от чего такое может произойти, стоит. Чтобы другим не напороться
Ну тут-то как раз все несложно.
Источником крутящего момента и главной движущей силой в двигателе является коленвал. От него приводится ряд вспомогательных систем - распредвалы, привод топливного насоса (и сам ТНВД), насос гидроусилителя, вакуумный насос, генератор, компрессор кондиционера, помпа системы охлаждения, балансирные валы и бог знает что еще. Часть этих устройств приводится от коленчатого вала с помощью ремня, другие - с помощью цепного привода, третьи - шестернями.
Кардинальная разница этих способов в том, что обычный клиновой или поликлиновой ремень не обеспечивает синхронное вращение ведущего и ведомого шкивов в силу возможного проскальзывания ремня по шкиву, поэтому в тех местах, где важно получить именно синхронизированное вращение (например, привод балансирных или распределительных валов), применяется зубчатый ремень, цепь или шестеренчатый привод. У каждого такого способа есть свои плюсы и минусы.
Привод зубчатым ремнем очень прост, передача тихая, но степень синхронизации невысока - ведомый шкив имеет возможность изменять свое положение относительно ведущего в небольших пределах за счет эластичности ремня, требуется регулярное обслуживание ременной передачи, потенциально ненадежен - ремень может порваться.
Шестеренчатый привод - самый надежный и точный, но самый громоздкий и тяжелый. Дорог в производстве, поскольку требует большого количества точных технологических операций при изготовлении.
Цепной привод сочетает в себе достоинства ремня и шестерен - точное позиционирование валов, низкая шумность, технологичен (т.е. недорог в производстве), однако предъявляет повышенные требования к качеству материалов и технологии производства самой цепи.
Поскольку цепной привод находится в масляной ванне, он в принципе достаточно долговечен.
Все бы хорошо, но стремление производителей к удешевлению производства и увеличению удельной мощности моторов привело к применению некоторых неочевидных инженерных решений.
Цепи стали делать тоньше, сами цепные приводы сложнее, нагрузки выросли, требования к качеству производства компонентов подпрыгнули до небес, в итоге вся эта гомосятина привела к катастрофическому снижению надежности цепных приводов.
Для примера: цепь в приводе ГРМ двигателя Мерзедец OM611 (выпускался с 97 по 06 годы) имеет поперечное сечение примерно 22*10мм, ее вес около 650 грамм. Цепь мотора М274 (2012 - наши дни) той же шараги имеет размеры 14*8мм, она в полтора раза длинее, вес немногим более 300грамм.
Апофеозом этой цепной гомосятины заслуженно считаются моторы Ауди V6 и V8 (например, AUK). Цепной привод ГРМ у них состоит из трех цепей, трех гидронатяжителей, 5 башмаков и 7 звездочек (это еще не считая отдельного цепного привода масляного насоса и балансирного вала, там тоже гидронатяжитель, три башмака и три звездочки); расположено это все добро сзади, между блоком цилиндров и маховиком. Для замены требуется демонтаж и полная разборка мотора, стоимость эпопеи по замене ГРМ на сегодняшний день превышает 250 тысяч рублей.
Теперь о причинах выхода цепного привода из строя.
Основная причина - вытягивание цепи. Когда цепь растягивается, помимо увеличения ее общей длины происходит еще одна гадкая вещь. У цепи изменяется шаг. Количество звеньев-то не добавляется, а ее длина растет.. Это приводит к тому, что звенья цепи неидеально ложатся на зубья звездочек. Это приводит к лавинообразному износу зубьев звездочек и втулок/пальцев цепи, растут нагрузки, цепь еще более удлиняется, и... обрыв/сталинград.
Но есть и другая тема. Крутящий момент, который в состоянии обеспечить коленчатый вал при вращении, сильно превышает предельный момент, который может передать цепь. Поэтому, если один из узлов, приводимых цепью, вдруг намертво заклинит, цепь, разумеется, порвется, потому что колено этим не остановить. Другой вопрос, что в подавляющем большинстве случаев одной цепью приводятся только распредвалы и топливный насос. Вроде как им клинить не с чего, внутренние полости этих агрегатов герметичны и попадание туда посторонних предметов исключено, но, как мы увидели в этой теме, бывает всякое..
Третья причина - попадание постороннего предмета между цепью и звездочкой. Тут "два путя": либо разрушается посторонний предмет, либо рвется цепь.