Что такое гидрокомпенсаторы и как они работают

Гидрокомпенсаторы клапанов ГРМ устройство и принцип работы

Детали газораспределительного механизма двигателя в процессе работы испытывают большие нагрузки и высокую температуру. От нагрева они расширяются неравномерно, так как сделаны из разных сплавов. Для обеспечения нормальной работы клапанов в конструкции должен быть предусмотрен специальный тепловой зазор между ними и кулачками распредвала, который закрывается в процессе работы мотора.

Зазор должен всегда оставаться в предусмотренных пределах, поэтому клапана нуждаются в периодической регулировке, то есть в подборе толкателей или шайб нужного размера. Избавиться от необходимости регулировки теплового зазора, и уменьшить шум на непрогретом двигателе позволяют гидрокомпенсаторы, иногда их называют просто «гидрики» или гидротолкатели.

  1. Устройство гидрокомпенсатора
  2. Принцип работы
  3. Виды гидрокомпенсаторов
  4. Преимущества и недостатки
  5. Основные неисправности, возможные причины и замена

Устройство гидрокомпенсатора

Гидрокомпенсаторы автоматически регулируют меняющийся тепловой зазор. Приставка «гидро» подразумевает действие какой-то жидкости в работе детали. Этой жидкостью выступает масло, которое подается в гидрокомпенсаторы под давлением. Сложная и точная система пружин внутри регулирует зазор.

Различные виды гидрокомпенсаторов

Применение гидрокомпенсаторов предполагает наличие следующих преимуществ:

  • отсутствие необходимости периодической регулировки клапанов;
  • правильная работа ГРМ;
  • уменьшения шума при работе мотора;
  • увеличение ресурса деталей газораспределительного механизма.

Основными компонентами гидрокомпенсатора являются:

  • корпус;
  • плунжер (плунжерная пара);
  • втулка плунжера;
  • пружина плунжера;
  • клапан плунжера (шарик).

Устройство гидрокомпенсатора

Принцип работы

Работу детали можно описать несколькими этапами:

  1. Кулачок распредвала не оказывает давления на компенсатор и повернут к нему тыльной стороной, при этом между ними присутствует небольшой зазор. Плунжерная пружина внутри гидрокомпенсатора толкает плунжер из втулки. В это время под плунжером образовывается полость, которая заполняется маслом под давлением через совмещенный канал и отверстие в корпусе. Объем масла набирается до нужного уровня и шариковый клапан закрывается под действием пружины. Толкатель упирается в кулачок, движение плунжера прекращается, и масляный канал перекрывается. При этом зазор исчезает.
  2. Когда кулачок начинает поворачиваться, он нажимает на гидрокомпенсатор, перемещая его вниз. За счет набранного объема масла плунжерная пара становится жесткой и передает усилие далее на клапан. Клапан под давлением открывается и в камеру сгорания поступает топливовоздушная смесь.
  3. Во время движения вниз немного масла вытекает из полости под плунжером. После того как кулачок пройдет активную фазу воздействия цикл работы повторяется вновь.

Работа гидрокомпенсатора

Гидрокомпенсатор также регулирует зазор, возникающий вследствие естественного износа деталей ГРМ. Это простой, но в то же время сложный по исполнению механизм с точной подгонкой деталей.

Правильная работа гидравлических компенсаторов во многом зависит от давления масла в системе и от степени его вязкости. Слишком вязкое и холодное масло не сможет в нужном количестве поступить через каналы в тело толкателя. Слабое давление и протечки также снижают работоспособность механизма.

Виды гидрокомпенсаторов

В зависимости от компоновки ГРМ и места установки различают четыре основных вида гидрокомпенсаторов:

  • гидротолкатели;
  • роликовые гидротолкатели;
  • гидроопоры;
  • гидроопоры, которые устанавливаются под коромысла или рычаги.

Виды гидрокомпенсаторов

Все виды несколько отличаются по конструкции, но имеют один и тот же принцип действия. Наибольшее распространение в современных автомобилях получили обычные гидротолкатели с плоской опорой под кулачок распредвала. Данные механизмы устанавливаются непосредственно на стержне клапана. Кулачок распредвала воздействует на гидротолкатель напрямую.

При нижнем расположении распредвала устанавливаются гидроопоры под рычаги и коромысла. В таком положении кулачок толкает механизм уже снизу, а усилие на клапан передается через рычаг или коромысло.

Варианты расположения

По такому же принципу работают и роликовые гидроопоры. Для меньшего воздействия трения применяются ролики, которые контактируют с кулачками. Роликовые гидроопоры применяются в основном на двигателях японского производства.

Преимущества и недостатки

Гидравлические компенсаторы позволяют избежать множества технических проблем при эксплуатации двигателя. Отпадает необходимость регулировки теплового зазора, например, с помощью шайб. Также гидротолкатели уменьшают уровень шума и ударные нагрузки. Плавная и правильная работа снижает износ деталей ГРМ.

Среди преимуществ есть и свои недостатки. Двигатели, в которых используются гидрокомпенсаторы, имеют свои особенности эксплуатации. Самый явный из них – неровная работа холодного двигателя на момент запуска. Появляются характерные стуки, которые при достижении температуры и давления исчезают. Это происходит из-за того, что при запуске давление масла недостаточное. Оно не поступает в компенсаторы, поэтому появляется стук.

Еще одним недостатком можно назвать стоимость деталей и обслуживание. Если потребуется замена, то это стоит доверить мастеру. Также гидрокомпенсаторы требовательны к качеству масла и работе всей системы смазки. Если залить некачественное масло, то это может напрямую сказаться на их работе.

Основные неисправности, возможные причины и замена

Появившийся стук говорит о неисправностях в газораспределительном механизме. Если стоят гидрокомпенсаторы, то причина может быть в них:

  • Неисправность самих гидротолкателей: выход из строя плунжерной пары или заклинивание плунжеров, заклинивание шарикового клапана, естественный износ.
  • Низкое давление масла в системе.
  • Засорение масляных каналов в головке блока цилиндров;
  • Попадание воздуха в систему смазки.

Определить неисправный компенсатор зазора обычному автолюбителю бывает достаточно трудно. Для этого, например, можно воспользоваться автомобильным стетоскопом. Достаточно прослушать каждый гидрокомпенсатор, чтобы определить неисправный по характерному стуку.

Также работоспособность гидрокомпенсаторов можно проверить, если удастся снять их с двигателя. В заполненном состоянии они не должны сжиматься. Некоторые виды можно разобрать и определить степень износа внутренних деталей.

Некачественное масло приводит к засорению масляных каналов. Исправить это можно путем замены самого масла, масляного фильтра и промывки гидрокомпенсаторов. Промыть можно специальными жидкостями, ацетоном или высокооктановым бензином. Если дело в масле, то это должно помочь устранить стук.

Специалисты рекомендуют менять не отдельные компенсаторы, а сразу все. Делать это нужно после 150-200 тысяч километров пробега. На такой дистанции они подвергаются естественному износу.

При замене гидравлических компенсаторов зазора нужно соблюдать некоторые нюансы:

  • Новые гидротолкатели уже заполнены масляным составом. Удалять это масло не нужно. Масло смешивается в системе смазки, и воздух не попадет в систему.
  • Нельзя ставить “пустые” компенсаторы (без масла) после промывки или разборки. Так в систему попадает воздух.
  • После установки новых гидрокомпенсаторов рекомендуется несколько раз провернуть коленчатый вал. Это делается для того, чтобы плунжерные пары пришли в рабочее состояние, и повысилось давление.
  • После замены гидротолкателей рекомендуется поменять масло и фильтр.

Чтобы гидрокомпенсаторы доставляли как можно меньше проблем при эксплуатации, нужно использовать качественное моторное масло, которое рекомендуется в руководстве по эксплуатации автомобиля. Также необходимо соблюдать регламент замены масла и фильтра. Соблюдая эти правила, гидравлические компенсаторы прослужат долго.

Что такое гидрокомпенсаторы

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.

Читайте также: Регулировка клапанов — для чего она нужна и что дает.

Гидравлический компенсатор автомобиля – просто о сложном!

Для того, чтобы понять принцип работы гидрокомпенсатора, а следовательно определить почему он выходит из строя и как его чинить, надо вспомнить устройство двигателя. Помните, как расположены клапаны и для чего они нужны? Впускной клапан отвечает за подачу топлива, а выпускной за выход отработанных при сгорании топлива в двигателе газов.

Так вот, гидрокомпенсатор – это устройство, которое регулирует зазор клапанов в автоматическом режиме, таким образом, обеспечивая равномерную подачу топлива в рабочую камеру двигателя и вывод «отработки». Установка гидрокомпенсаторов позволяет исключить для сервисменов завода изготовителя процесс ручной регулировки клапанов, кстати, очень трудоемкого и продолжительного.

Виды гидрокомпенсаторов

Учитывая конструктивные особенности, гидрокомпенсаторы принято классифицировать следующим образом:

  • гидравлическая опора коромысла;
  • гидроопора;
  • роликовый гидротолкатель;
  • гидротолкатель.

Схема реализации в каждом из указанных случаев разная, но предназначение остается единым, как и принцип действия.

Как работают гидрокомпенсаторы в двигателе

Схема работы гидротолкателя

Устройство гидрокомпенсатора является достаточно простым, но эта деталь выполняет важную функцию.

Гидрокомпенсатор представляет собой маслонаполняемый цилиндр, имеющий выдвигающийся поршенек. Этот цилиндр наполняется маслом под давлением. Также там находится пружинка и шарик, который перекрывает дренажное отверстие и не дает маслу выйти наружу, тем самым создавая некую упругость. В этом-то и заключается принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов. Из-за маленького коэффициента сжатия масла эти детали играю роль некоего жесткого элемента между распредвалом и клапаном. Кулачек распредвала давит на гидротолкатель, а тот, в свою очередь, открывает клапан. Устройство гидрокомпенсатора является достаточно простым, но эта деталь выполняет важную функцию.

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.

Видео о гидрокомпенсаторах

Последствия бездействия при стуке гидрокомпенсаторов

В случае если стук действительно издают гидрокомпенсаторы, несвоевременная замена, или ремонт гидрокомпенсаторов приведет к сокращению эксплуатационного ресурса привода газораспределительного механизма и головки блока цилиндров.

Ремонт, как первого, так и второго узла – удовольствие дорогостоящее и обременительное.

И напоследок, скажем, что вы конечно можете, как диагностировать проблему своими силами, так и устранить ее также самостоятельно.

Но промывка или замена гидрокомпенсаторов – это уже прямое вмешательство в системы силового агрегата вашего автомобиля, поэтому если вы чувствуете малейшие сомнения в своих силах – потрудитесь обратиться в авторизованный сервисный центр.

Если вы «напортачите», то вам все равно потребуется обращаться к «официалам», а они то уж точно определят, что до них под клапанную крышку кто-то уже заглядывал, ведь даже проверка гидрокомпенсаторов требует вскрытия клапанной крышки и поворота коленвала вручную.

При самом негативном варианте развития событий, вы не только оплатите дорогостоящий ремонт силового агрегата или привода ГРМ, но и будете сняты с гарантийного обслуживания (если на ваш автомобиль еще распространяется действие гарантии).

Любой риск должен быть оправдан, а замена гидрокомпенсаторов – не та проблема, которую решают посередине автомобильной трассы при полном отсутствии запасных частей и необходимых инструментов. 10 раз подумайте, стоит ли браться за такую работу самостоятельно, или лучше доверить ее профессионалам.

Своевременное выявление проблемы и простые операции по ее устранению, даже если вы обратитесь в сервис, – вот залог экономии ваших средств и ресурса силового агрегата машины.

Устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов

Устройство стандартного гидравлического компенсатора представлено корпусом с подвижной плунжерной парой внутри, в состав которой входит подпружиненный плунжер с шариковым клапаном и втулка. В качестве корпуса может использоваться часть головки блока цилиндров, цилиндрический толкатель или элементы рычагов привода клапанов.

Работа гидрокомпенсатора во многом зависит от плунжерной пары. Благодаря зазору в 5 — 8 микрон между плунжером и втулкой с одной стороны соединение полностью герметично, а с другой стороны детали свободно перемещаются друг относительно друга.

Обратный шариковый клапан закрывает отверстие в нижней части плунжера, а пружина необходимой жесткости установлена между плунжером и втулкой.

Принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов далее рассмотрен более подробно:

  1. Тепловой зазор остается между распределительным валом и корпусом в момент, когда кулачок распределительного вала тыльной стороной располагается к толкателю.
  2. Посредством масляного канала из системы смазки в плунжер поступает масло, одновременно пружина действует на плунжер и поднимает его, компенсируя зазор. Масло попадает также и в полость под плунжером.
  3. По мере поворачивания вала возникает давление на толкатель со стороны кулачка, из-за чего тот перемещается вниз.
  4. Происходит закрытие обратного шарикового клапана, а плунжерная пара берет на себя роль жесткого элемента, передавая усилие клапану.
  5. Из-под плунжера выдавливается немного масла, поскольку между ним и втулкой есть зазор, но поскольку масло поступает из смазочной системы, происходит компенсация утечки.
  6. Длина гидрокомпенсатора несколько изменяется, поскольку при запущенном двигателе детали нагреваются, но зазор компенсируется в автоматическом порядке за счет изменения объема порции масла.

Цены на гидрокомпенсаторы в современных магазинах

Особенности подлинной упаковки гидрокомпенсаторов INA

Существует несколько производителей гидрокомпенсаторов, стоимость которых значительно отличается.

Сейчас существует большое количество производителей автомобильных запчастей, и каждый владелец машины может найти для себя нужный вариант. Если требуется замена гидрокомпенсаторов, то можно обратить внимание как на оригинальные детали, так и на аналоговые. Вопрос, сколько стоит гидрокомпенсатор, не имеет однозначного ответа. Существует несколько производителей, которые предлагают эти детали, и стоимость товара отличается.

Гидрокомпенсаторы INA – это достаточно распространенный вариант. Они обладают достаточно приемлемой ценой, приобрести деталь можно примерно за 300 рублей. По поводу качества автовладельцы высказывают противоречивые мнения, но в целом эти запчасти обладают хорошим качеством. Именно этот производитель в данный момент лидирует на российском рынке.

Еще одна неплохая разновидность – это гидротолкатели Stellox. Детали от германской фирмы отличаются надежным качеством, как и предыдущие. Цена при этом будет чуть ниже и составит примерно 190-250 рублей.

Желающим сэкономить также можно обратить внимание на запчасти Kolbenschmidt. Гидрокомпенсатор от этого производителя будет стоить примерно 150 рублей.

Как видно из всего вышесказанного, гидрокомпенсаторы – это важная деталь в двигателе автомобиля. Они обеспечивают автоматическую регулировку зазора клапанов и избавляют водителя от ряда проблем. Автовладельцу необязательно знать, где именно находятся гидрокомпенсаторы, но важно понимать, что они всегда должны быть в нормальном состоянии.

Гидрокомпенсаторы – автоматическая регулировка тепловых зазоров клапанов

Иногда при работе двигателя можно услышать характерное постукивание. Опытный мастер скажет: «Стуки в системе ГРМ». Сегодня рассмотрим гидрокомпенсатор – как работает, что это такое, причины неисправности и как с ними бороться.

«Гидрик» (гидротолкатель) – маленький, но важный элемент газораспределительного механизма, предназначенный для автоматического устранения теплового зазора в газораспределительном механизме. Их можно встретить на атмосферных MPI двигателях, на турбированных машинах.

Немного теории

Скорость открытия и закрытия впускных клапанов двигателя регулируется с помощью распределительного механизма, в основе которого – распределительный вал. Если точнее – процесс контролируется с помощью специальных кулачков, находящихся на распредвале ГРМ.

Кулачки представляют собой отливы определенной формы и размера, действующие на клапан при вращении вала. Они надавливают на поверхность клапана и толкают его вниз, он открывается. Когда кулачок проворачивается, он закрывается.

Для чего нужен гидрокомпенсатор

Все дело в большой нагрузке при высокой температуре, которой подвергаются детали ГРМ. Так как элементы выполнены из различных сплавов, они расширяются неравномерно, а их линейные размеры могут изменяться. Во избежание заклинивания между кулачками распредвала и клапанами необходим специальный тепловой зазор, меняющийся в процессе работы двигателя. Его не видно невооруженным глазом, ведь необходимые размеры – всего десятые доли миллиметра.

Чтобы он всегда был в допусках, необходима постоянная регулировка: подбор шайб нужного размера или регулирование при помощи щупов. Гидрокомпенсатор как раз избавляет всю систему от необходимости ручной регулировки теплового зазора. Дополнительно он устраняет шум на непрогретом моторе, способствуют сохранению ресурса деталей газораспределительного механизма.

Подробнее о тепловом зазоре

В процессе эксплуатации двигателя детали изнашиваются, зазор может увеличиваться. При работе мотора появляется неприятный металлический стук – это стучат «пальцы», вплоть до полного прогорания клапана ГРМ.

Таким образом, изменение расстояния может повлечь за собой дорогой ремонт головки блока цилиндров. Поэтому при прохождении примерно 10000 км пришлось бы регулировать зазор вручную, при помощи специальных щупов.

Для автоматической регулировки теплового зазора между клапанами и распределительным валом устанавливают гидрокомпенсаторы, способные выбирать нужное расстояние в автоматическом режиме и тем самым регулировать работу системы газораспределения.

Какие бывают

Различают четыре основных типа гидрокомпенсаторов для современных автомобилей:

  • гидротолкатель;
  • роликовый гидротолкатель (чаще всего устанавливаются на японских автомобилях);
  • гидроопора;
  • гидроопора под рычаг или коромысло.

Все они имеют разные конструкции и схожий принцип функционирования. Больше всего распространены обычные гидротолкатели с плоской опорой под кулачок распредвала, а также гидроопоры под рычаг или коромысло.

Принцип работы гидрокомпенсатора

Основных этапов несколько. Изначально кулачок развернут к компенсатору тыльной стороной, оставляя зазор.

  1. Под действием пружины плунжер начинает выходить из втулки, образовывая полость для поступления масла через отверстие в корпусе. Масло набирается подобно медицинскому шприцу. Палец упирается в распределительный вал.
  2. При достаточном объеме масла пружина закрывает шариковый клапан, перекрывая масляный канал. Зазор исчезает.
  3. При повороте кулачка гидрокомпенсатор перемещается вниз. Давление через несжимаемую жидкость передается на головку клапана, открывая его. Часть жидкости выходит.
  4. Снова пружина поднимает палец, полость заполняется маслом, кулачок входит в активную фазу действия. Таким образом процесс повторяется, регулировка проводится автоматически.

Очевидно, что работа всей системы зависит от качества масла. Оно не должно быть слишком вязким и холодным, так как затрудняется его поступление через каналы. Необходимо следить за давлением масла и своевременно устранять протечки.

Если рассматривать конкретно гидротолкатели, то процесс работы может незначительно меняется. Масляный насос, создавая давление маслом, увеличивает упругость возвратной пружины шарика-клапана, запирая его. Кулачок толкает гидроопору, она давит на крышку, уменьшая потери давления. Поэтому гидротолкатели являются самой экономичной моделью.

Основные неисправности. Когда нужно менять гидрокомпенсатор?

Почему появляется стук? Ведь если автоматически расстояние регулируется, то двигатель должен работать тихо.

Причин может быть несколько:

  1. Механический износ деталей приводит к тому, что палец поднимается выше обычного, нет плотного прилегания. От этого просвет становится больше, и на холостых оборотах появляется характерный стук.
  2. Грязное масло содержит частицы угара и приводит к износу трущихся поверхностей. К тому же забиваются поверхности в корпусе гидрокомпенсатора, жидкость не успевает набираться полностью. Соответственно палец не двигается на определенное расстояние. Появляется стук.

Почему эти моменты не стоит игнорировать?

  1. Прогорание клапанов неминуемо приведет к необходимости ремонтировать головку блока цилиндра. А это влетит вам в копеечку.
  2. На кромках и седлах клапанов появятся язвы, изменится геометрия прилегания поверхностей. В итоге – потеря двигателем компрессии, теряется мощность, он начинает несоразмерно «есть» топливо, и в перспективе светит еще более дорогостоящий ремонт.
  3. При сильном износе кулачков двигателя существенные траты ждут при замене распределительных валов ГРМ.

Желательно поменять не отдельные гидрокомпенсатры, а сразу все. Естественный износ происходит после пробега 180-200 тысяч км.

Вывод

Зная, как устроены гидрокомпенсаторы двигателя, как они работают, можно сделать определенные выводы:

  1. Не экономим на масле и частоте его замены. Его качество может сильно повлиять на работу «гидриков»;
  2. Не проходим мимо, если появился металлический стук в клапанной крышке на «холодном» моторе. Он может быть несколько секунд, а может не прекращаться несколько минут – это уже плохой сигнал, стоит задуматься о замене гидрокомпенсаторов;
  3. Если уже менять, то обязательно все, не только те, которые пришли в негодность.
Читайте также:  Как самостоятельно сделать химчистку салона автомобиля
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector