タイミングチェーンまたはバルブトレインチェーン - それは何で、いつ交換するのですか?
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タイミングチェーンは車のエンジンの一部で、エンジンの上下にあるクランクシャフトとカムシャフトの回転を同期させる役割があります。これにより、エンジンの吸気バルブと排気バルブが、エンジン回転ごとに正確に定義された間隔で同期して開閉します。タイミングチェーンは、次のように呼ばれます。 バルブギアチェーン。
一般に、エンジンの上部（シリンダーヘッドとバルブ）と下部（ピストンとクランクケース）の間のリンクとして機能します。 この要素は自転車のチェーンに似ており、タイミングベルトよりも音がします。
バルブタイミングとシリンダーストロークの間の正しいタイミングは、優れたエンジン出力と全体的なパフォーマンス、および経済的な燃料消費の前提条件です。
XNUMXストロークエンジンのクランクシャフトは、カムシャフトのXNUMX倍の速度で回転するため、それらを同期させるシステムが必要です。 このシステムにはいくつかのタイプがあり、いくつかの異なる要素を含むことができます。
- シャフトを接続するためのタイミングベルト。
- ギアトランスミッション;
- カムシャフトプーリーとクランクシャフトの歯をつなぐタイミングチェーン。
以下のシステムを検討してください。それらの長所と短所：
ギアトランスミッション。 直接的な関与では、多くのノイズと内部電力損失があります。 このタイプのシステムは、20世紀初頭に普及しました。
チェーンドライブ... タイミングチェーンは、ダイレクトドライブよりも静かな音を出しますが、タイミングベルトよりもノイズが多くなります。 タイミングチェーンの欠点は、特定の距離の後に伸びることです。 このチェーンが伸びると、引っかき音やノック音が聞こえたり、バルブの開閉と点火の不一致が聞こえたりします。 タイミングチェーンテンショナーの損傷は、モーターの動作中に通常はおさまるという事実につながる可能性があります。
ベルト。 一方、最新のエンジンを搭載した車では、タイミングベルトが一般的です。 チェーンやダイレクトドライブに比べて静かです。 また、摩擦が少ないため、エンジン出力の損失を抑えることができます。 ベルトの耐用年数は、ベルトの素材によって異なります。
それらは合成ゴムで作られ、余分なケブラー繊維がベルトを伸ばさないようにし、適切な同期を確実にし、より多くの走行距離を可能にします。
タイミングチェーンとベルトの違い
タイミングチェーンとタイミングベルトの主な違いのXNUMXつは、タイミングチェーンよりもタイミングチェーンの方が破損すると損傷が大きくなる可能性があることです。 タイミングチェーンが壊れると、エンジンに修復不可能な損傷が発生し、実質的に使用できなくなります。
タイミングチェーンとベルトのもうXNUMXつの違いは、チェーンテンショナーがエンジンの油圧によって制御されることです。 タイミングチェーンの良好な潤滑はオイルの品質に依存するため、定期的に交換することが重要です。 レベルが下がりすぎると、テンショナーがロックし、タイミングチェーンも損傷します。
このタイミングシステムの利点は、ウォーターポンプと相互作用しないため、タイミングチェーンと共にウォーターポンプを交換する必要がないことです。
機能的にはタイミングベルトに似ていますが、より耐久性があります。 一部のメーカーは、タイミングチェーンが車両自体と共に陳腐化する可能性があると主張していますが、他のメーカーは頻繁な交換を推奨しています。
タイミングチェーンの種類
ガス分配メカニズムのドライブの進化の過程で、チェーンを含むドライブ要素の多くの異なる変更が現れました。 今日、チェーンドライブにはXNUMXつのタイプがあります。
- プレートとローラー。 名前が示すように、ローラーはそのようなチェーンの装置に含まれています。 それらはプレートとピンを使用して相互に接続されています。 ピニオンの歯が各ローラーリンクの間に挿入され、スプロケットがチェーンにかみ合い、クランクシャフトからカムシャフトにトルクを伝達します。 このカテゴリのチェーンには、XNUMX行とXNUMX行のリンクによる変更があります。 XNUMX番目のタイプのプレートローラーチェーンは、主にクランクシャフト速度の遅い強力なモーターに取り付けられます。
- ラメラ。 このタイプのチェーンは、高回転でのみトルクを伝達できるモーターの作成の結果です。 ラメラチェーンデバイスは、ピンによって隣接するものに接続されているラメラのブロックを含む。 プレートを曲げると、内側の半径に角のあるくぼみが形成され、そこにスプロケットの歯が入り、噛み合いが発生します。
プレートローラーチェーンと比較して、プレートアナログの耐用年数は大幅に長くなっています。 また、このカテゴリのチェーンは、動作中のノイズを大幅に低減します。 唯一の注意点は、エンジンオイルの品質に非常に厳しいということです。
交換の推奨
メーカーは、約 100 ～ 200 km ごとにチェーンを定期的に交換することを推奨しています。 より正確な規制は、車のモデルと使用するチェーンの品質によって異なります。 タイミングチェーンをタイムリーに交換することで、最適なエンジン性能が保証されます。 この手順は、エンジンの損傷も防ぎます (一部の車では、回路が壊れると、ピストンがバルブを曲げ、モーターの大規模なオーバーホールにつながります)。
すでに摩耗したローラーに新しいタイミングチェーンを取り付けることは推奨されていないため、ローラー、テンショナー、ギアと一緒にチェーンを交換することをお勧めします。 パーツ間の非互換性の可能性を回避するために、セット内のすべての要素を取得することをお勧めします。
低速でタイミングチェーンが壊れた場合、プーリーから外れるだけで深刻な損傷は発生しません。 しかし、それが高いエンジン速度で壊れると、チェーンは近くのすべてのものを損傷します。 突風の間、チェーンはいくつかの部分に飛び、さまざまなアタッチメントに触れる可能性があるため、結果を事前に説明することは困難です。 その後は車の修理はできますが、安くはありません。
エンジンのパフォーマンスの低下とノッキングは、タイミングチェーンの損傷の兆候です。 この要素とは異なり、タイミングベルトには予備的な損傷の兆候はなく、その破裂は突然起こり、その後バルブが曲がり、ピストンがつぶれるため、高価な修理が保証されます。
これらの理由により、正確でタイムリーなメンテナンスが重要であり、エンジンの損傷を防ぎます。
役に立つヒント
製造元の指示に従ってドライブの状態を定期的にチェックし、タイミングチェーンの交換間隔を厳守することをお勧めします。
タイミングチェーンを交換するときは、エンジンの動作方法も決まるため、注意が必要です。 タイミングチェーンが正しくインストールされていないと、エンジンも正しく動作しません。 修理は正確に行う必要があります。
ドライブエレメントは、常に車両の推奨事項に従って変更する必要があります。 高品質の部品を購入すると、タイミングチェーンの寿命が確実に延びます。
タイミングチェーンの交換：ステップバイステップ
チェーンの交換手順には、次のアクションが含まれます。
- 保護カバーの分解;
- ギアボックスブロッキング;
- チェーン交換;
- ダンパーとチェーンテンショナーの交換。
- 必要に応じてオイルポンプを交換してください。
- 保護カバーの取り付け。
破損したタイミングチェーンの症状
タイミングチェーンの不良は、クランクシャフトとカムシャフト、ピストン、シリンダー壁の損傷につながる可能性があります。
タイミングチェーンの損傷の兆候のXNUMXつは、ノッキングです。これは無視できません。また、電力の喪失、点火の困難さ、アイドリングも同様です。 停電は、タイミングチェーンの延長を示すもうXNUMXつの兆候です。
タイミングチェーンが損傷すると、エンジンの動作が中断されます。 このため、燃料消費量が増加し、排気ガス中の有害物質のレベルも増加する可能性があります。
タイミングチェーンを緩めると、すぐ近くにある他のコンポーネントが損傷する可能性があります。
過度の張力とタイミングチェーンの破損の可能性は、エンジンバルブの損傷などの問題を引き起こす可能性があります。 タイミングチェーンが壊れていると、エンジンが始動できなくなります。
また、タイミングチェーンが損傷すると、エンジンが過熱する可能性があります。 ウォーターポンプはタイミングチェーンによって駆動されるため、タイミングチェーンを緩めるとウォーターポンプの動作が中断されます。
ギアの歯が折れるとチェーンが滑ってバルブタイミングがずれ、バルブとピストンが接触することがあります。 これにより、ピストンクラウンが損傷し、バルブが曲がり、エンジンが大幅に修理されます。
チェック中にタイミングチェーンが非常にタイトであることがわかった場合は、壊れるまで新しいものと交換することをお勧めします。 タイミングチェーンの不適切な取り付けは、エンジンに重大な損傷を与える可能性があることを理解することが重要です。
タイミングチェーンの交換には微妙なニュアンス（クランクシャフトとカムシャフトの位置を正しく設定する必要がある）があるため、この作業は専門のサービスセンターに委託することをお勧めします。
タイミングチェーンの交換頻度
ほとんどの自動車メーカーが指摘しているように、タイミングチェーンは車両の運転期間全体にわたって取り付けられます。 ただし、このエンジン要素には伸びる能力があります。 このため、チェーンの張りを定期的にチェックする必要があります。 この機能は、時間の経過とともに摩耗するテンショナーによって実行されます。
テンショナーが新しいが、チェーンがすでに十分に伸びている場合は、交換する必要があります。 これを行わないと、モーターの動作中に高負荷のために、ドライブがXNUMXつまたはXNUMXつのリンクを滑らせる可能性があります。 一部のモーターの場合、この誤動作により、ピストンとバルブが衝突して損傷する可能性があります（ピストンが上死点にあり、すべてのバルブが閉じているときにモーメントがシフトします）。
タイミングチェーンの伸びは、エンジン運転中の騒音の増加によって示されます。 バルブタイミングのずれにより、パワーユニットが不安定になったり、全く始動できなくなったりします。
もちろん、モーターをそのような状態にしないでください。 多くの自動車モデルでは、チェーンは100万から170万キロメートルまで走っています。 しかし、車を注意深く操作すれば、チェーンの交換間隔を200万回に増やすことができます。 主なことは、その緊張を監視することです。 しかし、車が約250万台走行した場合は、視覚的には正常に見えても、チェーンを交換する作業を計画する必要があります。 金属の微小亀裂やピンのXNUMXつへの損傷を検出することは非常に困難であり、これは遅かれ早かれタイミングドライブ要素の破裂につながります。
タイミングチェーンはどこにありますか
ガス分配機構を備えたパワーユニットのすべての変更のうち、タイミングドライブの位置に応じてXNUMXつの主要なタイプがあります。
- 前面。 これは、ほとんどの車種で使用されている古典的なレイアウトです。 この場合、チェーンはフライホイールの反対側、つまりウォーターポンプ、エアコン、発電機のドライブが配置されている場所に配置されます。 この設計の利点は、ドライブの保守と交換が簡単になることです。
- 後方。 このバージョンでは、タイミングメカニズムはフライホイールと同じ側にあります。 この配置の欠点は、モーターからチェーンを取り外さずにチェーンを視覚的に検査することさえ非常に不便であるということです。 チェーンのリアアレンジメントは実用的ではありませんが、このオプションは、BMWやアウディなどの有名な自動車メーカーによって使用されています。
新しいタイミングチェーンの選択
他の部品の選択と同様に、新しいタイミングチェーンを見つけるにはいくつかの方法があります。 最初の方法は、自動車販売店で車のモデルを検索することです。 この場合、売り手は機械の製造日、パワーユニットのパラメータを提供する必要があります。 モデルが実行されている場合、この情報は自動車店の従業員にとって十分であり、彼はすぐに適切なオプションを見つけるでしょう。
VIN番号で新しいドライブ要素を検索することをお勧めします。 それがどこにあるか、そしてそれが含んでいる車についてのどんな情報について、そこにあります 別のレビュー..。 この場合、高品質で適切なチェーンが購入されることが保証されます。
電子カタログで独立した検索を実行する場合は、車に関するすべてのデータを慎重に入力する必要があります。 ほとんどのインターネットリソースは、販売された部品に関する信頼できる情報を提供しますが、信頼できる会社に連絡することをお勧めします。 それらは、販売された製品の数と顧客のレビューによって認識できます。
より安価なオプションを見つけやすくするためのちょっとしたコツがあります。 一部のインターネットサイトでは、VINコードデータに加えて、カタログ番号が表に示されています。 そのようなチェーンの価格が高すぎる場合は、他のオンラインストアを検索できます。 一部のカタログでは、カタログ番号のみが表示されます。 この場合、前サイトの表に記載されている番号を指定することができます。
メーカーツアー
それでは、メーカーについて少しお話しましょう。 他のパーツと同様に、チェーンにはオリジナルと非オリジナルのXNUMX種類があります。 圧倒的多数の自動車メーカーは、サードパーティ製品でモデルを完成させています。 しかし、これらは製造された製品の品質に十分な注意を払っている実績のある会社だけです。 これらのメーカーの製品は、自動車部品店で見つけることができます。
ただし、タイミングチェーンの場合、ほとんどの場合、これらの要素はタイミングメカニズムドライブ用の他のスペアパーツ（ダンパー、テンショナー、さまざまなシール、スプロケット、シュー）と一緒に販売されることに注意してください。
ここにまともな製品を販売するいくつかのメーカーがあります：
- ドイツのINA;
- スウェーデンのSKF;
- 日本のDID;
- 英語BGA;
- ドイツのIWIS;
- アメリカンデイコ。
包装会社が販売している高品質のキットもあります。 その中にSWAGとFebiはドイツの会社です。 「魅惑的な」価格で商品を提供するメーカーを信用しないでください。 多くの場合、このようなチェーンの寿命は短く、すぐに壊れます。
タイミングチェーンの利点
チェーン駆動のガス分配メカニズムは、長い間自動車で使用されてきました。 このため、一部のドライバーは、このオプションは古代の開発であり、現代の車にとっては過去の遺物であると誤って信じています。 実際、そうではありません。 今日、三菱、BMW、トヨタなどの自動車メーカーは、一部の車種でこのタイプのガス分配メカニズムを使用しています。
ベルトドライブとチェーンドライブを比較すると、XNUMX番目の利点には次の利点があります。
- モーターへの高負荷による機械的損傷を最小限に抑えます。
- 素晴らしい作業リソース。 すでに述べたように、モーターを適切に手入れし、チェーンを時間内に締めると、最大250万キロメートルに達する可能性があります。
- チェーンの動作は周囲温度に依存しません（高負荷および低温では、ベルトが損傷する可能性があります）。
- チェーンはそれほど速く伸びません。 これは、耐用年数の終わりが近づいているときにのみ発生します。
- 一時的な過負荷に耐性があります。
タイミングチェーンドライブのデメリット
タイミングチェーンのリストされた利点にもかかわらず、この変更にはまだ欠点があります。 それらのほんの一部を次に示します。
- モーターはベルトドライブよりも重くなります。 民間車の場合、これは重要ではありませんが、スポーツカーの場合、このパラメーターは最も重要なもののXNUMXつです（一部の自動車メーカーは、さらに数十キログラムを「取り戻す」ために、車両の開発に数千ドルを投資します）。
- そのようなパワーユニットの製造は、複雑な設計のために、より高価です。 その結果、最終消費者は高価な部品を受け取ります。
- メカニズムに追加の部品が存在すると、そのメカニズムの誤動作のリスクが高まります。 同じことがガス分配メカニズム、より正確にはその駆動にも当てはまります。
- 設計が複雑なため、チェーンの交換が難しくなります。チェーンを締めても、ガス分配機構のカバーを分解する必要があります（車種によって異なります）。 この作業がサービスステーションの専門家によって行われる場合、運転手はまともな金額を手放さなければなりません。
- ベルトドライブと比較して、チェーンはモーターが作動している間ずっと音を立てます。
レビューの最後に、古い車よりも現代の車でチェーンが頻繁に破損する理由についての短いビデオを提供します。
ターボチャージャー付きの自然吸気エンジンのタイミングチェーンリソース
タイミング システムのチェーン ドライブは、大気圧エンジンとターボチャージャー付きエンジンの両方に取り付けることができます。 従来の大気発電所では、チェーンを交換する正確なタイミングに関する具体的な情報はありません。 残念ながら、この世に永遠のものはありません。 ただし、一部の自動車メーカーによると、大気エンジンを搭載した車では、タイミングチェーンリソースは原則として、 限定しないつまり、エンジンの寿命全体にわたって設計されており、これは平均して約 250〜350万キロメートル。 しかし、それは私たちがチェーンを見るべきではないという意味ではありません。
ターボチャージャーを搭載したエンジンについては、ここで異なる規則が適用されます。 ターボエンジンはより多くのトルクと労力を持っていることが知られているため、大気中のエンジンよりも強力です。 そのため、このようなモーターのチェーンメカニズムの耐用年数は異なり、通常は短くなります。
参考までに - 通常のターボチャージャー付きエンジンの平均チェーン寿命は約 150-170千 マイル以上.
タイミングチェーンに関する質問と回答：
タイミングチェーンを変更する頻度。 ほとんどの車種の取扱説明書に示されているように、適切なメンテナンスが施されたタイミングチェーンは、車両の寿命全体にわたって設計されています。 パワーユニットのこの要素の計画された交換は提供されていません。 基本的に、チェーンは摩耗するにつれて変化します。 すべての車はそれ自身の時間にこれを必要とします。 中緯度および温帯の緯度での動作条件を考慮すると、チェーンは約170万キロメートル後に交換が必要になることがよくあります。
タイミングチェーンの摩耗を判断する方法。 このためには、バルブカバーを分解する必要があります。 まず、テンショナーの摩耗の程度を判断する必要があります。 摩耗が約70％と推定される場合は、交換する必要があります。 チェーンリンク間のバックラッシュも悪い症状です。 回路の状態を判断する別の可能性は、カムシャフトセンサーからの誤った信号を表示するスキャナーを使用することです。
引き伸ばされたタイミングチェーンは燃料消費に影響しますか？ タイミングチェーンはバルブタイミングの分配に直接関与しませんが、このモーメントはその状態に依存します。 これは、リンクを伸ばすと位相がわずかにシフトするためです。 当然、これは内燃機関の安定性に影響を与えます。 アクセルペダルを踏んだときの反応がある程度混乱するので、ドライバーはアクセルペダルをずっと頻繁に踏む必要があります。 その結果、エンジンはより多くの燃料を消費し始めます。
