Гидрокомпенсаторы. Что это такое и почему они стучат. Есть ли гидрокомпенсаторы
Гидрокомпенсаторы. Что это такое и почему они стучат
Современные автомобили становятся более совершенными и умными. Это касается и газораспределительного механизма. Очень важно чтобы клапан всегда открывался и закрывался в нужный момент, чтобы в идеале, не было зазоров между распределительным валом и самим клапаном. Это дает много преимуществ, например увеличение мощности и уменьшение расхода топлива. Раньше клапана регулировались вручную, потом появились механические «широкие» толкатели (которые, кстати, используются и по сей день на многих авто), но вершиной эволюции стали гидравлические компенсаторы или попросту «гидрокомпенсаторы». Они имеют много положительных моментов, но и отрицательных хватает, в частности они могут стучать. Сегодня я постараюсь простым и понятным языком рассказать об устройстве, а также о некоторых поломках, будет и видео версия в конце …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Для начала определение:
Гидрокомпенсаторы – это устройства использующие давление масла для автоматической регулировки зазоров между клапанами и распределительными валами (или валом). Таким образом, улучшая динамические характеристики, уменьшая расход топлива. Стоит отметить, что улучшается и акустический комфорт, банально двигатель работает тише.
НО до появления гидрокомпенсаторов, на автомобили устанавливались механические регуляторы клапанов …
Немного истории
Гидравлические компенсаторы пришли на смену менее эффективным механическим регуляторам газораспределительных механизмов. Как правило, обычный клапан двигателя, скажем на классическом двигателе ВАЗ 2105 — 2107, не имеет гидрокомпенсатора поэтому его часто приходилось регулировать, в среднем через 10 000 километров. Регулировка клапана на, ВАЗ 2105 – 2107, производилась вручную, то есть приходилось снимать клапанную крышку и выставлять зазоры, при помощи специального щупа, которые различались по толщине, а значит вы могли подобрать для вашего пробега.
Если регулировку не производить, то двигатель автомобиля, начинал шуметь, динамические характеристики снижались, а расход топлива возрастал. Через 40 – 50000 километров, клапана вообще следовало менять. То есть механическая регулировка клапана, «мягко» скажем — изжила себя, нужно было, что-то делать, так сказать усовершенствовать конструкцию.
Так на двигателях переднеприводных ВАЗ, начали устанавливать механические толкатели перед клапаном. Если утрировать, то на клапан сверху просто одевалась большая «шляпка», у нее большой диаметр (чем у старой конструкции), а поэтому износ намного уменьшился, ведь износить больший диаметр гораздо сложнее, чем малый. Но регулировка все равно осталась, конечно не каждые 10 000 километров, намного реже, но ее все равно рекомендуется делать. Обычно это происходило путем подкладывания ремонтных «шайб», увеличенной высоты. Стоит отметить, что «такие» механические регулировки достаточно эффективны и используются некоторыми производителями до сих пор, регулировка шайбами рекомендуется не ранее 40 – 50 000 километров (если говорить о наших ВАЗ) на некоторых иномарках толкатели ходят еще дольше. Большими плюсами является простота конструкции, неприхотливость (можно лить полусинтетические масла), а также относительная дешевизна конструкции. Минусами можно отметить то, что при выработке «шайб» сверху двигатель начинал работать шумнее, падали динамические характеристики и увеличивался расход. Нужна была конструкция, которая автоматически регулировала зазор.
И вот на смену механической регулировке клапана, пришла совершенно новая технология. Тут все просто — теперь вам не нужно регулировать клапана вручную, за вас все сделают гидрокомпенсаторы. Они сами выставят нужный зазор клапана двигателя, благодаря чему увеличивается ресурс двигателя, увеличивается мощность, снижается расход топлива, да и механизм ходит довольно долго 120 – 150 000 километров (при должном обслуживании). В общем, шаг вперед.
Какие бывают типы гидрокомпенсаторов
Эти устройства широко применяются именно в системах ГРМ. Однако их аналоги применяются и в натяжениях цепей, так называемый «натяжитель цепи ГРМ». На данный промежуток времени применяются всего 4 конструкции.
- Гидротолкатель. Часто применяется на современных авто для регулировки зазора между клапаном и распределительным валом
- Гидроопора
- Гидроопора для установки в рычаги и коромысла. В основном применялись на старых механизмах ГРМ
- Роликовый гидротолкатель
Все 4 типа имеют места быть на различных конструкциях, хотя «гидроопоры» часто применялись раньше в двигателях. Сейчас все больше производителей уходят к «гидротолкателям». С типами немного понятно, теперь подробнее как они работают.
Принцип работы гидрокомпенсатора
Для начала я хочу разобрать составляющие гидротолкателя:
- Кулачек распредвала
- Проточка в теле гидрокомпенсатора
- Втулка плунжера
- Плунжер
- Пружина клапана плунжера
- Пружина ГРМ
- Зазор между гидрокомпенсатором и кулачком распределительного вала
- Шарик (клапан)
- Масляный канал в теле гидрокомпенсатора
- Масленный канал в головке блока цилиндров
- Пружина плунжера
- Клапан ГРМ
Гидрокомпенсатор это как бы промежуточное звено между клапаном и распределительным валом газораспределительного механизма. Когда кулачек вала (1) не давит на гидравлический компенсатор то клапан (12) находится в закрытом состоянии, по воздействием пружины (6).
Пружина плунжера (11) давит на плунжерную пару (3 и 4) за счет этого корпус гидрокомпенсатора перемещается к валу, пока не упрется в него, тем самым деля зазор минимальным.
Давление внутри плунжера производится при помощи давления масла, от двигателя оно движется по каналу (10) и затем в канал самого компенсатора (9). Далее через канавку (2) заходит внутрь, где отгибает клапан (8) и проходит создавая давление.
Затем кулачок распределительного вала идет вниз, создавая давление на гидравлический компенсатор. Масло которое зашло внутрь плужерной пары создает давление на клапан (8) фактически запаковывая его. Как мы с вами знаем, масло практически не сжимается, поэтому после запирания компенсатор выступает как жесткий элемент, который давит на клапан ГРМ, открывая его.
Стоит отметить что это высокоэффективное устройство, масло из плунжерной пары немного выдавливается прежде чем шарикообразный клапан (8) его запрет внутри. Таким образом, может образоваться небольшой зазор, который уберется при следующей накачки масла через каналы (9 и 10) и гидрокомпенсатор станет опять жестким.
Таким образом, не смотря на температуру двигателя, тепловое расширение, всегда будет устанавливаться максимально возможный зазор. Этот механизм не нужно регулировать весь срок службы, даже не смотря на выработку, ведь он всегда эффективно «поджат» к распределительному валу.
Плюсы и минусы гидравлического компенсатора
Положительных сторон у такого механизма много:
- Он полностью не обслуживаемый, работает автоматически
- Увеличенный ресурс системы ГРМ
- Максимальный прижим, что дает хорошую тягу
- Минимальный расход топлива
- Двигатель работает всегда тихо
Что же не смотря на всю передовую конструкцию, есть и достаточно большое количество минусов.
- Так как вся работа строится на давлении масла, нужно заливать только качественные смазки. Желательна синтетика
- Нужно чаще менять масло
- Конструкция более сложная
- Дорогостоящий ремонт
- Со временем могут забиваться, что ухудшает работу двигателя (расход и тяга), а также ГРМ начинает шуметь
Самые большие минусы, это то что конструкция дорогая и сложная, и ОЧЕНЬ сильно требовательна к качеству масла. Если лить «не пойми что» очень быстро выйдут из строя и потребуют замены. Например, обычные механические толкатели, намного проще и менее требовательны к качеству смазки.
Почему гидрокомпенсаторы стучат
Для начала хочется отметить если компенсаторы стучат, это говорит о не правильной их работе, скорее всего они вышли из строя, либо что-то не так со смазкой двигателя.
Собственно основная причина кроется в качестве и уровне масла, хотя есть куча механических неисправностей.
- Недостаточно масла. Такое тоже бывает, оно не эффективно закачивается в каналы и поэтому не закачивается внутрь плунжерной пары, то есть не создается нужного давления внутри
- Забиты каналы в головке блока или самом гидрокомпенсаторе. Происходит это из-за несвоевременной замены масла, оно пригорает и на стенках образуются нагары, которые закупоривают каналы, масло не может эффективно проходить в компенсатор.
- Вышла из строя плунжерная пара, зачастую ее просто клинит
- Вышел из строя шариковый клапан плунжера
- Нагар на корпусе плунжера снаружи. Он физически не дает ему подниматься и компенсировать зазоры
Конечно бывает стучат из-за того что в системе есть нагар, тогда нужно просто их снять и промыть, работоспособность может восстановится. НО при больших пробегах, они разбиваются (проявляется выработка), требуют замены.
Я еще раз хочу повторить — нужно понимать, что работа гидрокомпенсатора зависит от качества масла и его своевременной замены. Нужно лить только качественную синтетику и мой вам совет – меняйте смазку немного чаще положенного срока, например положено через 15 000 км, меняйте через 10 – 12 000 км. Прослужат дольше.
Сейчас небольшое подробное видео, смотрим.
НА этом заканчиваю, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.
avto-blogger.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?
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.
ГидрокомпенсаторПреимущества 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 распредвалаПричины 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
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!
- Прерывистый шум в верхней части двигателя на холостых оборотах. Неисправность: клапан гидрокомпенсатора закрывается негерметично, поэтому не создается должного давления для компенсации теплового зазора;
- 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
Гидрокомпенсаторы или толкатели (клапанов). Что лучше?
Тепловой зазор между клапаном двигателя и кулачком распределительного вала, это больная тема инженеров практически любой автомобильной компании. Все дело в том, что в идеале клапан должен всегда быть плотно прижат к кулачку, для наилучшей работы. НО есть такое понятие как расширение металлов от нагрева, поэтому если на горячую зазора нет, это не значит что его не будет когда мотор остынет. Также наоборот если убрать зазор на «холодную», то на «горячую» при расширении металлов две поверхности могут повредить друг друга, либо вообще заклинить. Такая ситуация происходит с обычным цельнометаллическим толкателем! НО постойте – неужели нет конструкции, которая будет автоматически регулировать этот зазор от прогрева или охлаждения мотора? Конечно есть и называется она гидрокомпенсатор. Вот только почему то некоторые производители упорно не ставят их на свои авто. Почему? Давайте разбираться, как обычно будет видео версия в конце …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
С одной стороны вроде бы идеальная конструкция – автоматическая коррекция теплового зазора. С другой стороны не все так просто и многие производители все еще не устанавливают такую систему на свои авто. Сегодня я постараюсь разобрать каждого из оппонентов и выделить плюсы и минусы того и другого.
Клапан, кулачек и тепловой зазор
Почему кулачек распределительного вала всегда должен быть ПЛОТНО прижат к толкателю (коромыслу) или «гидрокомпенсатору» клапана. Зачем это нужно?
Система ГРМ, это очень точная конструкция. Клапан должен открываться на заданный инженерами размер (сейчас открытие может контролироваться еще и фазовращателями и более продвинутыми системами). Зачастую зазор даже в десятые доли миллиметра между клапаном и кулачком распределительного вала. Может снижать характеристики двигателя.
Например, если клапан открывается с опозданием (большой зазор) то наполняемость цилиндра свежей топливной смесью падает, отсюда падает и мощность двигателя. Также ухудшается и отвод отработанных газов. Вы больше давите на педаль газа, чтобы компенсировать эту потерю, соответственно растет и расход топлива.
НО в системе с обычными толкателями есть такое понятие как — тепловой зазор. ТО есть на «холодную» — зазор (между клапаном и кулачком может быть), а вот на «горячую» из-за расширения металлов он сходит на нет. Важно регулировать клапана (про это писал здесь) чтобы держать зазор в строго установленных производителем рамках (не давая ему увеличиваться или уменьшаться). Только тогда ваш мотор будет работать на все 100%.
Обычные толкатели
Вот мы и подошли к первому претенденту, это обычные цельнометаллические или разборные (с шайбой сверху) толкатели, это одна из самых популярных на данный момент конструкций. Сейчас есть еще и конструкции с коромыслами (рокерами), но она старая и современными производителями практически не устанавливается.
Толкатель был создан лишь только для того чтобы уменьшить износ верхней точки штока клапана и кулачка распределительного вала. Делалось это достаточно просто – увеличением диаметра, ведь зачастую шток имеет диаметр всего 5-7мм, а толкатель 25 – 37мм. Поэтому износ меньше в разы. Сейчас на автомобилях оборудованных этой системой регулировка требуется лишь каждые 90 – 120 000 км. Иногда подбирают путем нового толкателя, иногда путем подбора специальной регулировочной шайбы.
В целом конструкция очень простая и не прихотливая, отсюда вырастают положительные моменты:
- Достаточно долго ходят. Регулировка раз в 100 000 км
- Есть конструкции с регулировочными шайбами, не нужно менять сам толкатель просто подбираем шайбу нужной высоты
- Простая конструкция. Как самих толкателей, так и головки блока под них
- Дешевые. Иногда в несколько раз, чем оппонент
- Не так сильно требовательны к качеству масла
- Масло можно менять через большие пробеги, скажем 15000км, вместо 10000 км
- Им практически нестрашны — нагар и прочая грязь в «запущенном» двигателе
Отрицательные стороны тоже есть, их не много, но они связаны непосредственно с их работой:
- Требуют ручной регулировки теплового зазора (не регулируют автоматически). Если ее долго не делать зазор может либо увеличиться, либо наоборот уменьшится
- Через определенный пробег начинают стучать (большой шум). Значит нужно регулировать
- Чтобы регулировать нужно «скидывать» клапанную крышку, что для новичка сложно. При обратной установке (особенно через большие пробеги), нужно менять прокладку
В идеале было бы, чтобы тепловой зазор изменялся сам автоматически и причем не нужно было бы выполнять ручную регулировку.
Гидрокомпенсаторы
С одной стороны кажется, что это идеальная система. Не нужно заморачиваться с постоянной регулировкой клапанов, кулачек распредвала и гидравлический толкатель всегда плотно прижаты друг к другу, повышается мощность падает расход топлива, да и в конце-концов нет такого шума. Вроде вот оно — решение, однако оказывается не все так просто, и многие производители не переходят на «гидрики» из-за ряда причин.
Сейчас гидрокомпенсатор представляет из себя почти тот же толкатель, только с автоматически регулируемой центральной частью. Она может выдвигаться или наоборот сжиматься, от нужных условий. Я сейчас не буду пересказывать все об этой конструкции, все же у меня уже есть статья.
Хочется лишь сказать, что гидравлический компенсатор накачивает в себя моторное масло через специальное отверстие, запирая его внутри. Автоматически уменьшая зазор как на горячую, так и на холодную. Масло до компенсатора подается через специальные каналы в головки блока.
В такой конструкции есть много плюсов:
- Тепловой зазор всегда минимален — это значит, клапан двигателя всегда плотно прижат к кулачку распредвала
- Всегда нужная мощность
- При больших пробегах, меньший расход топлива, чем у оппонента
- Автоматическая корректировка. Не нужно снимать для этой процедуры клапанную крышку
- Ну и соответственно тихая работа. При любом пробеге
Но есть и минусы:
- Сложная конструкция, как самой головки блока, так и гидрокомпенсатора
- Соотвественно высокая цена. Иногда разница с обычным толкателем доходит до нескольких раз. А ведь на цену накладывается еще и головка блока (также дороже) и масляный насос (требуется производительнее)
- Высокие требования к качеству масла
- Чаще замена масла (желательно раз в 10 000 км)
- Если выйдет из строя практически нельзя отремонтировать только замена
- Гидрокомпенсаторы некоторых производителей ходят около 150 000 км (именно при таком пробеге некоторые регулируют тепловые зазоры)
- При выходе из строя слышен сильный стук
Конечно нормальные компенсаторы будут ходить очень долго, обычно весь ресурс мотора. Но при нашем топливе, нагаре, масле (мягко сказать не высокого качества), они могут выходить гораздо быстрее.
Еще раз напоминаю, они очень требовательны к качеству масла (обычно льется хорошая синтетика), также лучше сократить интервалы замены (лучше вообще считать по моточасам)
Тогда будут ходить долго. В общем автомобиль с такой системой более требовательный к своему уходу.
Лично мое мнение компенсаторы все же более совершенная система, чем толкатели. Даже если выйдет из строя можно заменить один – два и дальше эксплуатировать, не выставляя тепловой зазор и не боясь, что (скажем) зажмет клапан.
Сейчас видео версия статьи, смотрим
А теперь голосование, что вы считаете лучше систему с обычными толкателями или с гидрокомпенсаторами
На этом заканчиваю, думаю, моя статья была вам полезна. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР
avto-blogger.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
ЗАЧЕМ НУЖНЫ ГИДРОКОМПЕНСАТОРЫ | Наука и жизнь
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
