Содержание
назначение, характеристики, возможные проблемы и способы устранения
В процессе работы двигателя каждая из деталей нагревается. Из законов физики известно, что при повышении температуры любые материалы, в том числе и металл, расширяются. При нагреве деталей в двигателе меняются их размеры. Инженеры «АвтоВАЗа» при создании двигателя учли эти тепловые расширения. Чтобы двигатель не вышел из строя, они оснастили мотор ВАЗ-2112 гидрокомпенсаторами.
Что это такое?
Деталь представляет собой небольшое гидравлическое устройство. Оно автоматически устраняет последствия линейного расширения в механизме клапанного привода в процессе работы двигателя, когда детали расширяются.
Регулировка зазоров осуществляется за счет давления масла в двигателе. Зазор настраивается между клапаном и распределительным валом. С помощью такой компенсации тепловых зазоров двигатель не теряет в динамических характеристиках, расход топлива оптимальный после прогрева. Также за счет наличия гидрокомпенсаторов в ВАЗ-2112 двигатель работает тише, чем аналогичные моторы с системой механической регулировки клапанов.
Как они появились?
Гидравлический компенсатор на автомобилях ВАЗ пришел на смену неэффективным механическим регулировкам механизма ГРМ. Часто обычный клапан на классических моторах ВАЗ не оснащен компенсатором. Поэтому водители регулировали зазоры клапанов через каждые 10 тысяч километров пробега. Работу выполнять приходилось вручную. Снималась клапанная крышка, щупом проводились измерения и выставлялся нужный зазор.
Если водитель не регулировал клапана, то работа двигателя сопровождалась сильным шумом, терялась динамика, возрастал расход горючего. Через примерно 50 тысяч километров пробега клапана требовали замены, так как на них был сильный износ. В качестве альтернативы механической регулировке в «АвтоВАЗе» решили предложить более модернизированную конструкцию.
На моторах для переднеприводных авто устанавливались перед клапаном специальные толкатели. На клапан надевалась “шляпка”. Диаметр толкателя достаточно большой, и за счет этого снизился износ. Нужно больше времени, чтобы износился больший диаметр.
Да, скорость износа уменьшилась, но необходимость в регулировке клапанов осталась, хоть теперь делать ее приходилось реже.
Обычно настройка заключалась в подкладывании настроечных шайб, которые уменьшали или увеличивали высоту толкателя. Такая регулировка, несмотря на архаичность, достаточно эффективна, и некоторые автопроизводители применяют такой способ по сей день. Настраивать зазоры клапанов в таком механизме нужно один раз в 50 тысяч километров. На некоторых зарубежных авто толкатели способны жить и еще дольше.
Среди плюсов такого решения можно выделить простоту конструкции, отсутствие требований к маслу – подойдет даже минеральное. Кроме того, конструкция получилась очень дешевой. Среди минусов отзывы отмечают, что если шайба сработалась, то работа мотора становится шумной, увеличивается расход топлива, падает динамика. В «АвтоВАЗе» задумались о конструкции, которая бы автоматически регулировала тепловые зазоры в клапанном механизме.
И вот, вместо механических регулировок появились гидрокомпенсаторы ВАЗ-2112.
На тот момент это была совершенно новая технология. На самом деле все очень просто – водителю больше нет необходимости в ручной настройке зазоров. Гидрокомпенсаторы сами автоматически выберут нужный параметр для каждого клапана.
Устройство
Гидрокомпенсатор ВАЗ-2112 представляет собой плунжерный механизм. Внутри металлического корпуса имеется плунжерный клапан, шарик, пружина. Также внутри элемента присутствует канал для прохода масла. Если рассмотреть принцип действия, то устройство можно будет понять лучше.
Принцип работы
Гидрокомпенсатор представляет собой промежуточную деталь между клапаном и кулачком распределительного вала. Когда кулачок не оказывает давления на компенсатор, то клапан закрыт под действием пружины ГБЦ. Внутри пружина давит на детали плунжерной пары. За счет этого корпус компенсатора движется к кулачку распредвала, пока полностью не упрется в него. При этом зазор будет минимальный.
Нужное давление внутри плунжерной пары оказывается за счет давления масла.
Оно подается по каналам в ГБЦ и далее проходит через отверстия в компенсаторе. Затем внутри оно отгибает клапан и создает нужное давление.
Далее кулачок направляется вниз и давит на компенсатор. Масло, находящееся внутри плунжера, давит на клапан и закрывает его. Компенсатор превращается в жесткий элемент, который под давлением кулачка открывает клапан механизма ГРМ.
Нужно сказать, что гидрокомпенсаторы на ВАЗ-2112 (16 клапанов) – это достаточно высокоэффективные устройства. Масло из плунжера выдавливается, прежде чем шарик закроется. Так, может образовываться совсем незначительный зазор, который уйдет при следующей подаче масла. Компенсатор снова станет жестким.
Неважно, до какой температуры нагрелся двигатель: зазор будет наиболее оптимальным всегда. Механизм не требует регулировок в течение всего срока службы. Даже если есть износ, регулировка не нужна. Компенсатор всегда поджимается к распределительному валу.
Проблемы
Среди проблем с гидрокомпенсаторами владельцы выделяют их стук.
Он говорит о том, что работают данные элементы не так, как задумано. Также стук может сообщать о неполадках с системой смазки двигателя. Давайте рассмотрим, почему стучат гидрокомпенсаторы на ВАЗ-2112.
Причины звука
Одна из самых основных причин связана с качеством и уровня масла в двигателе. Так, чаще всего стук слышен из-за недостаточного уровня. Масло неэффективно поступает в масляные каналы и внутрь плунжерной пары не заходит. В результате необходимого давления в гидрокомпенсаторе для его полноценной работы нет.
Также могут быть забиты масляные каналы в ГБЦ или же в самом компенсаторе. Это случается по причине несвоевременной замены масла. Оно сгорает, и на стенках механизма образуется нагар. Последний может закупоривать каналы смазочной системы. Масло не имеет возможности эффективно поступать внутрь гидрокомпенсатора.
Еще можно выделить и механические проблемы. Чаще всего стучит гидрокомпенсатор на ВАЗ-2112 (16 клапанов) по причине выхода из строя плунжерной пары – эти элементы заклинивает.
Стук будет, если шариковый клапан в плунжере вышел из строя. Звук может говорить и о нагаре на наружной части корпуса плунжера. Он не позволяет механизму двигаться и регулировать автоматически зазор.
Как решать проблему?
Самое эффективное решение – это замена гидрокомпенсаторов на ВАЗ-2112. Но если в системе образовался нагар, то данные механизмы снимают и промывают. После промывки иногда удается восстановить их работоспособность. Однако если пробеги авто большие, то компенсатор разбивается и тогда точно подлежит только замене.
Качественная работа механизма во многом зависит от того, какое масло заливают в двигатель и как часто его меняют. Для тихой и надежной работы механизма автоматической компенсации тепловых зазоров необходимо заливать качественное синтетическое масло и регулярно его менять. Тогда элементы прослужат дольше. Иногда может потребоваться и менее вязкое масло, чтобы поднять давление в системе.
Заключение
Гидрокомпенсаторы на ВАЗ-2112 (16 клапанов) избавляют водителя от необходимости регулировок зазоров, и это большое преимущество данных двигателей.
При должном уходе за двигателем проблем с компенсаторами не будет.
Что делать если стучит гидрокомпенсатор
Сегодня мы поговорим про причины стука гидрокомпенсатора и способы решения данной проблемы.
Газораспределительный механизм силовой установки автомобиля является очень важной ее составляющей, поскольку обеспечивает своевременную подачу воздуха или горючей смеси в цилиндры и отводит из них отработанные газы.
На современных авто чаще всего используют механизм с верхним расположением распределительного вала, что позволило уменьшить металлоемкость конструкции и как следствие – увеличение надежности.
Поскольку при нагреве металл расширяется, а клапана постоянно находятся в зоне высокой температуры, для предотвращения его поджимания, вследствие чего он неплотно садится в седло, предусмотрен тепловой зазор между стержнем клапана и кулачном распредвала.
При этом тепловой зазор имеет определенную величину, чтобы обеспечить максимально возможное открытие клапана, исключая его поджимание.
Раньше у двигателей с верхним расположением распределительного вала тепловой зазор регулировался путем помещения между стержнем клапана и кулачком распредвала регулировочных шайб определенной толщины.
Недостатком применения этих шайб являлась потребность в периодической проверке зазора и регулировке его путем подбора шайб.
Сейчас же для обеспечения теплового зазора все чаще применяются гидрокомпенсаторы, по-народному — гидрики, использование которых исключил потребность в регулировке зазора, и все потому, что зазор регулируется за счет давления масла.
Располагаются гидрокомпенсаторы, как и регулировочные шайбы, между стержнем клапана и кулаком распредвала.
Внешне гидрик выглядит как небольшой поршенек, поэтому в головке предусмотрены посадочные места под них.
Конструкция и принцип работы
Сама же конструкция гидрокомпенсатора проста. Состоит он из цилиндрического поршня, днище которого и воспринимает усилие от кулачка распредвала.
Внутри этого поршня в своем посадочном месте установлен плунжер, посредством которого передается усилие через поршень от кулачка к стержню клапана (смотрите фото выше).
В своем посадочном месте плунжер свободно перемещается, обеспечивая тепловой зазор.
Работает гидрик так: при работающем двигателе кулачок набегает на днище поршня гидрокомпенсатора и смещает его вниз. Перемещаясь, поршень посредством плунжера давит на клапан, и он открывается.
Регулировка же зазора выполняется маслом.
Масляный насос подает масло в головку под давлением. В гидрике оно попадает в подплунжерное пространство, и смещает плунжер внутри посадочного места.
Чем выше давление масла, тем больше оно будет давить на плунжер и тем сильнее он выйдет из посадочного места.
При снижении давления – плунжер снова заходит в посадочное место. Таким образом тепловой зазор между плунжером и стержнем клапана регулируется самостоятельно и зависит от давления в системе смазки.
Чтобы масло не вытекало с гидрика после остановки мотора, в каналах подачи масла в головке блока установлены шариковые клапана.
Имея такое преимущество, как отсутствие потребности в регулировке, гидрокомпенсатор имеет и один существенный недостаток – высокая чувствительность к моторному маслу.
Причины стука гидрокомпенсаторов
Гидрокомпенсатор все-таки не регулировочная шайба, которая может разве что только уменьшиться в толщине из-за постоянного трения, он вполне может выйти из строя.
Проблемы с работой гидрика проявляются в виде отчетливо слышимого стука во время работы силовой установки. Причем стук может быть на одних режимах работы мотора, а на других он исчезает.
Также стук гидрокомпенсаторов может проявляться при непрогретом двигателе и исчезать после достижения оптимальной температуры или же наоборот.
Чаще всего причиной стука гидрика является моторное масло, хотя есть и достаточно других причин.
Если при запуске силовой установки слышен стук гидрокомпенсаторов, но при этом он быстро стихает – это не является причиной выхода их из строя.
Просто после очередной остановки силового агрегата часть клапанов остаются выжатыми из-за расположения распредвала, каналы подачи масла тоже остаются открытыми и масло из гидрика через них стекает.
При запуске же количество масла в каналах быстро восполняется.
Но если стук на холодном двигателе продолжается длительное время или до полного прогрева мотора – это свидетельствует о возникших неисправностях в работе.
Стучит гидрокомпенсатор на холодную.
Стук на холодную может свидетельствовать о:
- Механический износ плунжера и его посадочного места. В таком случае масло не сохраняет свое давление и постоянно вытекает из подплунжерного пространства;
- Заклинивание плунжера в посадочном месте из-за загрязнения;
- Заклинивание в открытом положении шарикового клапана вследствие его загрязнения;
- Засорение канала подачи масла. При прогреве же засор вымывается текучим маслом и гидрокомпенсатор работает нормально;
- Применение на авто масла с повышенной вязкостью. При работе холодного двигателя вязкое масло просто не успевает поступать в гидрокомпенсатор;
- Выработанный ресурс масла, а также значительное его засорение продуктами трения;
- Значительное засорение масляного фильтра, вследствие чего пропускная способность его падает, и холодное масло не подается в полном объеме в ГБЦ.
Причины возникновения стука гидриков на холодном моторе во много сходны с причинами их стука на горячем.
Стук гидрокомпенсатора на горячем двигателе.
Появление стука может быть из-за механического износа, заклинивания плунжера или клапана.
По поводу масла стоит отметить, что стук на горячую может быть из-за сильно текучего масла, тогда масляный насос не может обеспечить должное давление.
Еще одной причиной стука как на холодную, так и на горячую, может является износ масляного насоса с последующим падением его производительности.
Последствия появившегося стука
Интересно, что к каким-либо повреждениям других механизмов силовой установки поломка гидрокомпенсаторов не приводит.
У стучащих гидрокомпенсаторов всего лишь нарушается тепловой зазор, что приводит только к снижению мощности и приемистости силовой установки и повышению расхода топлива.
Но появившийся стук может сигнализировать о нарушении в работе системы смазки, поэтому важно узнать, почему они застучали и устранить проблему.
Что касается применения на авто систем газораспределения SOHC и DOHC, то разница лишь в количестве установленных гидрокомпенсаторов.
Так, на современных авто, в том числе и отечественных, к примеру, ВАЗ 2112 и Лада Приора уже используется система газораспределения DOHC, с 4 клапанами на цилиндр, а значит и с 4 гидриками, общее же количество их – 16.
Причины появившегося стука для всех авто, в том числе и упомянутых, одинаковы.
Наличие такого количества гидриков влияет лишь на более затрудненное выявление застучавшего гидрокомпенсатора, если стучит только один или несколько из общего количества.
Выявление неисправных гидрокомпенсаторов
Выявить застучавший гидрокомпенсатор, в принципе, несложно. Достаточно с авто снять клапанную крышку, чтобы получить частичный доступ к ним, которого будет достаточно для проверки.
Чтобы проверить гидрики, достаточно воспользоваться не толстым деревянным бруском.
Проверка осуществляется путем нажатия на днище гидрика.
При создании усилия он начнет утапливаться в своем посадочном месте. Важно при проверке, чтобы на днище гидрика не воздействовал кулачек распредвала.
Заклинивший гидрокомпенсатор созданным усилием попросту не будет утапливаться в посадочном месте, воздействия человека будет недостаточно, чтобы преодолеть усилия пружины клапана.
Если же в нем отсутствует масло по какой-либо из перечисленных причин, утапливание гидрика в посадочном месте будет производиться при значительно меньшем усилии, чем нормально работающих.
Таким методом можно вычислить поломанные гидрокомпенсаторы.
Устранение появившегося стука
Но при появлении стука не обязательно сразу проверять наличие вышедших из строя гидриков. Часто причиной стука становиться масло, поэтому для начала можно заменить масло вместе с фильтром.
После слива масла и заливки нового, первый запуск будет сопровождаться их стуком, поскольку масла в них нет и все каналы пусты.
Через определенное время стук должен прекратиться.
Важно только подбирать масло, рекомендованное для использования заводом-изготовителем авто. Также перед заливкой нового масла желательно систему смазки промыть.
Если замена масла не устранила стук, тогда уже и проверяется, какие гидрики стучат. После выявления неисправных гидриков, их нужно снять с авто, для чего потребуется демонтаж из головки распредвала.
После извлечения гидриков их можно попытаться промыть в бензине или керосине, чтобы удалить грязь на плунжерах, если таковая имеется.
После промывки они ставятся на место и проверяется, продолжают ли они стучать. Важно проследить, чтобы каждый извлеченный гидрокомпенсатор ставился строго на свое место, перепутывать их нельзя.
В случае, когда промывка не помогла, возможен сильный механический износ. Тогда гидрокомпенсаторы заменяются, поскольку они не ремонтируются.
Комплект для ВАЗ 2112.
Если гидрики новые и залито свежее масло, но они продолжают стучать, возможно, забиты каналы подачи масла.