Уплотнительное кольцо или цепь с X-образным кольцом: какое выбрать для своего мотоцикла?

Что такое герметичные цепи и почему они имеют значение?

Герметичная цепь — это приводная цепь, в которой каждое соединение пальца и втулки оснащено небольшим эластомерным уплотнением, которое удерживает смазку внутри роликового звена во время производства. В незагерметизированной цепи это соединение подвергается воздействию воздуха, воды, дорожного песка и песка — все они вымывают заводскую смазку в течение нескольких сотен километров и начинают непосредственно истирать металлические поверхности. Герметичная цепь, напротив, сохраняет внутреннюю смазку на протяжении всего срока службы цепи, что значительно снижает внутренний износ, даже если внешней смазкой пренебрегают. В результате получается цепь, которая служит значительно дольше, работает тише и сохраняет более стабильный шаг на протяжении всего срока службы по сравнению с эквивалентной цепью без уплотнений.

Герметичные цепи входят в стандартную комплектацию практически всех современных мотоциклов с объемом двигателя более 125 куб.см, а также многих квадроциклов, сельскохозяйственной техники и высокопроизводительных картингов. Сегодня на рынке преобладают две конструкции герметичных цепей — это цепь с уплотнительным кольцом и цепь с X-образным кольцом, каждая из которых использует уплотнение разной формы для достижения одной и той же фундаментальной цели — удержания внутренней смазки и исключения загрязнений из зоны контакта пальца и втулки. Понимание практических различий между этими двумя типами необходимо для принятия обоснованного решения о покупке при замене цепи.

Как работают цепи с уплотнительными кольцами

Цепь с уплотнительными кольцами получила свое название от эластомерных колец круглого сечения, установленных между внутренней и внешней пластинами звеньев на каждом шарнирном соединении. Когда внешняя пластина прижимается к штифту во время изготовления, она прижимает уплотнительное кольцо к внутренней пластине, создавая радиальное уплотнение, которое предотвращает выход смазки наружу и блокирует попадание воды и песка в соединение. Запакованная на заводе смазка — обычно высоковязкая смазка на основе лития или дисульфида молибдена — остается внутри соединения втулка-штифт там, где она больше всего необходима, смазывая поверхности, которые изгибаются и вращаются под нагрузкой при каждом обороте цепи.

Само уплотнительное кольцо обычно изготавливается из нитрильного каучука (NBR) или неопрена — материалов, выбранных из-за их устойчивости к смазочным материалам на нефтяной основе, озону и температурному диапазону, с которым сталкиваются цепи мотоциклов. Кольцо находится в канавке, выточенной на поверхности внутренней пластины, и сжатие кольца между внутренней и внешней пластинами создает уплотнительный контакт. Одним из присущих конструкции круглого поперечного сечения ограничений является то, что уплотнительное кольцо контактирует с поверхностью ответной пластины по относительно узкой полосе, а это означает, что площадь уплотняющего контакта ограничена. Под постоянными изгибающими и боковыми нагрузками, возникающими в процессе эксплуатации, эта зона контакта может слегка изнашиваться, а уплотнение может создавать измеримое трение, когда цепь шарнирно вращается вокруг звездочек.

Как работают цепи X-Ring

В цепи с X-образным кольцом вместо простого круга используется уплотнение с X-образным или четырехлепестковым поперечным сечением. При сжатии между внутренней и внешней соединительными пластинами этот X-образный профиль создает две уплотнительные контактные кромки на каждой поверхности — по одной на каждом выступе X — вместо одной контактной ленты, как у обычного уплотнительного кольца. Такая геометрия с двумя кромками обеспечивает две линии уплотнения на каждую поверхность, что делает уплотнение более устойчивым к проникновению загрязнений и потере смазки, не требуя при этом более высокой силы сжатия для достижения эквивалентного эффекта уплотнения.

Важнейшим практическим преимуществом профиля X-образного кольца является снижение трения. Поскольку X-образное кольцо контактирует с поверхностью пластины двумя узкими выступами, а не широкой сжатой полосой, площадь контакта в движении меньше, а сопротивление трения шарнирному сочленению ниже. Испытания производителей цепей постоянно показывают, что цепи с X-образными кольцами создают на 10–18 % меньше трения, чем цепи с уплотнительными кольцами того же шага и ширины роликов. Это напрямую приводит к меньшим потерям мощности в приводной цепи, более низким рабочим температурам как цепи, так и звездочек, а также снижению износа самих уплотнений. Уплотнения X-образных колец также обычно изготавливаются из более совершенных эластомерных компаундов — часто гидрогенизированного нитрила (HNBR) — которые обеспечивают повышенную устойчивость к теплу, маслу и механической усталости по сравнению со стандартным NBR, используемым в большинстве цепей с уплотнительными кольцами.

Уплотнительное кольцо и цепи с X-образным кольцом: прямое сравнение

Хотя оба типа цепей служат одной и той же основной цели уплотнения, существуют существенные различия в производительности, долговечности и стоимости, которые должны влиять на то, какой тип вы выберете для конкретного применения. В таблице ниже представлено прямое сравнение ключевых характеристик.

Шаг и размер цепи: как подобрать правильную посадку

Цепи с уплотнительными и X-образными кольцами доступны для всего диапазона стандартных шагов приводных цепей, используемых в мотоциклах и силовом спортивном оборудовании. Размер цепи соответствует стандартизированной системе нумерации, где первые одна или две цифры обозначают шаг цепи в восьмых долях дюйма, а последние две цифры обозначают ширину ролика в восьмых долях дюйма. Общие размеры мотоциклетных цепей включают 420, 428, 520, 525, 530 и 630, причем 520 и 530 являются наиболее распространенными на мотоциклах среднего и большого объема соответственно.

При замене герметичной цепи очень важно, чтобы шаг и ширина роликов точно соответствовали исходной спецификации. Установка цепи с неправильным шагом не приведет к правильному зацеплению зубьев звездочки и приведет к быстрому износу как цепи, так и звездочек. Установка цепи с роликом неправильной ширины может привести к несоблюдению фланцев звездочки или к чрезмерному боковому люфту. Прежде чем заказывать замену, всегда проверяйте размер цепи, указанный на оригинальной цепи или указанный в руководстве по техническому обслуживанию мотоцикла. Большинство Цепи с уплотнительными и X-образными кольцами от надежных производителей также доступны с определенным количеством звеньев, поэтому измеряйте количество звеньев исходной цепи, а не оценивайте.

Рейтинги прочности цепи и что они означают

Герметичные цепи — как с уплотнительными кольцами, так и с X-образными кольцами — доступны в стандартном, сверхтяжелом и сверхтяжелом классах прочности от большинства производителей. Ключевой характеристикой прочности является минимальная прочность на разрыв, измеряемая в килоньютонах (кН) или фунтах-силах (фунт-сила), которая определяет статическую нагрузку, при которой цепь выйдет из строя при прямом натяжении. Для цепи с шагом 520 шагов стандартные марки обычно обеспечивают прочность на разрыв 26–30 кН, в то время как варианты для тяжелых условий эксплуатации достигают 32–38 кН, а сверхпроизводительные цепи от таких производителей, как DID, RK и Retina, могут превышать 40 кН при том же шаге.

Для большинства уличных мотоциклов вполне достаточно стандартной или усиленной цепи с X-образными кольцами правильного шага. Мощные супербайки, тяжелонагруженные туристические мотоциклы и внедорожные машины для соревнований, где цепь подвергается ударным нагрузкам от резкого ускорения, прыжков и пересеченной местности, имеют характеристики для тяжелых или сверхтяжелых условий эксплуатации. Дополнительные затраты на более прочную цепь невелики по сравнению со стоимостью замены звездочки, если цепь быстро растягивается или преждевременно выходит из строя при длительно высоких нагрузках.

Требования к техническому обслуживанию герметичных цепей

Одно из наиболее распространенных заблуждений относительно герметичных цепей заключается в том, что они не требуют смазки или обслуживания. Хотя внутренняя смазка герметична на весь срок службы и не может быть дополнена или заменена, внешние поверхности цепи — ролики, внешние пластины и боковые поверхности — по-прежнему требуют регулярной смазки для предотвращения поверхностной коррозии и уменьшения трения между контактными поверхностями ролика и зубьев звездочки. Внешняя смазка также помогает смягчить воздействие цепи на каждый зуб звездочки и снижает рабочую температуру всей системы привода.

Правильная смазка для герметичной цепи должна быть совместима с эластомерным материалом уплотнения. Многие воски для цепей на нефтяной основе и аэрозольные смазочные материалы содержат растворители, которые со временем разъедают и разбухают уплотнения NBR или HNBR, ускоряя износ уплотнений и преждевременную потерю смазки из соединений. Всегда используйте смазку, на которой указано, что она безопасна для использования с цепями с уплотнительными кольцами и X-образными кольцами. Следующие методы технического обслуживания позволят максимально продлить срок службы любой герметичной цепи:

• Смазывайте каждые 500–800 км в нормальных условиях. или после каждой поездки в сырую погоду. Нанесите смазку на внутренний край цепи (сторону, обращенную к звездочке), медленно вращая заднее колесо, чтобы смазка прошла по всей петле цепи.
• Очистите цепь мягкой щеткой и специальным очистителем цепи. подтверждено, что он безопасен для герметичных цепей. Избегайте мойки высокого давления, направленной на цепь с близкого расстояния, так как вода под высоким давлением может пробить уплотнения и вымыть смазку из соединений.
• Регулярно проверяйте натяжение цепи — обычно каждые 500 км — и отрегулируйте в соответствии с указанными производителем измерениями провисания в средней точке нижнего участка цепи. Слишком натянутая цепь ускоряет износ подшипников и уплотнений; слишком слабая цепь может привести к соскоку звездочки при резком ускорении.
• Осмотрите цепь визуально. на наличие жестких звеньев, поврежденных или отсутствующих уплотнений, коррозии на боковых пластинах, а также трещин или деформации любого звена. Цепь с жестким звеном, которое не может свободно прогибаться через звездочку, необходимо немедленно заменить, так как это вызовет вибрацию, быстрый износ звездочки и риск внезапного выхода из строя.
• Измерьте растяжение цепи с помощью линейки или специального измерителя износа цепи. . Большинство производителей рекомендуют замену цепи, когда растяжение превышает номинальную длину шага на 1–1,5 %, измеренное на фиксированном количестве звеньев — обычно 20. Установка новой цепи на изношенные звездочки приведет к быстрому износу новой цепи, поэтому всегда проверяйте звездочки при замене цепи.

Соединительные звенья и способы соединения цепей

Для герметичных цепей требуется соединительное звено, совместимое с типом уплотнения — соединительное звено с уплотнительным кольцом для цепи с уплотнительным кольцом и соединительное звено с кольцевым уплотнением для цепи с кольцевым уплотнением. Использование неправильного типа уплотнения в соединительном звене приводит к асимметричному сжатию уплотнения, которое приводит к утечке смазки из соединения и попаданию песка в наиболее механически нагруженную точку цепи. Большинство производителей герметичных цепей поставляют в коробку цепи подходящее соединительное звено, но всегда проверяйте это перед установкой.

Существует два основных типа соединительного звена для герметичных цепей: главное звено зажимного типа и соединительное звено заклепочного типа. В главном звене зажимного типа используется пружинный зажим для удержания внешней пластины, и оно подходит для уличного использования, но его всегда следует устанавливать закрытым концом зажима по направлению движения цепи, чтобы натяжение цепи не могло сдвинуть зажим. В соединительном звене заклепочного типа используется пресс-инструмент для развальцовки концов штифтов и постоянного закрепления внешней пластины - это более прочный вариант и обязателен на мощных мотоциклах мощностью примерно более 100 кВт, где звенья зажимного типа не рекомендуются из-за риска смещения зажима при ударной нагрузке. Всегда следуйте рекомендациям производителя цепи по методу соединения для конкретного применения.

Какую герметичную цепь выбрать?

Для владельцев пригородных мотоциклов с ограниченным бюджетом, ездящих в умеренных условиях и имеющих умеренный годовой пробег, качественная цепь с уплотнительными кольцами от известного производителя, такого как DID, RK, EK или Retina, представляет собой отличное соотношение цены и качества. Она прослужит дольше незапечатанной цепи в два-три раза и не потребует больше усилий по техническому обслуживанию. Для спортивных гонщиков, туристических мотоциклистов с большим годовым пробегом и всех, кто управляет мотоциклом с большим объемом двигателя, где эффективность трансмиссии и долговечность являются приоритетами, более низкое трение X-образной цепи, превосходное уплотнение и более длительный срок службы безоговорочно оправдывают скромные дополнительные затраты. Разница в цене между сопоставимой цепью с уплотнительным кольцом и X-образным кольцом одного и того же производителя обычно составляет от 15 до 30 процентов — затраты, которые многократно окупаются за счет уменьшения износа звездочек и увеличения интервалов замены цепи в течение всего сезона езды.