Гидрокомпенсаторы клапанов грм: устройство и принцип работы

Работа

Кулачок распредвала, повёрнутый к толкателю тыльной стороной — не передаёт на него усилие и плунжерная пружина выдвигает плунжер из втулки, выбирая зазор. В увеличившийся объём полости под плунжером через шариковый клапан поступает масло из системы смазки. После её заполнения шариковый клапан закрывается под действием своей пружины.

Поворачиваясь выпуклой стороной к толкателю, кулачок начинает перемещать его вниз. В этот момент гидрокомпенсатор передаёт усилие на клапан ГРМ как «жёсткий» элемент, так как шариковый клапан закрыт, а масло в замкнутой полости под плунжером практически не сжимается.

При перемещении толкателя и, соответственно, плунжерной пары вниз небольшая часть масла выдавливается через зазоры из полости под плунжером. Длина гидрокомпенсатора незначительно уменьшается и образуется зазор (упомянутый выше) между кулачком и толкателем. Утечки компенсируются дополнительной порцией масла из системы смазки двигателя.

Расширение деталей при нагреве приводит к изменению объёма «пополняющей» порции масла и длины гидрокомпенсатора, то есть он автоматически «выбирает» зазор как от теплового расширения, так и от износа деталей ГРМ.

Гидрокомпенсаторы

Двигатель во время работы нагревается, что приводит к естественному расширению металлических деталей. Конструкторы учитывают данную особенность и поэтому оставляют специальные тепловые зазоры. Однако, еще одной особенностью двигателя является постепенный износ деталей, соответственно зазоры расширяются и мы наблюдаем такие негативные моменты, как уменьшение мощности, снижение компрессии, повышенный расход масла и топлива, постепенное разрушение деталей двигателя.

Важным элементом любого бензинового двигателя внутреннего сгорания является газо-распределительный механизм.

Его основные элементы:

распределительный вал с проточенными на нем кулачками;
впускные и выпускные клапаны;
толкатели клапанов;
шкив распредвала (приводит вал во вращение благодаря ремню ГРМ).

Мы перечислили только основные элементы, в действительности же их больше. Сама суть работы ГРМ сводится к тому, чтобы распредвал вращался синхронно с коленчатым валом, кулачки попеременно давили на толкатели (или коромысла), а те в свою очередь приводили в движение клапаны.

Со временем между рабочими поверхностями распредвала, толкателями (или коромыслами в V-образных двигателях) образуются зазоры. Чтобы их компенсировать, раньше применяли простой режим регулировки с помощью специальных меток и гаечных ключей. Регулировать зазоры приходилось буквально каждые 10-15 тысяч км.

На сегодняшний день такая проблема практически отпала благодаря изобретению и широкому применению гидрокомпенсаторов.

Устройство и принцип действия гидрокомпенсатора

Основные элементы гидрокомпенсатора:

плунжерная пара (шарик, пружина, втулка плунжера);
канал для поступления масла внутрь компенсатора;
корпус.

Компенсатор устанавливается в головку блока цилиндров в специально отведенное место. Есть также возможность установить их и на более старые типы двигателей, в которых их установка не предусматривалась.

Принцип работы достаточно простой. Кулачок распредвала имеет неправильную форму. Когда он не давит на толкатель, зазор между ними увеличивается. В этот момент плунжерная пружина давит на клапан плунжера и внутрь компенсатора поступает масло из системы смазки, рабочая часть компенсатора немного приподнимается, приводит в движение толкатель и зазор между кулачком и толкателем исчезает.

Когда же распредвал делает оборот и кулачок начинает производить нагрузку на толкатель, рабочая часть гидрокомпенсатора начинает опускаться до тех пор, пока не перекроется канал поступления масла. Соответственно давление внутри компенсатора увеличивается и передается на шток клапана двигателя.

Именно благодаря внедрению гидрокомпенсаторов удалось достичь таких преимуществ новых двигателей перед старыми:

отпала необходимость постоянно регулировать зазоры клапанов;
работа двигателя стала более мягкой и тихой;
уменьшилось количество ударных нагрузок на клапаны и распредвал.

Основные проблемы гидрокомпенсаторов

Стоит отметить, что плунжерная пара компенсатора — это весьма точное устройство. Зазор между втулкой и плунжером составляет несколько микрон. К тому же и масловыводящий канал тоже очень небольшого диаметра. Поэтому данные механизмы очень чувствительны к качеству масла. Они начинают стучать и выходить из строя, если заливать в двигатель некачественное масло, или если в нем очень много шлака, грязи, песка и так далее.

Если в системе смазки двигателя есть недочеты, то масло не сможет поступать в компенсаторы, а от этого они будут перегреваться и быстрее выходить из строя.

При установке или замене компенсаторов позаботьтесь, чтобы они были заполнены маслом. Обычно они поставляются уже заполненными. Если же внутри будет воздух, то могут возникнуть воздушные пробки и механизм не сможет выполнять поставленные задачи.

Если автомобиль долго стоял без работы, может происходить утечка масла из компенсаторов. В таком случае нужно их прокачать: дать поработать двигателю на постоянных оборотах, затем на переменных, а после этого на холостых — масло поступит в компенсаторы.

На этом видео специалист расскажет об устройстве и принципах работы гидрокомпенсаторов.

//www.youtube.com/embed/xnpjMjTW1Z4

Могут ли стучать гидрокомпенсаторы из за масла

Почему стучат гидрокомпенсаторы и что делать?

Виды, устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов

Гидрокомпенсатор, он же гидротолкатель предназначен для автоматической регулировки тепловых зазоров клапанов двигателя. В ходе эксплуатации автомобиля можно слышать постукивание двигателя, говорят это стучат гидрокомпенсаторы. А Вы знаете причины этой неисправности и как с ней бороться?

Как определить, какой стучит гидрокомпенсатор?

Чтобы проверить гидрокомпенсатор необходимо нажать на него выколоткой из мягкого металла или отверткой (при этом кулачок распредвала должен быть обращен к толкателю «затылком»). В нормальном состоянии гидротолкатель должен прожиматься со значительным усилием. Если же усилие невелико, гидротолкатель необходимо заменить.
Установите поочередно кулачки распредвала выступами вверх и проверьте наличие зазора между толкателями и кулачками. Утапливая (например, деревянным клином) проверяемый гидротолкатель, сравните скорость его перемещения с остальными. При наличии зазора или повышенной скорости перемещения разберите гидрокомпенсатор и очистите его детали от загрязнений или замените гидрокомпенсатор.

Почему стучат гидрокомпенсаторы

Причина неисправности	Способ устранения

Вытекание масла из части гидрокомпенсаторов во время длительной стоянки	Шум, исчезающий спустя несколько секунд после пуска двигателя, не является признаком неисправности, так как из части гидрокомпенсаторов, находившихся под нагрузкой клапанных пружин открытых клапанов (каналы подачи масла остались открытыми), вытекло масло, недостаток которого восполняется в начале работы двигателя

Повреждение или износ шарика обратного клапана Загрязнение механизма гидрокомпенсатора продуктами износа при несвоевременной замене масла или его низком качестве	Замените гидрокомпенсатор Очистите детали механизма от загрязнений. Применяйте масло, рекомендуемое в руководстве по эксплуатации

Перетекание масла через увеличенные вследствие износа зазоры между плунжером и гильзой гидрокомпенсатора	Замените изношенный гидрокомпенсатор в сборе

Вспенивание при избытке масла (выше верхней метки на щупе) в масляном картере из-за его взбалтывания коленвалом. Попадание воздушно-пенной масляной смеси в гидрокомпенсаторы нарушает их работу Засасывание воздуха масляным насосом при чрезмерно низком уровне масла в масляном картере Повреждение маслоприемника из-за деформации масляного картера при ударе о дорожное препятствие	Доведите уровень масла в масляном картере до нормы Доведите уровень масла в масляном картере до нормы Отремонтируйте или замените дефектные детали

Возникновение зазора между толкателем и кулачком распредвала из-за повреждения или загрязнения деталей гидрокомпенсатора	Снимите крышку ГБЦ, установите поочередно кулачки распредвала выступами вверх и проверьте наличие зазора между толкателями и кулачками. Утапливая (например, деревянным клином) проверяемый гидротолкатель, сравните скорость его перемещения с остальными. При наличии зазора или повышенной скорости перемещения разберите гидрокомпенсатор и очистите его детали от загрязнений или замените гидрокомпенсатор

Заключение

xn--2111-43da1a8c.xn--p1ai

Гидрокомпенсаторы

Гидрокомпенсаторы клапанов являются деталями, относящимися к системе газораспределения двигателя и отвечают за компенсацию теплового зазора между толкателем клапанов и торцевой частью клапана. Гидрокомпенсатор клапанов является на сегодня обязательной частью практически любого легкового автомобиля, вне зависимости от его класса и назначения.

Для чего нужен гидрокомпенсатор клапанов?

Клапаны цилиндра, толкатели клапанов – неотъемлемые детали двигателя автомобиля. Задачей клапанов является впуск топливо–воздушной смеси в цилиндр, а затем выпуск отработавших газов из цилиндра. Управление открытием и закрытием клапанов осуществляется распределительным валом через специальные толкатели. Между толкателями и клапанами существует зазор, который изменяется по мере прогрева двигателя. Если данный зазор не устранить, толкатель будет стучать о клапан, чего быть не должно.

Для автоматического устранения данного зазора применяются специальные устройства, которые работают за счет давления масла и называются гидрокомпенсаторы клапанов. Гидрокомпенсаторы клапанов устанавливаются на каждый клапан и соединены с масляной системой двигателя.

Гидрокомпенсатор представляет собой корпус, который внешне похож на поршень. На верхнюю часть корпуса оказывает давление толкатель или эксцентрик распредвала. Боковая стенка корпуса обязательно имеет канавку и отверстия для подачи масла. Внутри в центре корпуса размещается плунжер и поршень, являющиеся главными рабочими частями. Под воздействием давления масла поршень смещается вниз и давит на торец клапана.

Между поршнем и плунжером имеется пружина с шайбой в центре отверстия и шариком, который выполняет функцию запорного клапана, удерживающего в полости поршня достаточное количество масла. Когда клапан находится в положении «закрыто», то масляные каналы корпуса сообщаются с каналами системы смазки мотора. Давление масла уравнивается. При давлении эксцентрика корпус смещается с клапаном вниз и сообщающиеся каналы перекрываются. В этот момент в плунжере находится именно такое количество масла, которое обеспечивает беззазорное соприкосновение рабочих частей. Поэтому клапана с такими компенсаторами не стучат.

Как часто менять гидрокомпенсаторы клапанов?

Необходимость замены гидрокомпенсаторов клапанов возникает в случае износа его рабочих частей (например, износ плунжерной пары или перепускного шарикового клапана). При этом пробег автомобиля может быть самый разный, в зависимости от многих факторов – от надежности данного узла, изначально заложенной при конструировании, от качества используемых материалов, и, самое главное – от качества масла и его своевременной замены.

При использовании качественного масла и регламента технического обслуживания, неисправность гидрокомпенсаторов клапанов может не возникнуть до конца срока службы автомобиля. И наоборот, при использовании масла низкого качества, частом перегреве двигателя, гидрокомпенсаторы могут выйти из строя. Об износе и выходе из строя гидрокомпенсаторов клапанов могут подсказать шумы и стуки, возникающие при работе двигателя.

Почему стучат гидрокомпенсаторы

Как выглядит гидрокомпенсатор

Конечно же включение в конструкцию двигателя гидрокомпенсаторов повысило его надежность, стабильность работы, да и сама работа мотора стала мягче и ровнее.Тем не менее, и с этими устройствами возникают проблемы. Характерным признаком неполадок в гидрокомпенсаторах, является их стук. Ну и уже потом появляются характерные для неотрегулированых клапанов, проблемы. В чем же слабое место гидрокомпенсатора?

Стук гидрокомпенсатора говорит о том, что по каким-то причинам устройство не успевает выбрать нужный зазор клапана. Другими словами, компенсатор частично или полностью перестал выполнять свои функции. Причин такого саботажа может быть четыре:

низкое давление в системе смазки;
износ плунжерной пары;
износ или засорение шарикового клапана;
заклинивание устройства;

Если причиной отказа гидрокомпенсатора стал износ в плунжерной паре или же шариковый клапан выработал свой ресурс, устройство придется менять. Если клапан просто забился из-за масла низкого качества, его можно попытаться промыть. Ну а что касается низкого давления масла в системе, это вообще не проблема гидрокомпенсатора. Соответственно и устранять ее нужно не здесь. Если же устройство заклинило, скорее всего, гидрокомпенсатор так же придется менять.

Устройство

Основными деталями гидрокомпенсатора являются: корпус, плунжерная пара, пружина плунжера и обратный клапан

Корпусом может служить (в зависимости от конструкции привода клапанов) цилиндрический толкатель, коромысло или часть головки блока цилиндров.
Плунжерная пара состоит из:

втулки, обеспечивающей движение плунжера в строго заданном направлении. Зазор между ними составляет 5-8 мкм для обеспечения герметичности;
плунжера — стального цилиндра, в нижней части которого имеется отверстие, соединяющее полости внутри плунжера и под ним. В некоторых конструкциях с одноплечим рычагом используется плунжер без внутренней полости, а верхняя часть его имеет вид сферической головки и служит опорой.

Пружина плунжера расположена между ним и втулкой (в полости под плунжером).
Обратный клапан в большинстве случаев представляет собой стальной подпружиненный шарик.

Неисправности

Нередко водители современных автомобилей, оснащенных моторами с гидротолкателями, сталкиваются с проблемами стучащих компенсаторов. Обычно подобные неисправности появляются на пробегах свыше 40 000км или больше. Почему стучат гидрокомпенсаторы? Причин для появления злополучного цокота может быть много, разберем их по порядку.

Использование низкокачественного масла. и/или несвоевременная замена ГСМ.

При заливке в мотор дешевых и некачественных масел, детали гидрокомпенсаторы подвергаются преждевременному износу: засоряются масляные каналы и клапан компенсатора (шарик), из-за чего компенсатор не полностью закрывается. Кроме того, при низкокачественном масле и неправильной работе плунжерной пары, часто происходят утечки масла и неправильный выбор зазора.

Несвоевременная замена ГСМ.

Редкая смена моторного масла также является одной из причин стука компенсаторов. Масло потерявшее свои рабочие свойства склонно к пригоранию и закоксовыванию, из-за чего отложения на стенках каналов мешают нормальному проходу и оттоку масла от компенсаторов.

Недостаточное количество масла в системе.

Автовладельцам не стоит забывать, что необходимо постоянно следить за уровнем масла в двигателе посредством щупа, причем делать это рекомендуется при каждом открытии капота, благо эта процедура по времени не занимает больше двух минут. Поэтому при появлении цокота из под клапанной крышки в первую очередь следует проверить уровень масла.

Разные модели силовых агрегатов имеют свои типичные «болячки», одна из таковых — утечки масла. И если подобные конструктивные недостатки в современных моделях двигателей можно встретить крайне редко, то проблемы с расходниками встречаются гораздо чаще.
Использование неоригинальных или некачественных сальников и прокладок способно спровоцировать течи масла и понижение общего давления масла. Поэтому не стоит удивляться, если при «запотевшей» крышке ГБЦ или при подтеках на блоке цилиндров, начнут стучать компенсаторы.
Кроме текущих сальников и прокладок проблемным местом также может быть неисправный масляный фильтр, из-за которого падает давление в системе и масло плохо поступает в колодцы для компенсаторов.

Поломки компенсаторов.

Выход из строя компенсаторов на иностранных автомобилях — явление не частое, но при эксплуатации в условиях стран РФ и СНГ всё-таки случается. Основных причин здесь две:
— некачественные ГСМ (поддельное или дешевое масло, низкооктановый бензин со вредными присадками и т.д);
— дешевый (ненадежный) производитель самих компенсаторов.

Использование низкокачественных ГСМ ведет к тому, что элементы гидротолкателей со временем попросту выходят из строя:
— заклинивает плунжерная пара;
— выходит из строя пружина плунжера.

Естественный износ.

При большом пробеге гидротолкателей (свыше 60 000 — 70 000 км) внутренние части компенсатора изнашиваются, в следствие чего появляются утечки масла из внутренней полости детали. Также на таких пробегах не редки случаи с подклиниванием плунжерной пары из-за чего часто возникает паразитный цокот.

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?