка. Контактує із зубчастою або гладкою стороною ременя.
Корпус ролика. Виготовляється зі сталі, алюмінієвого сплаву або технічного полімеру.
Підшипник. Забезпечує обертання з мінімальним опором.
Ущільнення підшипника. Утримують мастило й захищають доріжки від пилу та вологи.
Внутрішня втулка. Сприймає зусилля затягування болта.
Центральний отвір. Визначає посадку на болт або вісь.
Бурти. У деяких конструкціях обмежують бокове зміщення ременя.
Дистанційні елементи. Задають положення ролика відносно інших шестерень.

Гладкий і зубчастий ролик

Гладкий ролик

Працює переважно з гладкою зворотною стороною ременя. Його доріжка може бути плоскою, трохи опуклою або мати напрямні бурти.

Зубчастий ролик

Контактує із зубчастою стороною ременя. Крок і профіль зубців повинні точно відповідати конкретному ременю ГРМ.

Встановлення гладкого ролика замість зубчастого або навпаки неприпустиме. Зовнішній діаметр, ширина та положення робочої доріжки також мають відповідати конструкції двигуна.

Підшипник ролика

У більшості напрямних роликів використовується закритий кульковий підшипник із заводським мастилом. Він не потребує періодичного додаткового змащування.

Ресурс підшипника залежить від:

якості доріжок і кульок;
кількості та термостійкості мастила;
якості ущільнень;
температури під кришкою ГРМ;
натягу ременя;
правильності встановлення;
співвісності привода;
захисту від оливи, антифризу, пилу й води.

Умови роботи

Ролик обертається постійно з моменту запуску двигуна. Його частота обертання може бути значно вищою за частоту розподільного валу через відносно малий діаметр.

На деталь діють:

радіальне навантаження від натягнутого ременя;
постійні температурні цикли;
вібрації двигуна;
коливання ременя при зміні обертів;
бокове навантаження при перекосі привода;
ударне навантаження при перескоку або пошкодженні зубців;
забруднення через негерметичну кришку ГРМ;
висока температура від самого підшипника при нестачі мастила.

Типові несправності

зношування доріжок підшипника;
пітинг кульок або доріжок;
висихання чи витік мастила;
пошкодження ущільнення підшипника;
радіальний люфт;
осьовий люфт;
туге або нерівномірне обертання;
заклинювання підшипника;
перегрів і зміна кольору металу;
тріщина полімерного корпуса;
відшарування робочої поверхні;
зношування або деформація бурта;
корозія робочої доріжки;
биття ролика;
пошкодження внутрішньої втулки;
ослаблення кріпильного болта.

Причини зношування

природне старіння підшипника;
перевищений інтервал заміни комплекту ГРМ;
надмірний натяг ременя;
недостатній натяг і коливання ременя;
перекіс шестерень або роликів;
неправильна дистанційна втулка;
помилковий порядок шайб;
надмірний момент затягування;
деформація посадочної площини;
потрапляння моторної оливи;
витік охолоджувальної рідини;
пошкоджена або відсутня кришка ГРМ;
установлення ролика неправильного розміру;
удари під час монтажу;
забруднення підшипника розчинником;
низька якість деталі.

Ознаки несправності

гул із зони привода ГРМ;
свист або виття, що змінюється з обертами;
шурхіт під кришкою ременя;
періодичне металеве клацання;
нерівна траєкторія ременя;
зміщення ременя до краю ролика;
стирання бокової кромки ременя;
гумовий пил під кришкою;
сліди перегріву на ролику;
видимий люфт після зняття ременя;
туге або ступінчасте обертання;
витік мастила з ущільнення підшипника;
запах перегрітої гуми;
перескок або обрив ременя у важкому випадку.

Шум під кришкою ГРМ не доводить несправність саме напрямного ролика. Подібні звуки можуть створювати натяжний ролик, водяний насос, шестерня, натягувач або деталі навісного привода.

Чому ролик шумить на холодному двигуні

На холоді мастило в підшипнику стає густішим, а зазори деталей змінюються. Зношений підшипник може шуміти одразу після запуску, а після прогрівання звук слабшає.

Така поведінка не означає, що ролик справний. Зміна шуму після прогрівання є лише діагностичною ознакою.

Шум на прогрітому двигуні

Якщо гул посилюється після прогрівання, причиною може бути недостатня кількість мастила, пошкодження доріжок або надмірний натяг ременя. Нагрітий підшипник розширюється, а пошкоджені поверхні створюють більший опір.

Наслідки заклинювання ролика

сильне нагрівання зворотної сторони ременя;
стирання гумового шару;
утворення тріщин;
відшарування зубців;
зміщення ременя зі шестерень;
перескок механічних фаз;
обрив ременя ГРМ;
зупинка розподільного валу;
контакт клапанів із поршнями;
пошкодження клапанів, поршнів і головки блока.

Початкова діагностика

Зафіксувати температуру та режим появи шуму.
Визначити, чи змінюється звук разом з обертами.
Перевірити зовнішній привод навісного обладнання.
Виконати діагностику шумів двигуна.
Оглянути кришки ременя ГРМ.
Перевірити наявність гумового пилу й слідів тертя.
Оцінити траєкторію ременя через доступне вікно.
Зупинити двигун при сильному шумі або запаху перегрітої гуми.
Для повної перевірки демонтувати кришки та ремінь за сервісною процедурою.

Перевірка після зняття ременя

Після фіксації механічних фаз і зняття ременя ролик перевіряють окремо.

обертання має бути рівномірним;
не повинно бути заїдання або ступінчастого руху;
радіальний люфт не повинен відчуватися рукою;
осьовий рух оцінюють з урахуванням конструкції;
ущільнення підшипника не повинні бути пошкоджені;
на корпусі не повинно бути тріщин;
робоча доріжка не повинна мати гострих задирів;
бурти не повинні бути деформовані;
внутрішня втулка не повинна обертатися окремо від підшипника;
не повинно бути слідів сильного перегріву.

Тривале вільне обертання після поштовху не є ознакою справності. Сухий зношений підшипник іноді обертається легше за новий, тому оцінюють також шум, люфт, плавність і стан ущільнень.

Перевірка робочої поверхні

На гладкому ролику шукають:

поліровану доріжку зі зміщенням до краю;
канавки від сторонніх частинок;
гострі задири;
корозійні плями;
нашарування гуми;
сліди перегріву;
деформацію буртів.

На зубчастому ролику додатково перевіряють форму, крок і цілісність кожного зубця.

Перевірка співвісності

Бокове зміщення ременя часто спричинене не підшипником, а неправильним положенням ролика.

Перевіряють:

чистоту посадочної площини;
положення дистанційної втулки;
порядок шайб;
прямолінійність кріпильного болта;
відсутність деформації кронштейна;
відповідність ширини нового ролика;
співвісність зі шестернями валів;
стан натяжного ролика;
відсутність стороннього предмета під роликом.

Коли ролик потрібно замінити

є шум, шорсткість або заїдання підшипника;
відчувається радіальний люфт;
пошкоджене ущільнення;
видно витік заводського мастила;
корпус або бурт має тріщину;
робоча доріжка пошкоджена;
ролик перегрівався;
його заклинювало;
деталь забруднена оливою чи антифризом;
виконується планова заміна комплекту ГРМ;
виробник передбачає одночасну заміну роликів і ременя.

Чи потрібно міняти ролик разом із ременем

Ролик і ремінь працюють однаковий пробіг та кількість мотогодин. Новий ремінь створює штатне навантаження на старий підшипник, ресурс якого вже частково вичерпаний.

Тому під час планового обслуговування зазвичай використовують комплект ременя ГРМ, до якого залежно від застосування входять ремінь, натяжний і напрямний ролики, кріплення та інші деталі.

Комплектність потрібно перевіряти перед початком роботи. Наявність ролика в одному комплекті не означає, що він входить до всіх комплектів для того самого автомобіля.

Підбір напрямного ролика

Під час підбору перевіряють:

VIN автомобіля;
код і номер двигуна;
дату виробництва;
технічну версію привода ГРМ;
OE-номер ролика;
гладку або зубчасту робочу поверхню;
зовнішній діаметр;
ширину доріжки;
діаметр центрального отвору;
загальну висоту;
зміщення робочої доріжки;
наявність і висоту буртів;
конструкцію внутрішньої втулки;
розміри болта й дистанційних елементів;
наявність ролика в комплекті ГРМ.

Однаковий зовнішній діаметр не гарантує взаємозамінність. Навіть невелика різниця ширини, зміщення доріжки або висоти втулки змінює положення ременя.

Що перевірити одночасно

ремінь ГРМ;
натяжний ролик ременя ГРМ;
натягувач ременя ГРМ;
шестерню колінчастого валу;
шестерню розподільного валу;
водяний насос, якщо він приводиться ременем ГРМ;
дистанційні втулки, шайби та кріплення;
кришку ременя ГРМ;
сальники колінчастого й розподільного валів;
траєкторію та натяг ременя;
чистоту внутрішньої частини привода;
механічні фази газорозподілу.

Підготовка до заміни

Вивчити процедуру конкретного двигуна.
Установити двигун у контрольне положення.
Зафіксувати колінчастий і розподільні вали.
Зняти необхідні елементи навісного привода.
Зняти кришки ременя ГРМ.
Зафіксувати початкову траєкторію ременя.
Перевірити комплектність нових деталей.
Порівняти ролики до демонтажу старого кріплення.
Підготувати новий болт, якщо він одноразовий.
Уточнити момент затягування.

Зняття старого ролика

Послабити натяг ременя за сервісною процедурою.
Зняти ремінь або відвести його від ролика.
Зафіксувати порядок шайб і дистанційних втулок.
Відкрутити центральний болт.
Зняти ролик без перекосу.
Не пошкодити посадочну площину.
Перевірити болт на розтягування, корозію й пошкодження різьби.
Оглянути втулки та шайби.
Перевірити сліди нерівномірного притискання.
Визначити причину зношування старої деталі.

Установлення нового ролика

Очистити посадочну площину без пошкодження металу.
Установити дистанційні елементи у правильному порядку.
Розташувати ролик потрібною стороною.
Наживити болт вручну.
Переконатися, що внутрішня втулка прилягає правильно.
Затягнути кріплення визначеним моментом.
Не затискати зовнішню обойму підшипника шайбою або кронштейном.
Перевірити вільне обертання ролика.
Установити ремінь за правильною траєкторією.
Відрегулювати або активувати натяжний механізм.
Перевірити положення ременя на всіх шестернях.
Виконати перевірку фаз газорозподілу.

Перевірка після складання

Прокрутити двигун вручну в дозволеному напрямку.
Виконати необхідну кількість повних обертів.
Повернути вали в контрольне положення.
Повторно перевірити мітки або фіксатори.
Перевірити натяг ременя.
Переконатися, що ремінь розташований по центру ролика.
Перевірити відсутність контакту з кришкою.
Переконатися, що всі болти затягнуті.
Установити захисні кришки.
Перевірити відсутність інструмента в моторному відсіку.

Перший запуск

запустити двигун без різкого підвищення обертів;
контролювати шум під кришкою ГРМ;
перевірити стабільність холостого ходу;
зупинити двигун при свисті, гулі або терті;
перевірити траєкторію ременя через доступну зону;
оглянути привод після прогрівання;
перевірити відсутність витоків оливи й антифризу;
повторно оцінити шум після дорожнього тесту.

Практичні випадки

Новий ремінь почав свистіти одразу після заміни

Напрямний ролик мав правильний зовнішній діаметр, але інше зміщення робочої доріжки. Ремінь працював під кутом і торкався бурта.

Новий ролик заклинив через декілька тисяч кілометрів

Під шайбою не встановили дистанційну втулку. Під час затягування кріплення шайба затиснула зовнішню частину підшипника.

Після заміни ременя залишили старий напрямний ролик

Старий підшипник обертався без помітного шуму рукою, але мав висохле мастило. Після встановлення нового натягнутого ременя він перегрівся й заклинив.

Ремінь стирався з одного боку

На посадочній площині залишився фрагмент старої шайби. Ролик установився з перекосом і постійно зміщував ремінь до краю.

Шум помилково пов'язали з напрямним роликом

Після зняття ременя ролик був справним. Джерелом гулу виявився підшипник водяного насоса.

Новий ролик швидко вкрився гумовим пилом

Натяг ременя був надмірним. Робоча поверхня перегрівалася, а зворотна сторона ременя інтенсивно стиралася.

Олива потрапила на ролик і ремінь

Причиною був витік сальника розподільного валу. Замінили ущільнення, ремінь і забруднені ролики, а не тільки очистили привод.

Після складання ремінь торкався кришки

Кришку встановили з деформацією, а один фіксатор був відсутній. Контакт створював шум, схожий на несправність підшипника.

Типові помилки

оцінювати ролик лише за легкістю обертання;
залишати старий ролик із новим ременем без перевірки;
плутати напрямний і натяжний ролики;
підбирати деталь тільки за зовнішнім діаметром;
не враховувати ширину та зміщення доріжки;
змішувати шайби й дистанційні втулки;
установлювати ролик неправильною стороною;
затягувати болт ударним інструментом;
застосовувати довільний момент затягування;
повторно використовувати пошкоджений болт;
наносити мастило на закритий підшипник;
промивати ущільнення розчинником;
не перевіряти посадочну площину;
не перевіряти співвісність привода;
залишати оливу або антифриз під кришкою ГРМ;
установлювати забруднений ремінь повторно;
не перевіряти водяний насос;
не контролювати натяг ременя;
не прокручувати двигун вручну;
не перевіряти механічні фази;
продовжувати роботу при сильному шумі.

Товарні групи TESMA

Обвідні та напрямні ролики ременя ГРМ
Натяжні ролики ременя ГРМ
Натягувачі ременя ГРМ
Ремені ГРМ
Комплекти ременя ГРМ
Шестерні колінчастого валу
Шестерні розподільного валу
Водяні насоси
Кришки ременя ГРМ
Сальники колінчастого валу
Сальники розподільного валу
Кріплення та дистанційні втулки роликів

Шків відхильний / напрямний ременя ГРМ підбирають за VIN, кодом двигуна, OE-номером, зовнішнім діаметром, шириною, типом робочої поверхні, центральним отвором, зміщенням доріжки та конструкцією дистанційних елементів.

Часті питання

Для чого потрібен напрямний ролик ременя ГРМ?

Він формує траєкторію ременя, збільшує охоплення шестерень і стабілізує довгі ділянки привода.

Чим напрямний ролик відрізняється від натяжного?

Напрямний ролик зазвичай установлений нерухомо. Натяжний переміщується та створює або підтримує натяг ременя.

Чи можна перевірити ролик без зняття ременя?

Можна локалізувати шум і побачити траєкторію ременя, але люфт, плавність обертання та стан підшипника повноцінно перевіряють після зняття навантаження.

Чому новий ролик обертається тугіше за старий?

Нове мастило й ущільнення створюють опір. Дуже легке тривале обертання старого ролика може свідчити про втрату мастила.

Чи можна додатково змастити підшипник?

Закритий заводський підшипник не призначений для зовнішнього змащування. Пошкоджений або сухий ролик замінюють.

Чому ремінь зміщується до краю ролика?

Причиною можуть бути перекіс ролика, неправильна втулка, деформований кронштейн, биття шестерні або невідповідна ширина деталі.

Чи потрібно міняти ролик разом із ременем?

Зазвичай ролики й ремінь мають спільний інтервал обслуговування. Точну комплектність визначає виробник двигуна.

Чи можна залишити ролик, якщо він не шумить?

Відсутність шуму не підтверджує повний ресурс підшипника. Враховують пробіг, вік, люфт, плавність обертання та стан ущільнень.

Чим небезпечне заклинювання ролика?

Воно перегріває та стирає ремінь, може спричинити перескок або обрив і пошкодження клапанного механізму.

Чи можна повторно встановити ролик після зняття?

Це залежить від стану деталі, кріплення й вимог виробника. Під час планової заміни ГРМ старий ролик зазвичай не залишають.

Що перевірити після заміни?

Траєкторію і натяг ременя, механічні фази, положення дистанційних деталей, шум, співвісність і відсутність витоків.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще прочитати по цій темі

Висновок

Шків відхильний / напрямний, ремінь ГРМ формує правильну траєкторію ременя, збільшує кут охоплення шестерень і стабілізує привод при зміні обертів. Його підшипник працює безперервно та при заклинюванні може швидко пошкодити ремінь.

Під час перевірки оцінюють не тільки шум, а й люфт, плавність обертання, робочу поверхню, положення дистанційних деталей та співвісність привода. При плановій заміні ременя доцільно перевіряти весь комплект ГРМ. Після встановлення нового ролика двигун прокручують вручну, повторно контролюють механічні фази, натяг і траєкторію ременя.