Что такое гидрики в двигателе


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!

  1. Прерывистый шум в верхней части двигателя на холостых оборотах. Неисправность: клапан гидрокомпенсатора закрывается негерметично, поэтому не создается должного давления для компенсации теплового зазора;
  2. 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!

Гидрокомпенсатор. Принцип его работы. — DRIVE2

По мере прогрева двигателя, детали ГРМ также нагреваются, что ведет к их тепловому расширению, а следовательно изменению зазоров между ними. Не правильная регулировка зазоров, а именно выставление очень маленького зазора может привести к не плотному закрытию клапана, что вызовет его прогорание или стуки в системе ГРМ при выставлении слишком большого зазора. К тому же этот зазор изменяется в процессе эксплуатации двигателя вследствие износа.

Так как регулировка зазора клапанов является довольно сложным и ответственным мероприятием, на смену рычагам и шайбам, которые требуют регулировки, пришли гидрокомпенсаторы которые автоматически выбирают зазор и при этом, не требуется никаких дополнительных настроек.

Устройство гидрокомпенсатора приведено на (Рис 1).

Рис 1 – Схематическое изображение гидрокомпенсатора. 1 – кулачек распределительного вала. 2 – выемка в теле гидрокомпенсатора. 3 – втулка плунжера. 4 – плунжер. 5 – пружина клапана плунжера. 6 – пружина клапана газораспределительного механизма. 7 – зазор между кулачком распределительного вала и рабочей поверхности гидрокомпенсатора. 8 — шарик (клапан плунжера). 9 – масляный канал в теле гидрокомпенсатора. 10 – масляный канал в головке блока цилиндров. 11 – пружина плунжирной пары. 12 – клапан газораспределительного механизма. Работает гидрокомпенсатор следующим образом: Положение, когда кулачек распределительного вала находится противоположно рабочей поверхности гидрокомпенсатора (Рис 2). Клапан ГРМ 12 под действием пружины 6 находится в закрытом положении, усилие со стороны гидрокомпенсатора на него отсутствует.

Рис 2 — Кулачек не давит на гидрокомпенсатор. За счет действия пружины 11 и плунжерной пары 3 и 4 происходит перемещение плунжера вместе с телом гидрокомпенсатора, пока вся конструкция не упрется в кулачек распредвала, тем самым убирая зазор. Когда масляный канал гидрокомпенсатора 9 и головки 10 станут на одном уровни, то масло под давлением подается во внутрь компенсатора. Далее через выемку 2 и клапан 8 попадает во внутрь плунжерной пары. Следующим этапом является надавливание кулачка распредвала на компенсатор.

Рис 3 – Кулачек давит на гидрокомпенсатор. Внутри плунжерной пары создается давление, которым запирается шариковый клапан 8. Так как у масла маленький коэффициент сжатия, получается, что гидрокомпенсатор выступает как жесткий элемент между распредвалом и клапаном. Получается, что кулачек распредвала давит на компенсатор, а он в свою очередь открывает клапан. В процессе сдавливания гидрокомпенсатора из плунжерной пары через клапан выдавливается небольшое количество масла, прежде чем шарик полностью преградит дорогу маслу. Таким образом, вновь образуется зазор, который при следующем проворачивании распредвала на 180 градусов исчезнет за счет пружины плунжерной пары и новой закачанной в него порции масла. В этом заключается работа гидрокомпенсатора, что, не смотря на температуру двигателя (присутствует или нет тепловое расширение деталей), гидрокомпенсатор всегда подбирает необходимый зазор. На протяжении всего срока службы не требует дополнительных вмешательств и проведения, каких-либо настроек.

Стучат гидрокомпенсаторы.

Стук гидрокомпенсаторов говорит об их не правильной работе. Стук происходит из-за того, что компенсатор не успевает выбирать зазор, то есть он не справляется со своей работой.

Стучать гидрокомпенсаторы могут по следующим причинам:

В системе смазки создается не достаточное давление масла, что приводит к тому, что компенсаторы не заполняются необходимым количеством масла. Устранение неисправности: В этом случае гидрокомпенсаторы исправны, причину нужно искать в системе смазки.Износ в плунжерной паре. Масло вытекает между втулкой плунжера 3 и самим плунжером 4 из полости под плунжером. Вследствие чего гидрокомпенсатор не успевает выбирать зазор. Устранение неисправности: Замена гидрокомпенсаторов.Износ или засорение шарикового клапана в плунжерной паре, что приводит к дополнительным утечкам масла из плунжерной пары. Так же как и в предыдущем случае гидрокомпенсатор не успевает выбирать зазор. Устранение неисправности: Засорение шарикового клапана обычно происходит вследствие использования низкокачественного масла. Поэтому промывка гидрокомпенсатора может отсрочить их замену, но все же если на них проехали уже приличное расстояние, то их лучше заменить.Заклинивание плунжерной пары. В этом случае работа гидрокомпенсатора полностью парализована.

Для продления срока службы как гидрокомпенсаторов, так и всех трущихся частей двигателя, нужно не экономить на качестве масла. Покупать масло следует только в проверенных магазинах, где вы уверены, что приобретете не подделку, а настоящее качественное масло. Помните, что буквально один раз стоит залить подделку, и вы в разы сократите ресурс вашего двигателя, а то и вообще можно испортить его. Так же помните о своевременной замене масла и масляного фильтра.

Для чего нужны гидрокомпенсаторы в двигателе

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.

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.

Гидрокомпенсаторы, их устройство, предназначение, почему стучат

На этот раз речь пойдет о детали, которую многие могли слышать при работе мотора, но не все могли её видеть, а именно про гидрокомпенсаторы. Рассказать постараюсь популярно о научном, чтобы упоминание гидрокомпенсаторов в автосервисе не вводило вас в ступор, а недобросовестные механики не обманули вас, предложив ненужный ремонт.

Что такое гидрокомпенсаторы

Придется немного опуститься в дебри устройства двигателя. В верхней части двигателя расположена головка блока цилиндров, внутри которой вращается распределительный вал(возможно даже не один). С виду распределительный вал похож на обычную ось, у которой имеются кулачки. Да что рассказывать. У меня даже фотография с капиталки осталась.

Красным кружочком как раз выделен кулачек распредвала и гидрокомпенсатор под ним. Кулачек должен нажимать на клапан, чтобы его открыть, но длина клапана не постоянна — холодный клапан короче, горячий клапан длиннее. Смотрите как выглядит клапан, чтобы было понятно о чем идет речь.

Так вот. Для того, чтобы клапан всегда закрывался в одно и то же время такта, необходима какая то прослойка между кулачком распредвала и ножкой клапана. Раньше прибегали к помощи регулировочных пятаков, то есть на ножку клапана ложили специальный откалиброванный блинчик, который позволял при прогретом моторе точно закрыть клапан в нужное время. Однако если клапан износился, или пятак подобран неверно, при закрытии клапана кулачек будет неплотно прилегать к регулировочной шайбе и в итоге клапан будет бить о свое посадочное место. Это явление называется «Стучат клапана». На самом деле это может быть звук удара клапана по головке или удара кулачка распредвала по шайбе. По мере износа требовалась операция регулирования клапанов, то есть замена шайб на более толстые. Операция эта достаточно муторная, а самое главное что повторять ее приходилось часто. В дополнение можно сказать, что регулировка клапанов шайбами достаточно не совершенна, ведь на холодную клапан короче, на горячую длиннее и невозможно отрегулировать клапан на оба режима работы двигателя. Вот тут то и придумали гидрокомпенсаторы. Понять принцип их работы достаточно просто: представьте себе обычный ручной насос. Если этому насосу заткнуть выходное отверстие, то поднять ручку насоса вы сможете, а вот опустить уже нет, даже если повисните на насосе. На этом принципе и построен гидрокомпенсатор. В расслабленном состоянии в него подается моторное мало, которое заполняет его полость, но выпускает гидрокомпенсатор масло долго — потребуется несколько часов, чтобы он немного спустился. Как ручной насос в общем.

Таким образом, гидрокомпенсатор это такая штука, которая очень легко наполняется маслом но очень сложно опорожняется. Применение гидрокомпенсаторов позволяет забыть про регулировку клапанов на всем сроке жизни мотора.

Стучат гидрокомпенсаторы

Такое явление случается и у него есть пять причин:

  • Низкое давление масла, в результате чего гидрокомпенсатор не может наполниться маслом на все 100 процентов.
  • Малый уровень масла в двигателе, в результате чего головка двигателя испытывает масляное голодание, а в компенсаторы попадает меньше масла чем надо.
  • Высокий износ гидрокомпенсатора, который привел к его негерметичности.
  • Закоксованность компенсаторов, которая в свою очередь приводит к негерметичности детали, и он легко прожимается.
  • Закоксованность гидрокомпенсаторов, которая приводит к заклиниванию компенсатора в определенном положении.

Гидрокомпенсаторы могут стучать только потому, что их легко продавить или они потеряли свойство прожиматься. Причины легкого прожимания и заклинивания я перечислил выше.

Как избавиться от стука гидрокомпенсаторов

Если причиной стука является низкое давление или масляное голодание головки, необходимо срочно подлить масло до нормального уровня и если стук не исчез через 5-10 минут, проверить давление масла.

При изношенности гидрокомпенсаторов поможет только их замена. Обычно компенсаторов в моторе столько же, сколько и клапанов (по другому деталь называется гидравлический толкатель клапана).

Если компенсатор закоксовался, вполне вероятно, что поможет их чистка.

Чистка или раскоксовка гидрокомпенсатора

Некоторые гидрокомпенсаторы имеют разборную конструкцию, и, разобрав его, реально очистить отложения, которые мешают ему нормально работать. Эта операция выполняется исключительно на свой страх и риск и никто не может дать гарантии, что почищенный компенсатор будет работоспособен. В автосервисе тем более никто не возьмется за эту работу.

Сам я такую работу на своей машине делал, что помогло мне отложить замену гидрокомпенсаторов на пол года.

Для чистки гидрокомпенсатора нам понадобится грубая хлопковая ткань, пассатижи, маленький газовый ключ и крепкий растворитель. Ну и разумеется весь инструмент для снятия головки двигателя и распредвала. При снятии головки, скорее всего, придется снимать ремень ГРМ, который потом необходимо будет выставить по меткам обратно. Также будьте осторожны при затягивании постелей распредвала — тянуть лучше всего динамометрическим ключом и строго под правильным усилием. Клапанная крышка так же должна тянуться динамометрическим ключом или с идеально одинаковым усилиям. Если клапанную крышку затянуть неравномерно, из под её прокладки будет подтекать или потеть масло.

Когда гидрокомпенсаторы будут у вас в руках, их необходимо разобрать. Обычно они собраны на разъемных стопорных кольцах и необходимо с силой выдернуть внутренний цилиндр из корпуса. Так же разбирать компенсатор лучше над газетой или тряпкой, так как внутри гидрокомпенсатора мелкий шарик, пружинка и прочие мелкие детали.

Детали каждого гидрокомпенсатора должны находиться в отдельной емкости. Не перемешивайте детали разным компенсаторов. И запомните какой гидрокомпенсатор где стоял — у них разная выработка.

Повредить внешнюю часть гидрокомпенсатора или внешнюю часть внутреннего цилиндра нельзя, так как это тут же приведет к нарушению герметичности и выходу компенсатора из строя. Разобранный гидрокомпенсатор опускается в растворитель и отмокает, после чего очищается грубой тряпкой до состояния чистого металла. Собирать деталь лучше всего на сухую, а если не получится, слегка смажьте его. Если вы попробуете собрать компенсатор, наполненный маслом, у вас скорее всего ничего не получится. После сборки, гидрокомпенсатор необходимо наполнить маслом при помощи шприца, заводя масло через специальное отверстие сбоку детали.

Когда все компенсаторы почищены и собраны, установите их на место, соберите распредвал и головку.

После установки нельзя заводить двигатель сразу, так как гидрокомпенсаторам необходимо сжаться. Если полностью накачанный компенсатор установить и сразу завести двигатель, клапан может встретиться с поршнем, что приведет к повреждению клапана. Повреждение внешней части гидрокомпенсатора с образованием задиров и его установке на автомобиль приведет к повреждению головки двигателя, после чего её нельзя будет отремонтировать — только замена.

Еще раз повторю, что чистка компенсаторов проводится исключительно на свой страх и риск. Никто не сможет дать гарантию того, что компенсатор будет работоспособен, и что это не повредит двигателю. Так же повторюсь, что чистка компенсатора способна продлить его жизнь ненадолго. Срок службы гидрокомпенсаторов достаточно долгий, при условии что вы используете хорошее масло, так что если вы единожды поменяете их, второй раз замену они скорей всего не потребуют.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:


Смотрите также


Интересующую Вас информацию Вы можете уточнить у наших специалистов, заполнив форму, приведенную ниже. Мы с радостью Вас проконсультируем!
Почта:
Ваше Имя:
Сообщение:
30+5