Гидрокомпенсаторы это – Почему стучат гидрокомпенсаторы и зачем они нужны двигателю?

Содержание

Почему стучат гидрокомпенсаторы и зачем они нужны двигателю?

«Мал, да удал» — это выражение как нельзя лучше подходит нашему герою статьи. Эти небольшие устройства, гидрокомпенсаторы, находятся в самом сердце автомобильного двигателя, в системе газораспределения. Они помогают компенсировать негативные последствия теплового расширения и исключают регулировку зазоров клапанов. Что случается, и почему стучат гидрокомпенсаторы?

Гидрокомпенсаторы что это?

Для начала подробно разберёмся с проблемами, которые помогают решать гидрокомпенсаторы клапанов в современном моторостроении.

Обратимся к отечественной классике – машинам ВАЗ. Опытные автовладельцы наверняка помнят, как после определённого километража старые модели этой марки начинали работать со звуком дизельного мотора, хотя дизельными они никогда не были.

Такое случалось, если забыли вовремя отрегулировать клапаны или же отрегулировали их неправильно, а выполнять данную процедуру было необходимо.

Причина – большие нагрузки на механизмы ГРМ, постоянные и резкие тепловые расширения (тепловые зазоры). Одним словом, работа в адских условиях, что вызывает износ деталей, точность настройки которых должна составлять доли градусов и миллиметров.

Клокочущий звук работы двигателя это лишь вершина айсберга всех проблем.

Неотрегулированные зазоры между кулачками распредвала и толкателей и, как следствие, не вовремя открывающиеся и закрывающиеся клапаны цилиндров, вызывают повышенный расход топлива, снижение мощности силового агрегата и прочие неприятности.

Конечно же, процедура по регулярной юстировке механизма ГРМ требует специальных навыков и оборудования, поэтому инженеры задумались о том, как бы автоматизировать данный процесс. И придумали, создав гидрокомпенсаторы.

Они, благодаря своей хитрой конструкции, позволяют автоматически поддерживать одинаковые тепловые зазоры и компенсировать естественный износ металлических деталей.

Устанавливаются гидрокомпенсаторы между клапанами и распределительным валом, являя собою эдакое промежуточное звено. Как же устроены эти механизмы?

Гидрокомпенсаторы — секреты конструкции

Углубимся в техническую часть и рассмотрим, каким образом эти устройства автоматически поддерживают одинаковый зазор. Его основными конструктивными элементами являются:

  • корпус;
  • плунжерная пара;
  • пружина плунжера;
  • обратный клапан.

Смысл работы гидрокомпенсаторов клапанов заключается в том, чтобы автоматически компенсировать меняющиеся под действием разных факторов зазоры в газораспределительном механизме двигателя, что достигается изменением их длины при помощи пружин и давления масла.

Как мы уже упоминали выше, гидрокомпенсаторы располагаются между распредвалом (его кулачками) и клапанами.

Когда кулачок вала повёрнут тыльной стороной, в компенсатор из рампы поступает порция масла, которая заполняет его полость, и он как бы раздвигается вверх и вниз пока не компенсирует зазор между своим корпусом и окружающими его элементами системы ГРМ.

Когда кулачок вала поворачивается выпуклой стороной к гидрокомпенсатору и давит на него, наш сегодняшний герой запирается, и масло, благодаря своей несжимаемости, превращает его в жёсткий элемент, который давит на клапан, открывая его.

При перемещении компенсатора часть масла из его плунжерной пары выходит через имеющиеся внутренние зазоры, и при возврате в исходное положение из рампы в гидрокомпенсатор поступает свежая порция, заполняющая его внутренности, и вновь зазоры скомпенсированы.

Почему стучат гидрокомпенсаторы?

Могут ли возникать какие-либо проблемы с гидравлическими компенсаторами? К сожалению, могут.

Нужно сказать, что не всегда это говорит о неисправности самих устройств, собака может быть зарыта и в другом. Итак, возможные неисправности:

  • низкое давление в маслосистеме, из-за чего в компенсаторы не поступает достаточно масла, чтобы компенсировать зазоры;
  • износ самой плунжерной пары;
  • клин шарикового клапана компенсатора;
  • заклинивание плунжерной пары;
  • недостаточно масла, и такое бывает;
  • засорены каналы в головке блока, по причине нагара или длительная езда на старом масле.

Как проверить гидрокомпенсаторы?

Как проверить гидрокомпенсаторы на работоспособность?

Справедливости ради отметим, что последние три проблемы из списка могут возникать по вине некачественного масла, заливаемого в систему, так как наличие в нём грязи и прочей гадости засоряет прецизионный механизм гидрокомпенсатора и преждевременно выводит его из строя.

Стук гидрокомпенсаторов. Как проверить гидрокомпенсаторы? — Слушаем!

  1. Прерывистый шум в верхней части двигателя на холостых оборотах. Неисправность: клапан гидрокомпенсатора закрывается негерметично, поэтому не создается должного давления для компенсации теплового зазора;
  2. При прогретом моторе возникает непрерывный отличительный шум, но при повышении оборотов шум стихает. Шум может исходить от нескольких клапанов. Неисправность: Износ — увеличение зазора между плунжером и и плунжерной втулкой, через который уходит масло, не успевая создавать компенсационное давление в гидрокомпенсаторе;

В целом же нормой считается минимум 100-120 тысяч километров пробега двигателя, прежде чем герои нашей статьи умрут естественной смертью, если же это произошло раньше, то причина, как правило, в некачественном масле.

Самая действенная мера по устранению стука, замена на новые.

А чтобы не сталкиваться с этой проблемой, заливайте качественную синтетику и тогда вы вряд ли услышите, как стучат гидрокомпенсаторы.

Коллеги-автолюбители, надеюсь, мы прояснили ситуацию по поводу того гидрокомпенсаторы что это такое и зачем они нужны в моторах машин.

Спасибо за внимание и до новых встреч на страницах моего уютного блога!

auto-ru.ru

Что такое гидрокомпенсаторы и почему они стучат

Гидрокомпенсатор – небольшая деталь в двигателе автомобиля, которую мало кто видел, даже если открывал капот не только для того, чтобы залить жидкость для омывателя стекла. Но если этот механизм неисправен, он напомнит о себе не только снижением технических характеристик мотора, но и громким стуком из-под капота. Что же такое гидрокомпенсатор, какую роль он играет в работе двигателя и как выполняется его ремонт?

Гидрокомпенсаторы

Расположение и предназначение

Найти гидрокомпенсатор под капотом автомобиля достаточно сложно. Для этого нужно разобраться с устройством стандартного двигателя внутреннего сгорания. В верхней части силового агрегата расположена головка, прикрывающая блок цилиндров. Внутри нее вращается распределительный вал – ось с небольшими выступами – кулачками.

Под кулачками распределительного вала и располагаются гидрокомпенсаторы. Суть в том, что выступ должен нажимать на клапаны цилиндров. Однако их длина зависит от температуры и является величиной непостоянной. Чтобы клапан всегда срабатывал на нужном этапе цикла работы двигателя, необходим постоянный зазор между ножкой клапана и распределительным валом.

Раньше изменение размера клапана компенсировалось пятками. По мере износа зазор увеличивался и в закрытом положении кулачок не совсем герметично прилегал к шайбе, что вызывало вполне слышный удар. Именно из-за этого неприятность и носила название «стучат клапаны». Для устранения неисправности необходимо было провести регулировку клапанов. Занятие не из легких, требующее определенной квалификации.

Однако отрегулировать клапаны все равно не получалось идеально, так как геометрические параметры ножки клапана разнились в зависимости от температуры металла.

Для устранения описанной выше проблемы были придуманы гидрокомпенсаторы. Они представляют собой герметичные цилиндры, заполненные маслом. Кулачок распределительного вала воздействует на верхнюю часть цилиндра, который передает усилие ножке клапана. Полностью исправная деталь позволяет избавиться от необходимости регулировки зазора клапанов двигателя в течение всего срока эксплуатации силового агрегата.

Гидрокомпенсатор

Преимущества и недостатки гидрокомпенсаторов

Плюсы использования изделий в двигателях внутреннего сгорания очевидны:

• Деталь не подлежит техническому обслуживанию, а его срок эксплуатации сравним со сроком эксплуатации самого мотора.

• Изделие помогает продлить общий срок эксплуатации газораспределительного механизма (в него входит распредвал, клапаны и некоторые другие детали).

• Компенсатор обеспечивает плотный прижим кулачка к клапану, что повышает мощность двигателя.

• Его использование уменьшает расход топлива на 100 км пробега.

• Шум от работы двигателя уменьшается.

Однако есть и недостатки. Во-первых – более сложная конструкция. При поломке гидрокомпенсатора стоимость его ремонта будет больше, чем регулировка зазора клапанов. Во-вторых – возможность засорения. Внутрь цилиндра может попасть грязь, что тоже приведет к повышенному шуму при работе газораспределительного механизма. И еще одно ограничение – высокие требования к качеству используемого масла. Если использовать дешевые смазочные материалы, механизм быстро выйдет из строя и его придется полностью менять.

последствия неисправных гидрокомпенсаторов. Износ шейки распредвала

Причины неисправности гидрокоменсаторов

О выходе из строя или критическом состоянии гидрокомпесаторов свидетельствует повышенный шум (все тот же «стук») при работе двигателя. Чаще всего причинами поломки деталей являются:

1. Недостаточное количество смазочных материалов. Такое часто бывает, когда масло не проникает в смазочные каналы. Внутри не создается нужное для работы давление, что приводит к увеличению зазора между кулачком и компенсатором.

2. Засорение смазочного канала в головке двигателя или в самой детали. Такое часто случается, когда смазка заменяется не вовремя. Масло пригорает от высокой температуры и закупоривает смазочные отверстия. В результате теряется давление внутри цилиндра, что и приводит к стуку.

3. Вышли из строя или заклинили детали, входящие в состав гидрокомпенсатора (клапан плунжера или сама плунжерная пара).

4. Деталь полностью износилась, в результате чего внутри цилиндра не образуется нужное давление.

5. Недостаточное количество масла в двигателе, из-за чего смазочные материалы не попадают к головке, а описываемая деталь не заполняется в полном объеме.

Как устранить неполадки?

Если увеличение шума при работе газораспределительного механизма вызвано масляным голоданием (недостаточным уровнем масла в двигателе), избавиться от неприятности поможет долив смазки. После этого нужно завести двигатель. Если стук не пропал, внутри ДВС не создается нужное давление.

Причиной стука может быть физический износ деталей. В этом случае потребуется их полная замена. Перед заменой рекомендуется проверить изделия на наличие нагара. Если дело только в нем – замена не потребуется, можно ограничиться промывкой.

Обслуживание двигателя внутреннего сгорания в целом и замена или чистка гидрокомпенсаторов, в частности – достаточно сложная техническая операция, которая требует определенных знаний. Поэтому лучше доверить работу профессионалам на станции технического обслуживания.

avtoexperts.ru

Гидрокомпенсаторы в двигателе: что это?

Прогрев бензинового или дизельного двигателя и последующий выход мотора на рабочие температуры приводит к параллельному нагреву всех механизмов силовой установки. Сильный нагрев теплонагруженных узлов означает закономерное тепловое расширение деталей, в результате чего происходит изменение зазоров между элементами конструкции.

Что касается ГРМ, точные зазоры предельно важны для нормального функционирования механизма газораспределения, так как от четкости работы впускных и выпускных клапанов напрямую зависит эффективность ДВС. Конструкция клапанного механизма на разных моторах может предполагать как ручную регулировку указанного теплового зазора, так и автоматическую подстройку при помощи гидрокомпенсаторов.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве гидрокомпенсатора. Из этой статьи вы узнаете о конструктивных особенностях и принципах работы указанной детали ГРМ.

Читайте в этой статье

Необходимость регулировки теплового зазора клапанов

Работа клапанного механизма происходит в крайне тяжелых условиях. К таковым относят постоянные ударные нагрузки и большую теплонагруженность. Также стоит отметить, что нагрев деталей ГРМ отличается значительной неравномерностью, а сам клапанный механизм постоянно страдает от естественного износа.

Нормальное открытие и закрытие клапанов в условиях высоких температур обеспечивается благодаря наличию обязательного термического зазора. Такие зазоры для впускных и выпускных клапанов отличаются, так как выпускные клапаны нагреваются намного сильнее впускных от контакта с раскаленными отработавшими газами. На большинстве легковых авто зачастую показатель величины зазора на впускных клапанах находится на приблизительной отметке 0,15-0,25 мм. Для выпускных клапанов данный показатель составляет в среднем 0,2-0,35 мм и более.

Выставленные зазоры клапанов могут постепенно сбиваться в результате естественного износа механизма, после проведения ремонта ДВС и т.д.

Зазоры, отличные от допустимой нормы в большую или меньшую сторону, вызывают ускоренный износ ГРМ. Появляется стук клапанов, наблюдается падение мощности агрегата и перерасход топлива. Токсичность выхлопа сильно увеличивается, из строя быстро выходят катализаторы и сажевые фильтры.

Увеличенный и уменьшенный зазор: последствия

Недостаточный зазор впускного клапана (клапана зажаты) не позволяет осуществить полное закрытие. Перетянутые впускные клапана в бензиновом двигателе приведут к тому, что топливно-воздушная смесь будет частично гореть во впуске. Запуск двигателя в этом случае осложняется, агрегат не развивает мощность, потребляет много горючего и т.д.

Для выпускных клапанов последствия неправильной регулировки намного серьезнее. Горячие газы из камеры сгорания будут прорываться через неплотности, вызывая прогар тарелки клапана и разрушение седла клапана. Недостаточное прилегание клапанов в дизеле может привести к значительному падению компрессии, что не позволит далее нормально эксплуатировать дизельный мотор.

Большой зазор вызывает сильные ударные нагрузки, в результате чего будет слышен резкий и частый металлический стук в области клапанной крышки, который нарастает с увеличением оборотов. В этом случае ускоряется износ механизма клапанов, распредвала и других элементов ГРМ. Если клапана не открываются полностью, тогда проходное сечение уменьшается. Это означает, что цилиндры хуже наполняются топливной смесью (воздухом в дизельном ДВС) и плохо вентилируются. Мощность двигателя при этом сильно снижается, содержание вредных веществ в отработавших газах растет.

Вполне очевидно, что от правильно отрегулированных клапанов будут зависеть не только важнейшие эксплуатационные показатели силового агрегата, но и его общий моторесурс. Ручная регулировка теплового зазора клапанов является плановой процедурой, реализуется при помощи щупа, регулировочных шайб и рычагов, а также требует определенных навыков. Осуществляется такая подстройка каждые 10-15 тыс. километров. Дополнительной сложностью ручной регулировки является то, что для достижения «мягкой» работы ГРМ клапана необходимо регулировать с учетом различных температурных колебаний, а не по среднему значению. Во многих автосервисах этого не делают.

С учетом указанных сложностей в конструкции ГРМ стали применяться так называемые гидрокомпенсаторы, которые выбирают необходимый зазор автоматически.

Благодаря этому решению необходимость настраивать клапана вручную полностью исключена. Гидрокомпенсаторы теплового зазора клапанов представляют собой деталь ГРМ, которая способна самостоятельно изменять свою длину на такую величину, равную тепловому зазору.

Преимущества и недостатки использования гидрокомпенсаторов

Использование компенсаторов в устройстве клапанного механизма позволило значительно смягчить его работу, минимизировать ударные нагрузки и убрать лишний шум. Уменьшился износ деталей ГРМ, фазы газораспределения стали более точными, что увеличило ресурс двигателя, его мощность и крутящий момент. К недостаткам внедрения гидрокомпенсаторов относят появление особых требований к эксплуатации ДВС, а также определенные нюансы в момент холодного пуска.

Конструктивно рабочей жидкостью для компенсаторов выступает моторное масло. В первые секунды после запуска мотора давление в системе смазки практически отсутствует, а работа компенсаторов в этот момент сопровождается характерным стуком. Гидрокомпенсаторы стучат «на холодную» особенно сильно, с прогревом шум пропадает.

Зависимость общего срока службы компенсаторов от давления в системе смазки и качества моторного масла определяет их повышенную чувствительность к смазочному материалу.

Для нормальной работы ГРМ с гидрокомпенсаторами необходимо с особым вниманием относиться к вопросу подбора и замены моторного масла.  Плунжерная пара компенсаторов имеет минимальные зазоры, которые могут с легкостью засориться при несвоевременной замене масла и масляного фильтра, в результате  использования не подходящей по допускам смазки, масел низкого качества и т.д.

Для ГРМ с гидрокомпенсаторами оптимально использовать маловязкие полусинтетические и синтетические масла SAE 0W30, 5W30, 10W30 и т.д. Использование масел с повышенной вязкостью SAE 15W40 и других в моторах с компенсаторами не рекомендовано.

Читайте также

krutimotor.ru

ЗАЧЕМ НУЖНЫ ГИДРОКОМПЕНСАТОРЫ | Наука и жизнь

Работа гидрокомпенсатора теплового зазора клапанов газораспределительного механизма

В результате износа деталей автомобильного двигателя зазоры на клапанах газораспределительного механизма неизбежно увеличиваются, поэтому время от времени приходится их регулировать. Занятие это не слишком сложное, но трудоемкое, требующее определенной квалификации и внимательности. Избежать частой регулировки клапанного механизма и сделать его работу более мягкой помогают гидрокомпенсаторы. Статья рассказывает о том, как они устроены и каких сюрпризов ждать, если вы воспользуетесь нашим советом и установите гидрокомпенсаторы на свой автомобиль.
Одна из основных систем двигателя внутреннего сгорания — газораспределительный механизм (ГРМ). Он отвечает за распределение по цилиндрам бензино-воздушной смеси в бензиновых двигателях (или воздуха — в дизельных) и за выпуск выхлопных газов. В состав ГРМ входят распределительный вал с кулачками (один или несколько), клапаны и многочисленные детали, закрывающие клапаны и передающие на них усилия от кулачков распределительного вала: пружины, толкатели, штанги, рычаги коромысел и сами коромысла. Порядок расположения и форма кулачков на распределительном валу задают последовательность и продолжительность открытия и закрытия клапанов.

Распределительный вал может находиться в блоке цилиндров (такое расположение называют нижним) или в головке блока цилиндров (верхнее расположение). Если вал «нижний», то усилие с кулачков на клапаны передают специальные толкатели, штанги и коромысла, если же вал «верхний», то удается обойтись без штанг. В этом случае усилие могут передавать рычаги или толкатели (или и те и другие вместе), находящиеся в непосредственном контакте с распределительным валом.

Клапанный механизм действует в чрезвычайно жестких условиях. Его детали испытывают высокие ударные и инерционные нагрузки, а также термические напряжения (клапаны работают при очень высокой температуре, причем нагрев их весьма неравномерен). Кромки тарелок клапанов и седла подвергаются эрозии, а распределительные валы, толкатели и направляющие втулки — действию трения. При этом все детали механизма должны действовать четко и слаженно, ведь от правильности их работы зависят все характеристики двигателя, начиная с мощности и кончая составом выхлопных газов.

Во время прогрева двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются и их размеры увеличиваются. Чтобы при высокой температуре клапаны плотно закрывались, между элементами ГРМ необходимо оставлять небольшие тепловые (термические) зазоры. Заметим, что впускные и выпускные клапаны нагреваются до разной температуры (выпускные существенно горячее впускных), поэтому и зазоры на них могут быть разными. В двигателях большинства легковых автомобилей величина зазора на впускных клапанах составляет 0,15-0,25 мм, а на выпускных — 0,2-0,35 мм и даже больше.

Если тепловой зазор отрегулирован неправильно, в зависимости от того, «в какую сторону» сделана ошибка, могут возникнуть разные технические неисправности.

Когда зазор отсутствует или, как говорят, клапаны перетянуты, они полностью не закрываются. Если в бензиновом моторе не закрываются впускные клапаны, то смесь может вспыхивать во впускном коллекторе — вследствие этого двигатель не развивает полную мощность и плохо запускается. Неплотность выпускных клапанов приводит к прогару их тарелок и седел. Неплотность клапанов дизеля делает его и вовсе неработоспособным.

Если же зазоры в клапанном механизме велики, то возникают значительные ударные нагрузки на детали и в двигателе появляется резкий частый стук. Распределительный вал да и все остальные детали механизма быстро изнашиваются. От этого клапаны открываются не полностью, а значит, уменьшается их проходное сечение. Наполняемость и вентиляция цилиндров ухудшаются, вследствие чего падает мощность двигателя и повышается содержание токсичных примесей в выхлопных газах.

Величина зазоров на клапанах ГРМ должна устанавливаться в зависимости от температуры деталей двигателя. Между тем большинство регулировщиков клапанов пользуются одним и тем же обычным плоским щупом, независимо от того, контролируют ли они зазоры при температуре воздуха ниже нуля или при +30оС. А разница есть: например, для двигателя «ВАЗ-2106» она составляет почти 0,05 мм.

Чтобы смягчить работу клапанов и избежать частой регулировки клапанного механизма, конструкторы автомобилей предлагали разные устройства. Однако на двигателях внутренне го сгорания прижились только так называемые гидрокомпенсаторы теплового зазора клапанов. Суть их работы заключается в автоматическом изменении длины компенсатора на величину, равную тепловому зазору. Детали компенсатора перемещаются одна относительно другой, во-первых, под действием встроенной в него пружины и, во-вторых, за счет подачи масла под давлением из системы смазки двигателя.

Обычный гидрокомпенсатор представляет собой корпус, внутри которого установлена подвижная плунжерная пара, состоящая в свою очередь из втулки и подпружиненного плунжера с шариковым клапаном (см. рисунок). Корпусом может служить цилиндрический толкатель (такая конструкция применяется в гидрокомпенсаторах для двигателей «ВАЗ-2108»), часть головки блока цилиндров («ВАЗ-2101»-«ВАЗ-2106»). На двигатели УМЗ 331.10 («Москвич-2141» и «Иж-2126 Ода») иногда ставят гидрокомпенсаторы, корпусом которых служат элементы рычагов привода клапанов.

Плунжерная пара — самая ответственная часть гидрокомпенсатора. Зазор между втулкой и плунжером составляет всего 5-8 микрон. Благодаря этому, с одной стороны, детали более или менее свободно перемещаются относительно друг друга, с другой — сохраняется герметичность соединения. В нижней части плунжера есть отверстие, которое закрывается обратным шариковым клапаном. Между втулкой и плунжером установлена достаточно жесткая пружина.

Когда кулачок распределительного вала располагается тыльной стороной к толкателю, между корпусом и распределительным валом остается тепловой зазор. Масло поступает в плунжер через масляный канал из системы смазки (а). Одновременно с этим плунжер под действием пружины поднимается и компенсирует зазор, а в полость под плунжером через шариковый клапан из системы смазки двигателя также попадает масло. По мере того как вал поворачивается, кулачок начинает давить на толкатель и перемещает его вниз (б). Обратный шариковый клапан в этот момент закрывается, и плунжерная пара начинает работать как жесткий элемент (масло можно считать несжимаемой жидкостью), передавая усилие на клапан (в). Небольшая часть масла все же выдавливается из-под плунжера через зазор между ним и втулкой. Утечка компенсируется поступлением масла из системы смазки. Из-за нагревания деталей во время работы двигателя происходит некоторое изменение длины гидрокомпенсатора, но система сама автоматически компенсирует зазор, изменяя объем дополнительной порции масла.

Гидрокомпенсаторы существенно упрощают обслуживание двигателя, но с ними надо более внимательно подходить к выбору масла и масляного фильтра. Дело в том, что больше всего гидрокомпенсаторы «боятся» увеличения зазоров в плунжерной паре. Когда зазор увеличивается, происходит утечка масла из-под плунжера, пара становится «не жесткой» и компенсатор просто не успевает срабатывать. Эта неисправность выдает себя резким стуком во время работы двигателя. Примерно то же самое происходит и при неисправности клапана, только масло вытекает не через зазор между плунжером и втулкой, а через клапан.

Иногда плунжерную пару заклинивает. В зависимости от того, в каком положении заклинило детали, либо в клапанном механизме образуется слишком большой зазор (возникают ударные нагрузки, сопровождающиеся резким стуком и повышенным износом деталей), либо клапаны оказываются «зажатыми» (возрастает нагрузка на распределительный вал, повышается износ деталей, резко падает мощность, появляются хлопки в системе впуска и «стрельба» в выхлопном тракте).

Вопреки распространенному мнению, что даже самое простое дополнительное устройство неизбежно снижает надежность любого прибора, гидрокомпенсаторы гарантируют более стабильную работу газораспределительного механизма. Так что владельцам «Жигулей», «Москвичей» и других отечественных автомобилей стоит подумать об их приобретении. Гидрокомпенсаторы есть в каждом автомагазине, а с их установкой справятся на любой станции техобслуживания. По силам эта работа и тем, кто берется сам ремонтировать свою машину.

www.nkj.ru

как устроены, как работают, как выбрать

Если ещё пару десятков лет назад каждому водителю приходилось регулировать тепловые зазоры клапанов вручную, то сегодня гидрокомпенсаторы выполняют эту рутинную, но точную работу. Вообще, такое понятие, как тепловой зазор, потихоньку уходит в историю, поскольку гидрокомпенсаторы в головке блока просто их не допускают.

Принцип работы гидрокопенсатора

Расположение гидрокомпенсатора

Для чего нужен гидрокомпенсатор, мы уже разобрались — он компенсирует неизменные тепловые зазоры между клапаном (или его приводом) и распредвалом. Причём компенсирует по умному: независимо от того, прогретый двигатель или холодный, никакого стука из-под клапанной крышки мы слышать не должны, зазор будет выбираться автоматически и без нашего участия.

Гидроклмпенсатор Ауди, установленный в рокере

Это большой плюс устройства. Однако, есть и некоторые минусы, точнее, требования, которые нельзя игнорировать. Так, все виды гидрокомпенсаторов чрезвычайно чувствительны к качеству моторных масел и фильтров. Дело в том, что принцип работы гидрокомпенсатора основан на перепадах давления масла и устройство должно реагировать на работу системы смазки корректно и мгновенно. Используя старое изношенное или некачественное масло, мы не позволяем гидрокомпенсатору выполнять его работу правильно. Отсюда и стуки, шумы и некорректная работа всего газораспределительного механизма.

Виды и устройство гидрокомпенсаторов

Виды гидрокомпенсаторов

В зависимости от типа газораспределительного механизма (SOHC или DOHC), гидрокомпенсатор может иметь разное расположение и отличаться по форме и конструкции. Но по большому счёту, любой гидрик — это гидравлическая плунжерная система, закрытая в неразборном корпусе. В двигателях типа SOHC гидрики устанавливают в гнезде клапанного коромысла.

Где устанавливают гидрокомпенсаторы

В головках DOHC их устанавливают прямо в колодцы головки. Вот как выглядят разные типы гидриков:

  1. Гидротолкатель.
  2. Гидроопора.
  3. Гидроопора рычага и коромысла.
  4. Гидротолкатель роликовый.

Устройство гидрокомпенсатора не особо сложное, как и любой плунжерной гидросистемы. Каждый из них состоит из корпуса, плунжера, системы пружин, клапана, поршня и стопорных колец разной конструкции.

Схема простейшего гидрокомпенсатора

Как работает гидрокомпенсатор

Схема перепускного клапана и плунжера

Работа гидрокомпенсатора включает в себя две фазы, когда впускной или выпускной клапан ГРМ открыт или закрыт:

  1. Клапан ГРМ закрыт. В этом случае кулачок распредвала не воздействует на гидрик и развернут к нему задней частью. Пружина внутри компенсатора распрямляется и поднимает плунжер на максимальную высоту, прижимая его к кулачку. Зазора нет. Подплунжерное пространство полностью заполняется маслом и как только давление внутри гидрика выравнивается с давлением в системе смазки, перепускной клапан закрывается.
  2. Клапан ГРМ открыт. Сейчас кулачок распредвала повернут отливом в сторону компенсатора и воздействует на него с максимальной силой. Сила сжатия пружины рассчитана так, чтобы усилия хватило ровно настолько, чтобы открыть клапан ГРМ полностью. При этом лишнее масло из-под плунжера выдавливается наружу.

Конструкция и схема работы гидрокомпенсатора

Циклы работы гидрика повторяются бесконечно и что приятно — зазор не возникает ни в начале цикла, ни в переходных моментах, когда клапан ГРМ только начинает открываться или закрываться. Давление масла и настройка пружины полностью ликвидируют любой намёк на зазор. При нагреве детали газораспределительного механизма расширяются, требуя откорректировать зазор, кроме того, при износе кулачков распредвала зазор тоже должен бы измениться. Но этого не происходит, поскольку гидрокомпенсатор выбирает зазоры любого, термического или механического характера, принимая внутрь корпуса большую порцию масла.

Гидрокомпенсаторы Swag

Какие гидрокомпенсаторы лучше

Поскольку ремонт гидриков проводится в крайних случаях, то чаще всего выгоднее купить новый гидрокомпенсатор и избавиться от проблем с ним ещё тысяч на сто наперёд. Существуют компании, которые специализируются на автомобильных гидросистемах и гидриках в частности.

Штатовские роликовые гидрики Delphi

Тем не менее многие стремятся купить оригинальный гидрокомпенсатор от производителя. 

Тут есть одна маленькая хитрость. Ни Фольксваген, ни ВАЗ, ни Мерседес своими силами не производят гидрики, они в любом случае покупают их у сторонних производителей, хотя цена гидрокомпенсатора, как бы оригинального, может крепко отличаться от цены на рынке запасных частей, так называемые запчасти aftermarket.

Поэтому особого смысла переплачивать за оригинальную деталь нет. Вот только несколько компаний, продающих вполне приличные гидрокомпенсаторы:

  1. INA, немецкая компания, заслуженно пользующаяся репутацией производителя первоклассных гидроустройств. Заводы расположены в городе Хиршайд, качество великолепное, выносливые гидрики, способные переваривать даже наше масло. Дороговаты, но мы же любим свою машину?Гидрокомпенсаторы INA
  2. Febi. Тоже немцы, но качество несколько хуже, что сказывается на гарантийном сроке, он меньше, чем у INA. Покупая их продукцию, обязательно смотрим на страну изготовления, поскольку Феби имеют несколько заводов в Китае и в Азии. Эти брать не стоит однозначно.Febi, стоит брать однозначно, если не подделка
  3. Swag. Если не подделка, то вполне сносные немецкие компенсаторы. Если подделка, то зря выброшенные деньги.Swag в упаковке
  4. Бюджетные гидрики АЕ и Ajusa (Испания). Стоят недорого, но хватает их максимум на 10-12 тысяч. Хотя, кому как повезёт. Капризные и требуют хорошего масла, со старым маслом лучше их не ставить вообще. Качество прихрамывает, но если другого выхода нет, тысяч пять можно протянуть и на них, потом застучат обязательно.Испанские Ajusa

Делаем выбор гидрокомпенсаторов правильно и взвешенно, тогда стук в головке блока нам не придётся слышать до 50-70 тысяч пробега. Тихой работы двигателя и ровных дорог!

169

Поделитесь с друзьями!

i-love-mycar.com

Автомобильный гидрокомпенсатор: принцип работы и устройство

Эти детали вошли в конструкцию автомобиля сравнительно недавно. В 60-х ими стали комплектовать некоторые модели машин. Устройство и принцип работы гидрокомпенсатора интересны многим водителям, а значит, нужно рассказать о них.

Что он делает?

Когда мотор заведен, все детали в его конструкции нагреваются до достаточно высоких температур.

Еще из школьного курса физики всем известно, что при нагреве тела расширяются. Для того, чтобы избежать поломок, укоренного износа отдельных деталей, всего двигателя существуют специальные тепловые зазоры. Когда двигатель разогревается, они поглощаются вследствие увеличения размеров тех или иных деталей. Но по мере того, как узлы изнашиваются, размеры их при нагреве не могут поглотить тепловой зазор. Это не лучшим образом сказывается на динамических и других характеристиках силовых агрегатов.

Зачем гидрокомпенсатор в автомобиле

Тепловой зазор в приводном механизме клапана очень сильно влияет на качество работы, да и вообще на работоспособность двигателя. Вследствие естественного износа деталей расстояния на клапанах постоянно меняются. Еще в самом начале истории ДВС эти зазоры регулировали при помощи обыкновенного гаечного ключа. Этот процесс требовал регулярности, что значительно повышало трудоемкость и цену за эту процедуру.

Поэтому инженеры, чтобы облегчить жизнь автолюбителям, разработали гидрокомпенсатор. Принцип работы его заключается в поглощении зазоров между рабочими частями распределительного вала, а также между рокерами, коромыслами, клапанами и штангами. При этом эта компенсация не должна зависеть от температур или степени износа деталей и узлов.

Виды гидрокомпенсаторов

Устанавливать эти узлы можно на любые типы механизмов ГРМ. В зависимости от того, какой конструкции ГРМ, существует четыре базовых вида гидрокомпенсаторов. Это толкатели, гидроопоры для рычагов или же коромысел, а также роликовые толкатели.

Несмотря на то, что конструкция механизмов разная, принцип действия их одинаковый. Все они предназначены для компенсации зазоров между толкателями клапанов и распределительными валами.

Так, например, принцип работы гидрокомпенсаторов на «Шевроле Нива» в том, что вместо традиционных регулирующих зазоры винтов теперь в ГБЦ применили плунжерные пары. К этим парам из смазочной системы поступает гидравлическая рабочая жидкость. Это заставляет рычаг все время прижиматься к кулачку распредвала. С такими устройствами отпадает необходимость в регулировке зазоров.

Из истории создания этого механизма

Известно, что самым первым автомобилем, который укомплектовали этими небольшими узлами, является «Кадиллак 452». Его собирали в 1930 году. В качестве силового агрегата использовали V16. Об удобстве обслуживания и ремонта авто тогда еще не задумывались, поэтому гидрокомпенсатор, принцип работы его был придуман значительно позже. Так, есть информация, то популярность этих механизмов пришла в 80-е, когда рынок наполнился японскими авто.

Как устроен гидрокомпенсатор

Среди основных деталей этого механизма можно выделить корпус, плунжерную пару, пружину и обратный клапан.

В качестве корпуса (а корпус может быть различным в зависимости от конструкции привода) может выступать цилиндрические толкатели, коромысло, либо части ГБЦ.

Принцип работы гидрокомпенсатора авто построен на плунжерной паре. Она, в свою очередь, состоит из втулки, которая позволяет плунжеру двигаться в определенном направлении. Также в конструкции можно выделить плунжер. Это стальной цилиндр, который в нижней части имеет отверстие. Отверстие это соединяет полости внутри детали и под ней.

Некоторые конструкции, где имеется одноплечный рычаг, предусматривают плунжеры без внутренних полостей. Плунжерная пружина располагается между самим плунжером и втулкой. В качестве обратного клапана используют стальной шарик с пружинкой.

Принцип работы гидрокомпенсатора клапанов

Итак. В тот момент, когда кулачок распределительного вала находится относительно толкателя своей обратной стороной, он ничего не сжимает.

Пока двигатель холодный, между кулачком и толкателем существует зазор. Пружина при приложении силы на нее начнет толкать плунжер до тех пор, пока расстояние не исчезнет полностью. Вместе с этим масло из смазочной системы автомобиля поступает через подпружиненный клапан с шариком во внутреннюю полость компенсатора.

С проворачиванием распределительного вала кулачок давит на корпус толкателя. Так, корпус под давлением двигается вниз, закрывая смазочные каналы. Шариковый клапан в это время закрыт, а давление гидравлической жидкости под плунжером растет. Так как сжать жидкость невозможно, пара работает по принципу жесткой опоры, а усилие кулачка передается штоку клапана. Кстати, такой принцип работы гидрокомпенсаторов «Приоры» отлично себя показал.

Хоть зазор, который есть в плунжерной паре равен всего 0,8 мкм, масло все-таки в небольшом количестве выходит через технологическую полость между плунжером и втулкой. Так, толкатель слегка опускается. Размеры просадки могут зависеть от количества оборотов коленчатого вала.

При увеличении оборотов уменьшается уровень утечек гидравлической жидкости из-под плунжера.

Зазор (в тот момент, когда кулачок распредвала сходит с толкателя) компенсируется посредством силы возвратной пружины, а также давления масла. Этот принцип работы гидрокомпенсатора авто помогает обеспечить полное отсутствие лишних расстояний между элементами. Этого удается достигать за счет жестких связей между узлами газо-распределительного механизма. Когда двигатель нагревается, размеры деталей компенсатора также меняются, однако эти изменения компенсируются практически мгновенно.

Достоинства и недостатки

Использование этих механизмов позволил автомобилистам избежать процедуры регулировки зазоров клапанов вручную. К тому же работа двигателя стала более мягкой. Значительно снизились ударные нагрузки, что позволило продлить ресурс деталей ГРМ и снизить шумовые эффекты при работе агрегата. Гидрокомпенсатор, принцип работы его также позволил более точно соблюдать время фаз распределения газов. Это лучшим образом сказалось на сохранности силовых агрегатов, мощности, динамике и расходе топлива.

Среди недостатков выделяют некачественный и шумный запуск холодного мотора.

В первые несколько секунд давление масла еще не дошло до нужного уровня, поэтому компенсаторы могут немного стучать. Это актуально даже на иномарках, ведь принцип работы гидрокомпенсаторов «Грейт Вол» мало чем отличается от отечественных разработок.

Причины выхода деталей из строя

Несмотря на простоту конструкции, эти узлы также выходят из строя. В большинстве случаев самая популярная причина – это грязные смазочные каналы мотора. Либо сильный износ рабочей части клапана обратного хода. Загрязнение может возникнуть в результате применения неправильного масла, замена, проведенная не вовремя, или же поломка масляного фильтра.

Если увеличен посадочной зазор плунжерной пары, технологическая утечка масла может возрасти. Теряется жесткость, с которой работает гидрокомпенсатор, принцип работы его таков, что давление масла должно присутствовать обязательно. То же самое случается, если сильно износился обратный клапан камеры высокого давления.

Внутри гидрокомпенсатор обязательно должен быть заполнен смазочной гидравлической жидкостью.

Если в полости есть воздух, то зазоры будут компенсироваться не полностью, а то и вовсе не будут. В этом случае может помочь ремонт гидрокомпенсаторов. Также ремонт может потребоваться в случае, если деталь заклинило, в механизм попали посторонние частицы.

Как этого избежать?

Следует держать в чистоте внутренности двигателя. Рекомендуется регулярно проводить замену смазок и фильтров в рекомендованный производителем срок. Также следует регулярно промывать мотор перед заменой смазки. Нужно знать, что небольшие зазоры в гижркомпенсаторе требуют применения очень качественных масел. Можно использовать синтетические или же полусинтетические масла средней вязкости.

Диагностика и ремонт гидрокомпенсаторов

Диагностировать сломанный элемент можно по характерному стуку.

Затем подозрительный механизм нужно извлечь и визуально осмотреть на предмет износа и повреждений. Если деталь загрязнилась, рекомендуется промыть ее в ацетоне.

Чтобы элементы работали исправно, есть специальная присадка для гидрокомпенсаторов. Средство позволяет устранить причины шумы механизма при работе, а также эффективно очищает данную деталь.

fb.ru

Гидрокомпенсатор

В двигателях внутреннего сгорания раннего периода развития автомобильной промышленности проблему изменения зазоров, увеличившихся из-за износа клапанов, решали путем регулировки клапанного механизма. Специально обученный механик каждые 10 000 километров пробега (а по мере износа деталей — и чаще), вскрывал двигатель и углублялся в регулировку клапанного механизма. Эта трудоемкая процедура требует определенных навыков и квалификации, а также специализированных инструментов, которые, кстати, выглядят довольно необычно.

Первые гидрокомпенсаторы появились в двигателе Cadillac — автомобиля, на котором были опробованы все инновации, которые позже копировал весь мир

В процессе развития автопрома было изобретено устройство, поддерживающее зазор клапана на постоянном уровне по мере накопления износа в газораспределительном механизме. Это устройство, состоящее из подпружиненных толкателей, обладающих способностью выдвигаться по мере увеличения зазора, называется гидрокомпенсатором.

История создания гидрокомпенсатора

Впервые двигатель с гидрокомпенсаторами появился в автомобиле Cadillac Model 452 1930 года с двигателем V16. Однако в те времена о простоте обслуживания двигателей еще не думали, поэтому настоящая мода на гидрокомпенсаторы началась позже, в 80-е годы, когда японские производители бросились наперебой завоевывать рынок США. Устройство отлично зарекомендовало себя, но в последние годы производители понемногу начали отказываться от его применения. Делать это их заставляют современные тенденции в экономике — установка гидрокомпенсаторов усложняет двигатель и увеличивает его себестоимость. Иными словами — надежность двигателей, которую ставили во главу угла японские производители в конце двадцатого века, перестала быть определяющим фактором. Двигатели с регулируемым зазором работают несколько более шумно и требуют периодической настройки, но такая схема проще, а значит, дешевле. В современной схеме бизнеса дилеров, основанной на продаже автомобилей с длительной гарантией на основные узлы надежность не имеет определяющего значения, так как за его работой пристально следят специалисты авторизованных техцентров, в которых покупатель обязан обслуживаться в течение гарантийного периода.

Виды гидрокомпенсаторов

В зависимости от конструкции ГРМ, гидрокомпенсаторы делятся на четыре вида:

  • гидротолкатели;
  • роликовые гидротолкатели;
  • гидроопоры;
  • гидроопоры, устанавливаемые в рычаги или коромысла.

Невзирая на конструктивные отличия, назначение и принцип действия этих узлов одинаковы. Они предназначены для компенсирования тепловых зазоров между толкателями клапанов и распределительным валом ГРМ механизма.

В качестве рабочей жидкости в гидрокомпенсаторах используется моторное масло.                                             

Устройство гидрокомпенсаторов

Суть работы гидрокомпенсаторов заключается в том, что они автоматически изменяют свою длину на величину, равную тепловому зазору.

Перемещение деталей гидрокомпенсатора относительно друг друга происходит под воздействием поступающего масла и встроенных пружин.

Конструктивно гидрокомпенсатор состоит из корпуса и подвижной плунжерной пары. Она, в свою очередь, состоит из втулки, пружины и шарикового клапана. Корпусом гидротолкателей могут служить цилиндрические толкатели, часть ГБЦ или элементы рычагов клапанных приводов.

Основной частью гидокомпенсатора является плунжерная пара. Величина зазора между плунжером и втулкой составляет 5-8 микрон. Это позволяет сохранять герметичность компенсатора, а его деталям свободно перемещаться в нем относительно друг друга.

Отверстие, расположенное в нижней части плунжера, закрывается шариковым обратным клапаном. Между плунжером и втулкой устанавливается жесткая пружина.

В момент, когда кулачок распределительного вала располагается тыльной стороной к толкателю, между валом и корпусом образуется тепловой зазор.

Масло поступает в плунжер через специальный канал. При этом под действием пружины плунжер поднимается и компенсирует зазор. Одновременно с этим масло попадает через шариковый клапан в полость под плунжером. При поворачивании вала кулачок надавливает на толкатель, опуская его вниз. При этом обратный клапан закрывается. Плунжерная пара, действуя как жесткий элемент, передает усилие на клапан. В зазор между плунжером и втулкой выдавливается незначительное количество масла. Поступления из системы смазки компенсируют образовавшуюся утечку.

Гидрокомпенсатор может износиться до такой степени, что его заклинит в выдвинутом положении, и клапан перестанет закрываться

Нагревание деталей, вызываемое работой двигателя, приводит к изменению длины компенсатора. За счет поступления дополнительного количества маслаи  происходит изменение объема и автоматическая компенсация зазора.                                                    

Характерные неисправности гидрокомпенсаторов

Как у любого механизма, у гидрокомпенсатора есть изъяны. Один из них — необходимость более тщательного выбора масла и масляных фильтров. Изменение зазоров разрушительно сказывается на самих гидрокомпенсаторах — увеличение зазора влечет за собой утечку масла и потерю жесткости. В случае, если процесс зашел далеко, при работе двигателя под клапанной крышкой возникает характерный стрекочущий негромкий стук. Избавиться на время от этого звука можно, использовав масло с большим коэффициентом вязкости. Кстати, именно так поступают нерадивые продавцы б/у автомобилей, стараясь замаскировать недостатки товара. Если в ответ на вопрос о том, какое масло залито в двигателе на данный момент, вы услышали характеристики явно слишком вязкого для данной марки автомобиля масла, это повод задуматься.

Бывает, что клапан с изношенным гидрокомпенсатором заклинивает в открытом состоянии. Если вследствие этого возникает большой зазор – возрастают ударные нагрузки, повышается износ деталей, появляется резкий стук при работе двигателя. Если клапан выпускной, он может быстро прогореть из-за постоянно увеличенного зазора. И наоборот, при «зажатых», то есть не открывающихся до конца, клапанах увеличивается нагрузка на распределительный вал, возрастает износ деталей, падает мощность двигателя, возникают хлопки в выхлопном тракте.

blamper.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о