Содержание
что это такое, принцип работы и как их проверить
Водители автомобилей > Полезная информация > ТО и ремонт > Назначение и принцип работы гидрокомпенсатора клапанов
Тот, кто имеет опыт вождения автомобилей, наверняка помнит «магическое число» 10 000 как напоминание о том, что настало время регулировки ГРМ. Именно такой километраж необходимо было «откатать», чтобы проверить зазор между кулачками распределительного вала и клапанами.
Для несведущих следует пояснить, что операция эта весьма важна для того, чтобы мотор проработал долгое время, не теряя компрессии и мощности.
Гидрокомпенсатор клапанов — что это такое и его принцип работы
В процессе работы повышается температура, и в этом случае металлические части имеют свойство расширяться. Так вот из-за этого нагрева увеличиваются штоки клапанов, в результате чего они упираются в кулаки распредвала и не закрывают полностью впускные и выпускные отверстия, через которые в цилиндры поступает горючая смесь и выводятся отработанные газы.
Видео — принцип работы гидрокомпенсатора клапанов:
Чтобы такое не происходило, между клапанами и кулачками распределительного вала устанавливаются зазоры ровно на ту величину, на которую увеличиваются при сильном нагреве стержни клапанов.
Со временем эти зазоры увеличиваются, что приводит к несвоевременному поступлению горючей смеси к поршням и неполному выводу газов из камер сгорания. Это не только снижает эффективность двигателя, но и приводит к его постепенному выводу из строя.
Видео — замена гидрокомпенсаторов на Hyundai Getz:
Именно поэтому приходилось проводить корректировку зазоров через каждые 10 000 км пробега, снимая крышку клапанной коробки. А надо заметить, что дело это было не из легких, так как существуют определенные правила процедуры, которые нарушать нельзя ни в коем случае.
По мере того, как автомобиль стал входить в жизнь каждого второго жителя нашей страны, и знание его внутреннего устройства уже потеряло свою актуальность, необходимо было как-то решать вопрос о том, чтобы регулировка зазоров решалась автоматически, без необходимости вмешательства водителя. И решение пришло в виде установки гидрокомпенсаторов.
Если говорить о самом устройстве, то надо отметить, что настройка его на заводе производится с ювелирной точностью. И это немудрено, так как даже доли миллиметра играют значительную роль. Механизм достаточно сложный, и принцип его работы состоит в том, чтобы производить действия, направленные на регулировку зазора.
Гидрокомпенсатор ни что иное, как копия ручного насоса в сильно уменьшенном виде. Внутри устройства имеется шариковый клапан, через который из системы смазки поступает масло внутрь. Своим давлением оно начинает выталкивать поршень вверх, уменьшая зазор между кулачком и клапаном. Надо сказать, что это масло поступает строго дозировано, чтобы исключить подъем поршня на величину, большую чем зазор.
Спустя некоторый период, происходит выработка, за счет которой вновь увеличивается зазор. Давление внутри гидрокомпенсатора начинает падать, и шариковый клапан, приоткрываясь, впускает необходимое количество масла, а зазор вновь приходит в норму. То есть, происходит его автоматическая регулировка, без какого-то вмешательства извне.
Видео — принцип работы гидрокомпенсаторов:
Вот, в принципе, и все. Можно, конечно, перечислить все параметры и размеры, но зачем? Для большинства автолюбителей ведь важен сам процесс, а не тактико-технические показатели. А вот поговорить о «плюсах» и «минусах» упомянутых устройств, наверное, стоит.
Плюсы
Гидрокомпенсаторы продляют срок работы двигателя, звук работы агрегатов газораспределительного механизма заметно снижается. За счет того, что зазор фактически постоянен, нет потерь компрессии, и двигатель не теряет мощности.
Помимо всего, нет необходимости лишний раз прикасаться к агрегатам двигателя и вносить коррективы в работу деталей газораспределительного механизма, который настроен весьма тонко.
Минусы
Самый существенный недостаток (который, впрочем, вполне распространен среди наших автолюбителей) – использование моторного масла только высокого качества, а также обязательная его замена точно в срок.
Гидрокомпенсаторы настолько капризны, что к их неполадке может привести любая, даже очень мелкая соринка. К тому же, если заклинит одно устройство, неисправности станут нарастать как снежный ком, постепенно выводя из строя всю систему.
Примите во внимание, что ремонт гидрокомпенсаторов само по себе занятие недешевое, а если еще нужно менять и части ГРМ, то невнимательность может весьма дорого стоить.
Как проверить гидрокомпенсаторы
Как и любой другой механизм, гидрокомпенсатор может ломаться, вырабатывать срок, проявлять скрытый заводской брак. Что тут поделать? Вечный двигатель – увы – пока еще не изобретен.
Признаки приближающейся неприятности такие же, как и у клапанов: из недр двигателя начинается своеобразный стук. Если вы знаете свою машину, то сразу определите характерное «цок-цок-цок».
Видео — признаки износа гидрокомпенсаторов на двигателях Volkswagen TDi PD:
Немедленно паниковать и сразу же «включать калькулятор» в голове, подсчитывая, во сколько сможет обойтись ремонт, вряд ли стоит. Проверьте уровень масла. Вдруг он недостаточен, и потому в гидрокомпенсаторе не создается нужного давления. Просто долейте масло до указателя уровня, а минут через 15 попробуйте завести двигатель. В большинстве случаев стук пропадает.
Видео — как проверить гидрокомпенсаторы:
Второй случай возможен после долгой эксплуатации, если к тому же использовались некачественные смазочные материалы.
Нагар оседает на частях устройства, закоксовывая его. Можно, конечно, найти работу для своих рук и попробовать сделать прочистку самостоятельно (как советуют некоторые умельцы со страниц различных сайтов), но это может привести к серьезным поломкам. Лучше потратиться на замену, как это рекомендуют все производители.
И наконец, вариант, когда компенсаторы просто износились. Несмотря на то, что прочность их рассчитана на эксплуатацию в течение довольно длительного срока, в нашей стране бывают случаи, когда машины катаются до тех пор, пока не начинают саморазбираться.
Если автомобиль дорог как память о значимых событиях жизни, то ваш путь также лежит в автосервис для замены гидрокомпенсаторов. Если же приступами ностальгии вы не страдаете, то сдайте «железного коня» в утиль, чтобы ремонт отдельных мелких устройств не превысил его стоимость.
А вы знаете как обслужить аккумулятор автомобиля, чтобы он прослужил долго?
Как произвести полировку стеклянных фар можете прочитать в этой статье.
Как правильно подготовить машину https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/to-i-remont/pokraska-avto-svoimi-rukami.html к покраске.
Видео — замена гидрокомпенсаторов Hyundai Accent:
Гидрокомпенсатор — что это | АВТОЧАС
Гидрокомпенсатор представляет собой маленькую деталь в автомобильном двигателе, обычно незаметную. Однако в случае неисправности данной детали происходит ухудшение технических параметров двигателя и возникает громкий стук под капотом. Что такое гидрокомпенсатор, какова его роль в работе мотора, как проводится ремонт этой детали?
Место размещения и функции
Отыскать гидрокомпенсатор в двигателе машины довольно трудно. Это требует знания устройства этого самого двигателя. Верхняя часть силового агрегата является местом расположения головки, которая прикрывает блок цилиндров.
В ней происходит вращение распределительного вала, представляющего собой ось, имеющую маленькие выступы — кулачки.
Под этими кулачками находятся гидрокомпенсаторы. Необходимо, чтобы выступ нажимал на клапаны, находящиеся в цилиндрах. Но длина этих клапанов определяется температурой и представляет собой непостоянную величину. Для постоянного срабатывания клапана на необходимом этапе цикла автомобильного двигателя нужно, чтобы постоянно был зазор, разделяющий распределительный вал и ножку клапана.
Ранее изменение размеров клапана компенсировали пятки. Изнашиваясь, зазор становился больше. Кулачок в закрытой позиции недостаточно герметично соприкасался с шайбой, что приводило к хорошо слышному удару. По этой причине такая неприятность обозначалась формулировкой «стучат клапаны». Чтобы устранить эту неисправность, требовалось выполнение регулировки клапанов. Это сложный процесс, для которого нужна квалификация.
Но регулировка клапанов всё равно была не идеальной, поскольку геометрические характеристики ножки клапана имели определённые различия при разных температурах металла.
Чтобы устранить вышеописанную проблему, были созданы гидрокомпенсаторы. Гидрокомпенсатор — это герметичный цилиндр, который наполнен маслом. Распределительный вал имеет кулачок, действующий на верхнюю половину цилиндра, передающего усилие на ножку клапана. Абсолютно исправная деталь даёт возможность освободиться от необходимости регулировать зазор клапанов на протяжении всего периода использования силового агрегата.
%rtb-4%
Плюсы и минусы гидрокомпенсатора
Преимущества применения этих деталей следующие:
- Гидрокомпенсатор не нуждается в техническом обслуживании, время его эксплуатации сравнимо со временем эксплуатации самого двигателя.
- Гидрокомпенсатор продлевает период эксплуатации механизма газораспределения (включающего клапаны, распределительный вал и ряд других деталей).
- Гидрокомпенсатор плотно прижимает кулачок к клапану, увеличивая мощность мотора.
- Применение этой детали приводит к уменьшению расхода бензина.
- Снижается шум, порождаемый работой мотора.
Но имеются также недостатки. Прежде всего к ним относится сложность конструкции. В случае неисправности гидрокомпенсатора ремонт его будет стоить дороже, чем регулирование зазора клапанов. Также его недостатком является возможность засора. В цилиндр может проникнуть грязь, что ведёт к повышению шума во время работы механизма газораспределения. Ограничением является необходимость использования только высококачественного масла. Применение недорогого смазочного материала приведёт к быстрому выходу из строя и необходимости полной замены гидрокомпенсатора.
Работа гидрокомпенсаторов
Гидрокомпенсатор является устройством, предназначенным для автоматического устранения проблем, связанных с закрытием клапанов механизма газораспределения. Наличие в современных автомобильных двигателях гидрокомпенсаторов позволяет автомобилистам не регулировать клапаны постоянно. Гидрокомпенсатор даёт возможность закрывать клапаны, не создавая необходимости в обслуживании и вообще каком-то вмешательстве человека.
Сущность его работы состоит в том, что изменение теплового зазора приводит к дожиманию гидрокомпенсатором клапана до необходимого положения.
Гидрокомпенсатор состоит из плунжерной пары и шарикового клапана, по которому происходит поступление масла в гидрокомпенсатор. Масло является едва ли не основным компонентом работы гидрокомпенсатора. Очень низкий коэффициент сжатия масла приводит к тому, что давление этого масла вместе с усилием плунжерной пружины становятся главными факторами работы гидрокомпенсатора.
Продление срока эксплуатации гидрокомпенсаторов
Время службы гидрокомпенсатора в автомобильном моторе почти не связано с правильностью действий водителя и другими субъективными факторами. Однако имеется одно условие, способное значительно увеличить время эксплуатации гидрокомпенсаторов, а также других деталей двигателя. Применение высококачественного масла, а также своевременность его замены значительно увеличивают шансы для автомобильного мотора проработать без значительного ремонта минимум 100 000 км.
Низкокачественное масло забивает клапан гидрокомпенсатора. Плунжерная пара изнашивается по причине либо дефицита масла, либо низкого качества этого масла. Потому многое определяется моторным маслом — его качеством. Следует менять масло почаще, не экономя на дешёвых марках, т. к. ремонт стоит намного дороже.
Неисправности гидрокомпенсаторов
Что внутри гидравлического подъемника?
- 02.12.14
- 2 мин Чтение
- Автор: Крис Стовалл
Когда-то обслуживание собственного автомобиля было делом любви. На Фольксвагенах с воздушным охлаждением нужно было проверить миллионы вещей во время обслуживания. Точки нужно было отрегулировать, фитинги зеркала нуждались в смазке, а клапаны нужно было отрегулировать. На более новых автомобилях удален даже скромный щуп, и почти все управляется электроникой. Вам приходилось использовать индикатор времени на автомобиле, сделанном в этом тысячелетии?
Самой большой проблемой для меня была регулировка клапанов.
На двигателе с верхним расположением распредвала это утомительно, грязно и, на мой взгляд, не очень полезно. Приходилось делать замеры, устанавливать прокладки, распредвал нужно было снимать и устанавливать несколько раз, промывать, повторять. В первые дни Volkswagen с водяным охлаждением они перешли на гидравлические подъемники, которые не требуют регулировки. Они все еще используют тот же дизайн сегодня, потому что в мире Volkswagen, если он не сломан, его не чинят.
Схема, показывающая работу гидравлического подъемника. Когда подъемник движется вниз, масляный камбуз слева больше не выровнен, герметизируя масло.
Три разных гидравлических подъемника от Golf 85, Jetta 97 и Passat 04. Обратите внимание на поразительное сходство.
Регулировка клапанов важна для правильной работы двигателя. Если между распределительным валом и толкателем слишком много места, это может вызвать шум, износ и плохую работу из-за неполного открытия клапана.
Если места слишком мало, клапаны могут слегка заедать в открытом положении, вызывая потерю компрессии и неровную работу. Гидравлические подъемники поддерживают контакт с распределительным валом и не требуют использования прокладок для обеспечения надлежащего зазора, как это делают сплошные подъемники.
Гидравлический подъемник работает за счет использования давления масла, чтобы подъемник касался кулачка и пружины клапана. Если вы заглянете внутрь одного, то увидите полость, в которой скапливается масло. Масло поступает через отверстие сбоку и заполняет маленькие чашечки внутри. Однако давления масла недостаточно, чтобы открыть клапан, его достаточно, чтобы расширить толкатель до нулевого допуска между кулачком и клапаном.
Когда кулачок ударяется о подъемник, он толкает его вниз и выходит из положения с камбузом подачи масла, блокируя выход масла из подъемника. Это эффективно создает твердый карман масла, который не может быть сжат.
В верхней части установлен обратный клапан, который создает масляный карман высокого давления в нижней части подъемника. По мере того, как кулачок продолжает вращаться, масляный камбуз снова выстраивается, обратный клапан открывается, и давление масла внутри подъемника сбрасывается до уровня давления масла в двигателе.
Дальнейшая разборка обратного клапана, демонстрирующая масляный канал и сепаратор, удерживающий шарикоподшипник на месте
Гидравлические подъемники почти бесшумны по сравнению со сплошными подъемниками благодаря постоянному контакту с кулачком. Однако есть несколько недостатков. Потеря давления масла может создать низкую компрессию, так как лифтеры не могут заставить масло загустеть. На гораздо более высоких оборотах двигателя гидравлические подъемники могут вызывать плавание клапанов, когда клапаны не закрываются полностью каждый раз, вызывая низкую компрессию. Гидравлические подъемники также могут быть тревожно шумными при холодном пуске или первом пуске после замены масла, потому что в клапанном механизме еще недостаточно масла.
Это вполне нормально, и шум исчезает через несколько секунд, не вызывая повреждения двигателя.
Гидравлические подъемники просто не менялись тридцать лет. Такие же подъемники в Mark 2 Golf есть и в B5 Passat, хотя размеры немного отличаются. Я, например, благодарен за то, что мне не приходилось регулировать клапана годами, и я надеюсь, что мне никогда не придется это делать снова.
Магазин Volkswagen на FCP Euro
Об авторе: Крис Стовалл
Крис работает механиком-подмастерьем из Беркли, штат Калифорния, и специализируется на автомобилях Volkswagen и Audi последних моделей. Обжора наказания, в свободное время он восстанавливает каждый компонент своего Rabbit GTI 83-го года.
Автор:
Крис Стовалл
Крис — механик-подмастерье из Беркли, штат Калифорния, специализирующийся на автомобилях Volkswagen и Audi последних моделей. Обжора наказания, в свободное время он восстанавливает каждый компонент своего Rabbit GTI 83-го года.
1951 Гидравлические подъемники клапанов Buick Конструкция и эксплуатация
Перейти к содержимому
а. 1951 Buick Гидравлические подъемники клапанов Функция
В дополнение к своей обычной функции толкателя кулачка, каждый гидравлический подъемник клапана также служит автоматическим регулятором, который поддерживает нулевой зазор в рабочем звене клапана при любых условиях эксплуатации.
Благодаря устранению всех зазоров в рабочем звене, а также созданию масляной подушки для поглощения рабочих ударов, гидравлический толкатель клапана обеспечивает бесшумную работу клапана. Это также устраняет необходимость периодической регулировки клапана для компенсации износа деталей.
1951 Конструкция подъемников гидравлических клапанов Buick
b. 1951 Buick Конструкция подъемника с гидравлическим клапаном
Толкатель с гидравлическим клапаном состоит из следующих частей, собранных, как показано на рис. 1.
- Кузов
- Плунжер
- Седло толкателя
- Фиксатор плунжера
- Пружина плунжера
- Чекбол
- Шариковый фиксатор
Корпус представляет собой кулачковый толкатель, в котором размещены все остальные части подъемника.
Внутренняя поверхность корпуса и внешняя поверхность плунжера отшлифованы до очень близких пределов, затем каждый плунжер выборочно прилегает к корпусу, чтобы обеспечить свободное перемещение с минимально возможным зазором. Седло толкателя свободно перемещается вместе с плунжером в корпусе и, как следует из названия, обеспечивает сферическое седло для поддержки нижнего конца толкателя. Пружина плунжера толкает плунжер и седло вверх к толкателю с нагрузкой в десять фунтов, что достаточно, чтобы компенсировать все зазоры между деталями в рычажном механизме клапана, не влияя на посадку клапана. Фиксатор плунжера предотвращает выталкивание пружиной деталей из корпуса, когда узел подъемника не установлен в двигателе.
Отверстие, просверленное в седле толкателя, позволяет маслу поступать в плунжер, а подающее отверстие в плунжере позволяет маслу стекать в камеру под плунжером. Контрольный шарик на нижнем конце этого отверстия подачи регулирует поток масла между плунжером и нижней камерой, чтобы компенсировать тепловое расширение и сжатие частей рычажного механизма клапана.
Запорный шар удерживается на месте и ограничивается ходом от 0,004″ до 0,008″ фиксатором шара, который прижимается к пружине плунжера.
1951 Buick Подача масла на вал коромысел
c. 1951 Buick Подача масла в гидравлические подъемники клапанов
Во время работы толкатель, поршень и нижняя камера гидравлического подъемника заполнены маслом, подаваемым системой смазки двигателя. Масло для клапанного механизма берется из главного масляного канала в картере, проходит через масляный фильтр и направляется в просверленный канал в головке блока цилиндров по внешним патрубкам. Короткая трубка под крышкой коромысла соединяет просверленный канал с верхней частью кронштейна вала коромысла № 1, через который масло подается в полый вал коромысла. Верхний патрубок в головке блока цилиндров имеет суженное отверстие для регулирования объема масла, подаваемого на вал коромысел. См. рис. 2.
1951 Buick Подача масла к толкателю клапана
Небольшое отверстие в каждом коромысле подает небольшое количество масла в точку контакта между рычагом и штоком клапана.
По другому каналу масло поступает к шаровому пальцу, где оно соединяется с канавкой и смазочными отверстиями в пальце, через которые масло подается к толкателю. На концах толкателя имеются отверстия, через которые масло подается в полый шток и вниз в толкатель клапана. См. рис. 3.
Верхний конец толкателя расточен, чтобы образовать кожух вокруг выпускного отверстия, просверленного в трубке толкателя. Спускное отверстие позволяет воздуху и избыточному маслу выходить из штока толкателя, тем самым устраняя воздушную пробку и предотвращая чрезмерное повышение давления масла, которое может привести к избыточной подаче масла на шток клапана. Трубчатый толкатель служит резервуаром для поддержания напора масла над толкателем клапана. См. рис. 3.
д. 1951 Buick Гидравлические подъемники клапанов Эксплуатация
Когда гидравлические подъемники клапанов установлены в двигателе, каждый подъемник помещается на базовую окружность распределительного вала (вне кулачка), а затем шаровая шпилька поворачивается на заданную величину.
Эта регулировка отодвигает плунжер толкателя вниз от фиксатора плунжера, так что плунжер не может соприкасаться с фиксатором во время работы клапана. Затем пружина плунжера прижимает корпус толкателя к распределительному валу и прижимает плунжер и седло к толкателю, чтобы не допустить попадания зазора в рычажный механизм клапана. См. рис. 4.
1951 Buick Толкатель клапана в отрегулированном положении
Когда двигатель запускается после установки толкателей клапанов, масло подается к толкателям через толкатель, как описано выше. Первые несколько циклов работы вытесняют весь воздух и полностью заполняют маслом поршень и нижнюю камеру каждого толкателя.
В начале цикла работы клапана корпус толкателя опирается на базовую окружность распределительного вала, пружина плунжера удерживает все зазоры вне тяги клапана, а обратный шарик упирается в его фиксатор так, что отверстие подачи плунжера открыто для обеспечения прохода масла между плунжером и нижней камерой.
Когда вращающийся распределительный вал начинает поднимать корпус толкателя клапана, масло в нижней камере начинает течь через открытое отверстие подачи плунжера, но поток немедленно прижимает запорный шарик к плунжеру, чтобы предотвратить заметные потери масла из нижней камеры.
Подъемная сила, воздействующая на корпус, затем передается через захваченное масло на запорный шар и плунжер, так что плунжер и седло толкателя перемещаются вверх вместе с корпусом, приводя в действие рычажный механизм, открывающий клапан двигателя.
По мере дальнейшего вращения распределительного вала, чтобы закрыть клапан двигателя, пружина клапана заставляет рычажный механизм и толкатель следовать за кулачком вниз. Когда клапан двигателя садится, части рычажного механизма и плунжер подъемника останавливаются, но пружина плунжера заставляет корпус следовать за кулачком вниз на 0,002″ до 0,003″, пока он снова не упрется в базовую окружность распределительного вала. Давление масла на запорный шар прекращается, когда плунжер останавливается, запорный шар падает на свой фиксатор, а отверстие для подачи плунжера снова открывается, позволяя маслу проходить между плунжером и нижней камерой.
Во время открытия и закрытия клапана очень небольшое количество масла выходит через зазор между плунжером и корпусом и возвращается в картер.
Эта небольшая потеря масла (называемая «утечкой») способствует постепенной замене масла в подъемнике, поскольку свежее масло поступает в нижнюю камеру при открытии отверстия для подачи в конце каждого рабочего цикла.
Следует отметить, что во время каждого рабочего цикла перемещение по вертикали между корпусом и плунжером составляет всего от 0,002 до 0,003 дюйма, а запорный шар проходит полный ход от 0,004 дюйма до 0,008 дюйма. Полное открытие питающего отверстия плунжера в конце каждого цикла не только позволяет заменить масло, вытекающее из нижней камеры, как описано выше, но также позволяет контролировать объем масла в нижней камере, чтобы компенсировать расширение и сжатие клапана. частей рычага из-за изменения температуры двигателя.
Когда температура двигателя повышается и детали тяги клапана расширяются, плунжер должен переместиться в немного более низкое положение в корпусе толкателя, чтобы обеспечить полное закрытие клапана двигателя. При снижении температуры двигателя и сокращении частей тяги плунжер должен переместиться в несколько более высокое положение в корпусе, чтобы предотвратить зазоры в тяге клапана. В любом случае вместимость нижней камеры изменяется, и объем присутствующего масла автоматически регулируется за счет прохождения масла через открытое отверстие подачи плунжера.
1951 Buick Типы толкателей клапанов
e. 1951 Buick Гидравлические подъемники клапанов – Типы подъемников клапанов
Использовались три типа гидравлических подъемников клапанов, отличающиеся только масляными канавками и отверстиями в плунжере и корпусе. Первый тип имеет канавку и отверстие только в плунжере; второй тип имеет дополнительный паз и отверстие в корпусе; третий тип не имеет ни канавок, ни отверстий ни в плунжере, ни в корпусе. См. рис. 5.
Смазочные канавки и отверстия были предусмотрены в подъемниках более раннего типа для обеспечения положительной рециркуляции масла в подъемниках. Опыты показали, что рециркуляция не нужна, поэтому в третьем типе канавки и отверстия устранены.
Если толкатель клапана первого или второго типа находится в хорошем состоянии и работает удовлетворительно, его не следует заменять просто на установку последнего типа.