Živimo u vremenu kada je zupčasti remen postao jedna od glavnih tema, kako u autoindustriji, tako i među vlasnicima automobila, i to ne uvijek iz dobrih razloga.
Mnogi vlasnici suočili su se s ozbiljnim kvarovima zbog remena koji rade u uljnoj kupki, a najpoznatiji primjer dolazi iz grupacije Stellantis, iako su i neki drugi proizvođači koristili slično rješenje.
S druge strane, ni razvodni lanci nisu bez problema. Kvarovi na njima također mogu ozbiljno pogoditi budžet vlasnika. Iako sami dijelovi obično ne koštaju previše, troškovi rada kod popravke ili zamjene mogu podići račun i do nekoliko hiljada, naročito kod većih V6 motora s više različitih lanaca u razvodu.
Razvod preko zupčanika
Zbog svega toga vrijedi se prisjetiti motora koji su se proizvodili bez remena ili lanca razvoda. Takve motore u novije vrijeme koristili su proizvođači poput Volkswagena, Forda i Toyote. Umjesto remena ili lanca, bregaste osovine pokretala je radilica preko sistema zupčanika.
Kao i uvijek, takvo rješenje ima svoje prednosti i mane. S druge strane, postoje i druga rješenja poput Citroenovog (npr. kod modela 2CV) sistema bregaste ubačene direktno u kućište radilice, što je vjerovatno jedan od najsavršenijih sistema u autoindustriji.
Kako rade motori bez remena ili lanca?
Na prvi pogled izbacivanje zupčastog remena djeluje kao velika prednost. Gumeni remen zapravo je svojevrsni “slabi član” u odnosu na ostatak metalnih dijelova motora. Njegov zadatak je precizno upravljanje bregastom osovinom i ventilima pri svim obrtajima motora.
Upravo zato metalni zupčanici mogu taj posao obavljati preciznije, pa se takav sistem koristi i bolidima Formule 1 te drugim trkaćim automobilima poput onih iz trka izdržljivosti.
Problemi s remenom u ulju
Kod nekih modernih motora zupčasti remen prolazi kroz uljnu kupku, što guma i plastika ne podnose najbolje. Materijal je pod konstantnim opterećenjem, a remen se degradira i začepi uljno sito što može dovesti do ozbiljnih oštećenja motora.
Zbog toga su mnogi proizvođači prešli na lance, koji nude veću trajnost i preciznost. Ipak, ni oni nisu savršeni jer dolazi do istezanja lanca ili raspadanja vodilica.
Gledano iz čisto mehaničkog ugla, zupčanici djeluju kao najbolje rješenje. Oni omogućavaju vrlo precizan prenos snage i mogu se konstruisati za gotovo svaki prijenosni odnos, pa i za pogon bregastih osovina. Osim u trkaćim motorima, koristili su se i u velikim dizelskim agregatima koji rade pri nižim obrtajima.
Preko zajedničkog sistema zupčanika pokretale su se i pomoćne komponente poput pumpe vode, pumpe ulja, kompresora klime ili servo upravljača.
Međutim, moderni motori pod strogim ekološkim normama zahtijevaju da se dio tih komponenti po potrebi odvaja od motora kako bi se smanjila potrošnja goriva, što dodatno komplikuje konstrukciju.
Prednosti i nedostaci motora sa zupčanicima
Prednosti ovakvog sistema su jednostavna konstrukcija i robusnost, zbog čega mogu imati veoma dug vijek trajanja. Zupčanici omogućavaju vrlo precizan prenos snage, što pozitivno utiče na miran rad motora.
Ipak, postoje i ozbiljni nedostaci. Zupčanici proizvode znatno više buke od klasičnog zupčastog remena, a pri visokim obrtajima mogu stvarati neugodne vibracije.
Također, nisu neuništivi. Trpe velika opterećenja, a njihova zamjena je komplikovana i skupa. Uz to, zahtijevaju mnogo prostora na prednjem dijelu motora, a upravo je prostor danas jedan od najvećih problema kod modernih automobila.
Ne treba zanemariti da se ovaj sistem razvoda finansijski ne bi isplatio proizvođačima, mada neki od njih, poput Volkswagena, ponovo razmatraju povratak “zupčanika”.
Primjeri motora sa zupčanicima
Jedan od najpoznatijih primjera novije generacije je Volkswagenov 2.5 TDI motor oznake EA153, koji se ugrađivao između 2003. i 2009. godine u modele T4, T5 i Touareg. Ovaj petocilindarski motor nije bio poznat po velikim kvarovima i smatrao se veoma pouzdanim.
Toyota je također koristila ovakvo rješenje u svojim starijim dizelskim motorima, četverocilindarskim agregatima zapremine između 3,0 i 4,1 litra.
Ford je također eksperimentisao s ovom tehnologijom, ali su kod njihovih motora zupčanici bili izrađeni od jeftinijih kompozitnih materijala, pa su s vremenom znali otkazivati, jer nisu bili dugotrajni kao čelik.
Nissan Patrol opremljen TD42 motorom je legendarni 4,2-litarski, linijski šestocilindarski dizel, globalno poznat po svojoj gotovo neuništivoj pouzdanosti. Budući da je pogonjen zupčanicima, ne zahtijeva periodične zamjene, ali ga je potrebno savršeno poravnati kada se motor remontuje ili pumpa za gorivo servisira.
