Daugeliui vairuotojų pažįstama paskirstymo grandinė yra patvarus, techninės priežiūros nereikalaujantis ir pavarų mazgui nekenkiantis sprendimas. Deja, turiu jus nuvilti – tai jau istorija. Jai reikia daugiau dėmesio nei diržui, o mažo klampumo alyvų amžiuje ji nebūtinai yra patvaresnė už jį.
Aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose vykusio perėjimo nuo grandininės prie diržinės pavarų sistemos prielaida buvo paprasta. Grandinė buvo brangesnė, sunkesnė, pasižymėjo didesne varža ir…. nereikėjo aptarnavimo, todėl gamintojui ji nebūtinai buvo ekonomiškai efektyvus sprendimas – absoliučiai visais atžvilgiais. Tobulėjant pavaroms, visa pavaros konstrukcija darėsi vis sudėtingesnė, todėl tai buvo labai brangus sprendimas.
Diržas iš tikrųjų turėjo tik vieną, bet didelį trūkumą – jis nebuvo toks patvarus kaip grandinė, todėl, viena vertus, jį reikėjo periodiškai keisti. Kita vertus, to nepaisymas galėjo lemti variklio sunaikinimą, kai diržas nutrūkdavo. Taip nutiko daugeliui variklių dešimtajame dešimtmetyje, o tai vis dar buvo laikotarpis, kai automobiliai iš tikrųjų buvo ilgai bandomi ir nuvažiuodavo šimtus tūkstančių kilometrų.
Tačiau paskirstymo diržai buvo taip patobulinti, kad tik dėl didžiulio aplaidumo 2000-ųjų metų viduryje susidarydavo tokios situacijos. 2000-2010 m. paskirstymo pavara buvo daugiau ar mažiau vienodai tvarkoma diržu arba grandine. Mažesniuose varikliuose, ypač europiniuose, buvo naudojami diržai, o didesniuose – dažniau grandinės. Grandinių ilgą laiką laikėsi ir japonų inžinieriai, kurie jas mielai naudoja ir šiandien.
Tačiau sumažinus variklio darbinį tūrį, t. y. esant didelei variklio apkrovai, pradėta pereiti prie grandininių pavarų. Varikliuose, kuriuose, nepaisant mažo darbinio tūrio, susidarydavo didelės sukimo momento vertės, taip pat vibracijos, atsirandančios dėl mažo sūkių skaičiaus, susidarė tokios apkrovos, kad rizika naudoti grandininį diržą buvo per didelė.
Žinoma, diržas vis dar turėjo privalumų, tačiau grandinė – bent jau teoriškai – teikė garantiją, kad variklis nesuges per garantinį laikotarpį. Tuo tarpu privalumas, kad automobilius pirko įmonės (automobilių parkai), kruopščiai skaičiuojančios transporto priemonių eksploatavimo išlaidas, taip pat reiškė, kad automobiliai turėjo tapti kuo mažiau priežiūros reikalaujančiais, kad jų eksploatacinės savybės būtų geresnės už kitų automobilių ekscelenciją.
Teorija ir praktika
Deja, teorija apie didelį grandinių ilgaamžiškumą ar net jų priežiūros nereikalaujantį pobūdį vis labiau tolsta nuo tikrovės. Nežinau nė vienos variklio gamintojo rekomendacijos periodiškai keisti paskirstymo grandinę, nors galima išvardyti vieną variklio tipą po kito, kuriuose grandinė tarnauja daug trumpiau nei vidutinė transporto priemonės eksploatavimo trukmė.
Taip pat yra nemažai atvejų, kai grandinę tenka keisti dažniau nei diržą panašaus tipo kito gamintojo varikliuose. Yra žinoma atvejų (pvz., TSI variklių), kai gamintojas pakeitė paskirstymo mechanizmo pavaros konstrukciją iš grandininės į diržinę, taip išspręsdamas daugelį problemų.
Grandinių naudojimas šiuolaikiniuose didelio našumo varikliuose neatsiejamas nuo eksploatacinių sąlygų pagerėjimo. Priešingai. Skirtingai nuo savo pirmtakų iš aštuntojo ar devintojo dešimtmečio (ar dar senesnių), šiuolaikiniuose varikliuose grandinės susiduria su keturiomis pagrindinėmis problemomis, kurių anksčiau nebuvo.
- Variklio alyvos – mažo klampumo alyvos, kurios netepa grandinės taip, kaip anksčiau tepė didesnio klampumo alyvos. Prie to prisideda labai greitas alyvos irimas ir ilgesni aptarnavimo intervalai, todėl tepimo savybės, palyginti su nauja alyva, labai pablogėja.
- Visos pavaros konstrukcija – šiandien grandinės suka po du skirstymo velenus, dažnai su fazių keitikliais ir daugeliu kitų komponentų, todėl visa konstrukcija tampa sudėtingesnė, turi daugiau komponentų, todėl grandinė tampa ilgesnė, o tai savo ruožtu lemia būtinybę naudoti įvairių tipų stiprintuvus (pvz., slankiklius) ir net kelias grandines. Kuo daugiau komponentų yra paskirstymo pavaroje, tuo didesnė vieno iš jų gedimo rizika.
- Įtempikliai – hidrauliniai paskirstymo mechanizmų įtempikliai yra jautrūs alyvos teršalams, taip pat alyvos temperatūrai, todėl šaltame variklyje grandinė nėra optimaliai įtempta. Didžiulis teršalų kiekis, kurį gamina ir sulaiko šiuolaikiniai agregatai (vardan ekologijos), iš dalies patenka į įtempiklį ir blokuoja jo veikimą.
- Ekologija – verčia gamintojus naudoti kuo mažesnio pasipriešinimo mechanizmus, todėl šiuolaikinės grandinės yra daug plonesnės, lengvesnės, pagamintos iš smulkesnių sudedamųjų dalių ir gerokai ilgesnės (potencialiai daug didesnis galinčių sugesti grandžių skaičius).
Be to, reikėtų pridurti, kad šiuolaikiniams varikliams ypač būdingas labai netolygus veikimas tiek tuščiąja eiga (trijų cilindrų konstrukcijos), tiek esant apkrovai (labai paplitęs LSPI reiškinys), tiek naudojant mažą didžiausią sukimo momentą, o grandinė nėra lankstus sprendimas (kaip diržas), kuris galėtų kompensuoti vibracijas.
Dėl išmetamųjų teršalų kiekio mažinimo sprendimų susidaro masė teršalų, kurie taip pat neigiamai veikia variklio veikimą. Tačiau tai taikoma tiek šiuolaikiniams, tiek senesniems varikliams, tačiau pastaruosiuose buvo naudojamos daug patvaresnės grandinės.
Problemų ir išlaidų grandinė
Skirtingai nei prieš kelis dešimtmečius naudotos grandinės, šiandieniniams varikliams su šiuo sprendimu keliami didesni eksploatavimo ir techninės priežiūros reikalavimai. Nors paprastai laiko paskirstymo grandinės neturėtų tekti keisti, tačiau, kai tai nutinka, dėl didesnio detalių skaičiaus paties laiko paskirstymo rinkinio kaina dažnai būna gerokai didesnė nei naudojant diržinę pavarą.
Kita problema – keitimo operacija, kuri, naudojant grandines, trunka ilgiau ir yra brangesnė. Techninės priežiūros skyrius dažnai turi naudoti laiko fiksatorius, kurių ne visada turi, ir turi išardyti bei sumontuoti daugiau komponentų. Dar blogiau, kad vis dažniau grandinių pavaros montuojamos iš pavarų dėžės pusės, todėl kai kuriose transporto priemonėse, norint pakeisti grandinių pavarą, reikia išmontuoti variklį.
Tačiau palikime nuošalyje situaciją, kai reikia keisti grandinę, nes ne visiems tai gali būti aktualu. Kokių trūkumų, palyginti su diržu, turi šiuolaikinė grandinė?
- Skirtingai nei diržą, grandinę reikia tikrinti periodiškai, geriausia – kas du ar tris alyvos keitimus, nes grandinė laikui bėgant išsitempia.
- Patikrinti grandinę sunku, nes klausantis grandinės neužtikrinama, kad ji iš tikrųjų nėra ištempta. Geriausia ją patikrinti matuojant laisvumą, o tai jau laiko reikalaujanti operacija (t. y. kainuojanti pinigus).
- Skirtingai nei paskirstymo diržas, grandinė jautriai reaguoja į alyvos aplaidumą – pasirinkite tinkamas alyvas ir užtikrinkite, kad jos būtų laiku keičiamos.
- Grandininėspaskirstymo pavaros konstrukcijos yra jautresnės šaltam variklio darbui – diržui tai neturi reikšmės.
- Grandinės ištempimas sukelia variklio problemų, kurių priežasčių ieškoma kituose vožtuvų pavaros komponentuose, todėl naudotojas patiria didelių išlaidų.
- Grandinė yra jautresnė greitesniam nusidėvėjimui dėl kitų variklio gedimų, sukeliančių netolygų darbą.
Taigi paskirstymo grandinė neturi jokių privalumų?
Grandinė neturi jokio pranašumo prieš diržą. Jei ji ilgaamžė, tokį pranašumą ji gali suteikti ilgainiui, tačiau šiuo metu net ir diržinės paskirstymo pavaros tarnauja apie 200 000 km.
Teoriškai paskirstymo grandinė yra atsparesnė dažniems variklio paleidimams ir išjungimams, o tai šiuo metu būdinga hibridiniams ir net lengviesiems hibridiniams automobiliams. Tačiau dėl to ji išsitampys, todėl ją reikės keisti taip pat dažnai, kaip ir diržą, nors gamintojas to nenumato.
Grandinė turės pranašumą tik tuo atveju, jei variklio konstrukcija yra labai sėkminga, o paskirstymo pavara gali atlaikyti didelę ridą. Deja, šiuo metu tokius variklius galima suskaičiuoti ant vienos rankos pirštų. Žinoma, grandinė vis tiek yra saugesnis sprendimas varikliui ir patikimesnis naudotojui nei alyvos vonelėje esantis paskirstymo diržas, tačiau tai atskira tema.
