Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое гидравлические компенсаторы зазоров клапанов двигателя

Устройство автомобилей

Общее устройство гидрокомпенсатора

Еще совсем недавно мэтрами автомобильного мира считались механики, техники, автослесари и домашние «самородки», умеющие правильно отрегулировать зазор в клапанах двигателя, и знающие наизусть величины этих зазоров для разных марок автомобильных двигателей.
Но в последнее время у этих «авторитетов» от техники кусок хлеба все чаще отнимают устройства, способные автоматически, в следящем режиме следить за состоянием зазоров между деталями ГРМ, и своевременно устранять выявленные недостатки в этом плане.
К таковым относятся, в первую очередь, гидравлические устройства, использующие в своей работе давление моторного масла принудительной системы смазки двигателя. Их называют гидравлическими толкателями, гидротолкателями или гидрокомпенсаторами.
Впрочем, название не меняет сути, тем более, что конструктивных решений для этих устройств в последние годы разработано немало.
Итак – представляем на суд автомобилистов злостного конкурента механиков и техников автомобильного мира – гидрокомпенсатор («девичье имя» – гидравлический толкатель клапанов).

Существует несколько технических решений конструкции гидравлических толкателей (гидрокомпенсаторов, гидротолкателей), которые принципиально почти не отличаются.

Гидротолкатель (гидрокомпенсатор) представляет собой корпус, внутри которого установлена подвижная плунжерная пара с шариковым клапаном. Корпус подвижен относительно направляющего седла, сделанного в головке блока цилиндров.
Если гидрокомпенсатор вмонтирован в рычаги привода клапанов (в рокеры или коромысла), его подвижной частью является только плунжер, выступающая часть которого выполнена в виде шаровой опоры или опорного башмака.

Основная часть гидрокомпенсатора — плунжерная пара. Зазор между втулкой и плунжером составляет всего 5…8 мкм, что обеспечивает высокую герметичность соединения, при этом подвижность деталей сохраняется. В нижней части плунжера сделано отверстие для поступления масла, которое закрывается подпружиненным обратным шариковым клапаном. Между втулкой и плунжером установлена достаточно жесткая возвратная пружина.

Принцип действия гидравлического толкателя (гидрокомпенсатора)

Принцип действия гидрокомпенсатора заключается в автоматическом изменении его длины на величину, равную зазору в газораспределительном механизме. Для функционирования компенсатор использует масло принудительной системы смазки двигателя, которое циркулирует по масляным магистралям под давлением.
По специальному каналу смазочное масло может поступать в корпус толкателя, когда тот, под действием пружины, находится в верхнем положении (кулачок распредвала не давит на него, рис. 2, а), и заполнять его объем. Под давлением кулачка распределительного вала толкатель начинает перемещаться вниз и перекрывает масляный канал, превращаясь в жесткий замкнутый сосуд, наполненный маслом.

Рассмотрим подробнее работу гидрокомпенсатора, схематически изображенного на рисунке 2.

Примечание: для детального осмотра схемы щелкните по рисунку мышкой — полное изображение откроется в отдельном окне браузера.

а) При запуске холодного двигателя, в момент, когда кулачок распределительного вала расположен тыльной стороной к корпусу толкателя, нагрузка на толкатель отсутствует, и между его корпусом и кулачком распредвала образуется зазор h .

б) Возвратная пружина выталкивает плунжер до тех пор, пока он не упрется в кулачок вала и зазор h уменьшается практически до нуля. В это время масло из системы смазки двигателя через шариковый клапан и перепускной канал под давлением поступает во внутреннюю полость плунжера и заполняет ее.
Небольшой диаметр плунжера не позволяет давлению масла развить усилие, способное открыть клапан, поэтому масло лишь плотно прижимает плунжер толкателя к кулачку.

в) По мере того, как вал поворачивается, кулачок распределительного вала начинает давить на корпус толкателя и перемещает его вниз, перекрывая масляные каналы системы смазки двигателя и перепускной канал.
Шариковый клапан при этом закрывается, и давление масла под плунжером увеличивается. Так как жидкость практически несжимаема, плунжерная пара начинает работать как жесткая деталь, передавая усилие кулачка распредвала на стержень клапана.

Некоторое количество масла продавливается обратно через технологический зазор между плунжером и втулкой, поэтому толкатель опускается («проседает») на 10…50 мкм. Величина «просадки» зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. При увеличении оборотов, за счет уменьшения времени нажатия на корпус гидротолкателя (гидрокомпенсатора), снижаются утечки масла из-под плунжера, и гидротолкатель работает без «проседания».

Читать еще:  Газы в картере дизельного двигателя причина

Образование зазора при сходе кулачка с толкателя исключается благодаря действию возвратной пружины плунжера и давлению масла в системе смазки двигателя. Таким образом, гидрокомпенсатор является своеобразной следящей системой, обеспечивающей отсутствие зазоров за счет поддержания постоянной жесткой связи между элементами и деталями ГРМ. Из-за нагревания двигателя длина деталей самого гидрокомпенсатора тоже несколько меняется, но он автоматически компенсирует и эти изменения.

Достоинства и недостатки гидрокомпенсаторов

Применение гидрокомпенсаторов позволяет избежать регулировки зазоров клапанного механизма и сделать его работу более «мягкой»; уменьшить ударные нагрузки, то есть снизить износ деталей ГРМ и исключить повышенную шумность двигателя; более точно соблюдать длительность фаз газораспределения, что положительно сказывается на надежности и долговечности двигателя, его мощности и расходе топлива.

Тем не менее, при всех своих достоинствах и преимуществах, гидрокомпенсаторы обладают и недостатками, а двигатели, оборудованные ими, некоторыми особенностями эксплуатации, которые следует знать и учитывать.
Так, один из существенных конструкционных недостатков простых гидрокомпенсаторов — запоздалое функционирование в первые секунды пуска холодного двигателя, когда давление масла в системе смазки отсутствует или оно минимально. Это приводит к повышенным динамическим нагрузкам в ГРМ при запуске холодного двигателя.
Кроме того, очевидно, что гидравлические толкатели сложнее и дороже в изготовлении, чем детали классической системы газораспределения с чисто механическим приводом.

Основные причины поломок гидрокомпенсаторов

Основные причины выхода из строя гидрокомпенсаторов — загрязнение масляных каналов двигателя и износ рабочих поверхностей обратного клапана и плунжерной пары, изготовленных с высокой степенью точности. К загрязнению приводит использование несоответствующего масла, несоблюдение сроков его замены или неисправность масляного фильтра, пропускающего грязное масло через перепускной клапан.

При увеличении посадочного зазора в плунжерной паре повышается утечка масла из камеры высокого давления. Гидрокомпенсатор теряет «жесткость», поэтому эффективность передачи усилия кулачка на стержень клапана ГРМ снижается. То же самое происходит при износе обратного клапана камеры высокого давления. Неисправности системы смазки двигателя замедляют наполнение гидрокомпенсатора маслом и не позволяют поглощать зазоры в ГРМ. При выходе из строя одного или нескольких гидрокомпенсаторов в двигателе появляется характерный «клапанный» стук.

Необходимо знать, что долговечную работу гидрокомпенсаторов обуславливает применение в двигателе маловязких масел высокого качества — синтетических или полусинтетических (SAE 0W40, 5W40, 10W30 и др.). Использовать минеральные масла (например, SAE 15W40) из-за их повышенной вязкости и склонности к смолистым отложениям не рекомендуется.

Гидрокомпенсатор — что это такое в двигателе?

В моторах, созданных во времена развития автомобильной промышленности, тепловые зазоры регулировались специальными механизмами. Зазор появляется в результате износа клапанов. Настройку клапанной системы рекомендовалось производить через каждые 15 000 км. Приходилось вскрывать ГБЦ, а сделать это мог только квалифицированный мастер.

Но автопром продолжал развиваться, и специалисты разработали устройство, поддерживающее зазор клапанов без регулировки. При его работе учитывается износ ГРМ. Устройство выполняет роль толкателя, в конструкцию которого входят пружины. Они в постоянном движении и меняются в размере пропорционально зазорам. Этот механизм и называют гидравлическим компенсатором.

Виды и устройство гидрокомпенсаторов

Как устроен гидрокомпенсатор: 1 – кулачек распределительного вала; 2 – выемка в теле гидрокомпенсатора; 3 – втулка плунжера; 4 – плунжер; 5 – пружина клапана плунжера; 6 – пружина клапана газораспределительного механизма; 7 – зазор между кулачком распределительного вала и рабочей поверхности гидрокомпенсатора; 8 — шарик (клапан плунжера); 9 – масляный канал в теле гидрокомпенсатора; 10 – масляный канал в головке блока цилиндров; 11 – пружина плунжирной пары; 12 – клапан газораспределительного механизма.

Данные элементы могут использоваться в ГРМ любого типа, имеющих коромысла, штанги или рычаги, как при верхнем, так и при нижнем расположении распредвала.

Однако в зависимости от типа газораспределительного механизма выбирается тот или иной вид гидрокомпенсаторов:

  • гидроопоры простые;
  • гидроопоры для коромысел или рычагов;
  • гидротолкатели простые;
  • гидротолкатели с роликовым механизмом.

В современных двигателях используются в основном гидротолкатели. Их основными элементами являются плунжерная пара с шариком, приводимым в движение пружиной, канал, по которому масло подается внутрь механизма, защитный корпус.

Читать еще:  405 двигатель проверка датчика холостого хода

Ремонт гидрокомпенсаторов

Замена гидрокомпенсаторов или ремонт данных элементов ГРМ своими руками требуется, прямо скажем, очень редко. Связано это с тем, что конструкция механизмов продумана до мелочей и их реальную поломку зачастую вызывают не условия работы, а беспечность владельца машины. Последняя, конечно, есть не у всех автомобилистов, поэтому и ремонт гидрокомпенсаторов требуется не многим.

В любом случае, знание – это сила, поэтому информация о симптоматике и общих принципах починки гидравлических регуляторов зазоров будет нелишней. Сначала обратим внимание на признаки поломки гидрокомпенсаторов. Зачастую они более чем прозрачны и представлены следующим перечнем:

  • мотор стал работать нестабильно;
  • нарушилась динамика движения;
  • появились «стучащие» шумы в работе ДВС;
  • прогорели клапана;
  • повысился расход топлива.

Естественно, чем большее количество симптомов появляется – тем большие основания имеются для того, чтобы задуматься о ремонте гидрокомпенсаторов своими руками. Почему именно собственноручно, а не на СТО? Всё просто. Особых сложностей в ремонте деталей нет, поэтому отдавать немалую сумму денег другим людям, наверное, бессмысленно.

Возвращаясь к вопросу о том, как проверить гидрокомпенсаторы на правильность работы, придётся констатировать неприятную для многих автомобилистов вещь – без снятия элементов с двигателя диагностику осуществить не получится. Учитывая эту особенность ремонта, замену и проверку гидромеханизмов рассмотрим совместно. В общем виде, процесс починки гидрокомпенсаторов выглядит так:

  1. В первую очередь, полностью меняем масло в двигателе и масляный фильтр. Если после этого, стук или иные симптомы поломки не прошли, приступаем к следующему шагу. При этом не забудьте, что после смены масла требуется прокачка гидрокомпенсаторов. Как прокачать гидрокомпенсаторы? Никак, система сделает всё сама после запуска мотора. Если говорить точнее, то новая смазка масляным насосом накачается в каждый гидравлический механизм и лишь после этого они перестанут стучать, что позволит оценить их новую работу. Зачастую на это уходит 5-15 минут, не более;
  2. Итак, судя по всему – эффекта нет? Тогда частично разбираем мотор для доступа к клапанному механизму. На многих моделях авто достаточно снять ГБЦ и демонтировать иные узлы мотора, мешающие доступу к клапанам;
  3. После этого есть два варианта действий:
    • Первый — поиск неисправного гидрокомпенсатора. Процедура не сложная и проводится следующим образом: отводим коромысло и штангу толкателя каждого клапана максимально в сторону от гидромеханизма и пытаемся выколоткой надавить на последний. Если компенсатор уходит вниз под значительным давлением, то он исправен, в ином случае следует снять деталь для более качественной проверки;
    • Второй – снятие всех гидрокомпенсаторов для проверки каждого. При выборе этого варианта проводится стандартная разборка клапанного механизма и интересующих нас элементов соответственно.
  4. Осуществив описанные выше операции, остаётся лишь заменить неисправный элемент ГРМ и вернуть автомобиль в первоначальное состояние. Если же проводилась разборка механизмов, то требуется проверить их внутреннее состояние и очистить от нагара. В случае, когда с регулятором всё в норме, то установить гидрокомпенсатор следует обратно в конструкцию мотора и уже потом проверять его на работоспособность. При иных обстоятельствах узел требуется полностью заменить. Более подробно говорить о том, как разобрать гидрокомпенсатор не будем, так как данная процедура не столь сложна и под силу любому автомобилисту. Главное – действовать аккуратно и не спеша.

Пожалуй, больше информации относительно того, как заменить гидрокомпенсаторы, излагать бессмысленно. Тут большее значение имеет практика, поэтому запасайтесь базовым набором авторемонтника и направляйтесь в гараж, конечно, если необходимость подобного у вас имеется.

Плюсы и минусы

Гидравлические компенсаторы предотвращают многие технические проблемы при работе двигателя. Нет необходимости регулировать тепловой зазор, например, шайбами. Гидротолкатели также снижают шумовые и ударные нагрузки. Плавная и правильная работа снижает износ деталей газораспределительного механизма.

Среди достоинств есть и недостатки. Двигатели с гидравлическими компенсаторами имеют свои особенности. Самая очевидная из них — неровная работа холодного двигателя при запуске. Присутствуют характерные стуки, которые исчезают при достижении температуры и давления. Это связано с недостаточным давлением масла при запуске. Оно не поступает в компенсаторы, поэтому возникает стук.

Читать еще:  Бензиновый двигатель работает как дизельный в рено

Еще один минус — стоимость запчастей и услуг. При необходимости замены ее стоит доверить специалисту. Гидрокомпенсаторы требовательны также к качеству масла и работе всей системы смазки. Если вы используете масло низкого качества, то это может напрямую повлиять на их работу.

Тепловой зазор и принцип работы механического толкателя

Во время работы автомобильного мотора происходит расширение металлов, тепловой зазор так или иначе возникает. Чем больше прижимаются друг к другу работающие металлические части, тем больше вероятность их заклинивания. Чтобы этого не допустить, принудительно создаётся такое расстояние, которое на холодном двигателе довольно велико, но при нагревании на горячем будет стремиться к минимуму. Чтобы устранить эту проблему, конструкторы придумали деталь под названием гидрокомпенсатор — она пришла на смену традиционному толкателю.

Главная цель, ради которой устанавливается толкатель, — уменьшить износ точек соприкосновения верхнего штока клапана с одной стороны и кулачка распредвала – с другой. Для этого толкатель изготавливают с большим диаметром по сравнению с диаметром штока. Обычно эта величина колеблется в диапазоне от 25 до 40 мм. Обязательно необходимо контролировать и регулировать их не реже, чем через 120 тысяч пройденных километров.

Шумы и стук гидрокомпенсаторов при работе двигателя

Гидрокомпенсаторы крайне чувствительны к качеству масла, заливаемого в ДВС погрузчика. При использовании некачественных масел, содержащих большое количество присадок, выходит из строя плунжерная пара.

Это можно определить по повышенному уровню шума от газораспределительного механизма и интенсивному износу кулачков распредвала.

Вышедший из строя гидрокомпенсатор не ремонтируется, а заменяется на новый.

Новые гидрокомпенсаторы тоже могут стучать, непродолжительное время-это нормально. Если стук не пропадает длительное время, необходимо искать причину.

Как самостоятельно заменить гидрокомпенсатор?

Замена гидротолкателей на новые считается логичным решением только тогда, когда их промывка не дала никакого результата. Это означает, что данные детали банально износились и больше не способны выполнять свою функцию. Однако установка работоспособных компенсаторов иногда сопряжена с трудностями и финансовыми расходами, так как менять придется не только «регулировщиков».

Вначале нужно снять неисправный механизм. Для этого обычно используется магнит, так как данная деталь уже способна свободно двигаться. Другое дело, когда она «прикипела» к поверхности – тогда потребуется специальный съемник. Второй этап заключается в промывке системы подачи смазывающей жидкости, замене масляного фильтра и заливке нового масла. Вдобавок придется предварительно проверить, подается ли масло в посадочное гнездо для гидрокомпенсаторов – потребуется лишь несколько раз прокрутить коленчатый вал. Данный этап очень ответственен, так как монтаж деталей, к которым подается недостаточно масла, вызывает критические ударные нагрузки.

Исходя из принципа работы гидрокомпенсаторов, после их замены не рекомендуется сразу же заводить мотор и выводить его в штатный режим. Ключом зажигания нужно лишь несколько раз провернуть коленчатый вал и выждать полчаса, а лучше час. За данный отрезок времени давление масла в системе нормализуется, а гидротолкатели сами «найдут» положенные им места.

Однако возникает вопрос: сколько компенсаторов клапанов подлежат замене? Ответ на него находит непосредственно автовладелец. Например, из строя вышел 1 или 2 механизма. В таком случае, при отсутствии «свободных» денег, меняются только они, а остальные подвергаются ремонту или профилактике. Однако оптимальным решением считается комплексная замена, которая гарантирует отсутствие проблем в данной части ГРМ на довольно продолжительный период. Кроме того, рекомендуется использовать только качественно масло – оно способно продлить «жизнь» не только гидрокомпенсаторов, но и других компонентов двигателя, находящихся под нагрузкой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector