Как должны работать гидрокомпенсаторы на ваз

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 05.10.2024

Виды, устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов

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.

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.

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).

Принцип работы

Работу детали можно описать несколькими этапами:

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.
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.
Во время движения вниз немного масла вытекает из полости под плунжером. После того как кулачок пройдет активную фазу воздействия цикл работы повторяется вновь.

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.

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.

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.

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:

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.

Устройство и принцип работы гидрокомпенсатора

Размеры деталей работающего двигателя внутреннего сгорания вследствие нагрева увеличиваются. Чтобы это не привело к поломкам, ускоренному износу, ухудшению характеристик силовых агрегатов, между некоторыми деталями на этапе конструирования создают тепловые зазоры. При разогреве мотора за счет расширения деталей они «выбираются» (поглощаются). Тем не менее по мере износа деталей их нагрева оказывается недостаточно для поглощения зазоров, что отрицательно сказывается на характеристиках двигателя.
Размеры деталей работающего двигателя внутреннего сгорания вследствие нагрева увеличиваются. — само по себе ничего страшного не привносит. Но, поскольку двигатель состоит из деталей, сделанных из разных материалов (чугун, сталь, аллюминий), у которых разные коэффициенты теплового расширения, то увеличиваются они в разной степени. Эту проблему отчасти и решают гидрокомпенсаторы.
Тепловой зазор в механизме привода клапанов напрямую влияет на работоспособность силового агрегата. Так как из-за износа деталей клапанные зазоры постоянно изменяются, еще в начале прошлого века в двигатель внедрили механизм их регулирования с помощью обычных гаечных ключей. Делать это следовало регулярно, а значит, повышалась трудоемкость техобслуживания и увеличивалась его стоимость. Гидрокомпенсаторы (ГК) позволяют избежать этих проблем. Они должны полностью поглощать зазоры между рабочими поверхностями распредвала и рокерами коромыслами, клапанами, штангами — независимо от температурного режима и степени износа деталей. Зазор в клапанном механизме может как увеличиваться так и уменьшаться в зависимости от конструкции ГРМ и применяемых материалов.
Гидрокомпенсаторы можно устанавливать на все типы газораспределительных механизмов (ГРМ) — с коромыслами, рычагами, штангами — и при любом расположении распредвала (верхнем или нижнем). В зависимости от конструкции ГРМ различают четыре базовых типа гидрокомпенсаторов: гидротолкатели; гидроопоры; гидроопоры, предназначенные для установки в рычаги или коромысла; роликовые гидротолкатели.
Гидрокомпенсатор в толкателе с верхним распредвалом работает следующим образом:
Кулачок распредвала, повернутый к толкателю тыльной стороной, не передает на него усилие, и плунжерная пружина свободно выдвигает плунжер из втулки, выбирая тем самым необходимый зазор. Образовавшаяся полость под плунжером, через шариковый клапан вбирает в себя масло. После того как масло заполнит полость, срабатывает шариковый клапан, который под действием своей пружины, закрывая появившуюся полость.
Поворачиваясь выпуклым профилем к толкателю, кулачок нажимает на него и перемещает его вниз. В течении этого воздействия гидравлический толкатель передает усилие на клапан как «жесткий» узел, так как обратный клапан закрыт, и масло в замкнутой полости не сжимается. Во время нижнего перемещение толкателя и плунжерной пары, небольшая часть масла выдавливается через зазоры из полости под плунжером. Длина гидрокомпенсатора незначительно уменьшается и образуется тепловой зазор между кулачком и толкателем. Ушедшее масло вновь восстанавливается из системы смазки двигателя.
Тепловое расширение деталей клапанного механизма приводит к изменению объема «восстанавливающей» порции масла и длину гидрокомпенсатора, то есть он автоматически восстанавливает зазор, как от теплового расширения материала, так и от естественного износа деталей газораспределительного механизма.
Гидравлические толкатели работают надежно лишь при применении масла высокого качества, сохраняющего при изменении температуры примерно постоянную вязкость.

Где: 1 — кулачок; 2 — плунжер; 3 — втулка плунжера; 4 — полость под плунжером; 5 — плунжерная пружина; 6 — пружина обратного клапана; 7 — фиксирующее кольцо; 8 — рычаг привода клапана; 9 — сливное отверстие.

Конструкция
Устройство и принцип работы гидрокомпенсатора рассмотрим на примере гидротолкателя, установленного в головке блока цилиндров. Остальные типы гидрокомпенсаторов хотя и отличаются по конструкции, но работают по тому же принципу. Гидротолкатель представляет собой корпус, внутри которого установлена подвижная плунжерная пара с шариковым клапаном. Корпус подвижен относительно направляющего седла, сделанного в головке блока цилиндров. Если ГК вмонтирован в рычаги привода клапанов (в рокеры или коромысла), его подвижной частью является только плунжер, выступающая часть которого выполнена в виде шаровой опоры или опорного башмака.
Основная часть ГК — плунжерная пара. Зазор между втулкой и плунжером составляет всего 5-8 мкм, что обеспечивает высокую герметичность соединения, при этом подвижность деталей сохраняется. В нижней части плунжера сделано отверстие для поступления масла, которое закрывается подпружиненным обратным шариковым клапаном. Между втулкой и плунжером установлена достаточно жесткая возвратная пружина.
Принцип действия
Когда кулачок распредвала расположен тыльной стороной к корпусу толкателя, внешней сжимающей нагрузки нет и между корпусом и кулачком холодного двигателя имеется зазор. Возвратная пружина выталкивает плунжер до тех пор, пока этот зазор не будет «выбран» — уменьшен практически до нуля. Одновременно масло из системы смазки двигателя через шариковый клапан и перепускной канал поступает во внутреннюю полость плунжера и заполняет ее.
По мере того, как вал поворачивается, кулачок начинает давить на корпус толкателя и перемещает его вниз, перекрывая масляные каналы — системы смазки двигателя и перепускной канал. Шариковый клапан при этом закрывается, и давление масла под плунжером увеличивается. Так как жидкость несжимаема, плунжерная пара начинает работать как жесткая опора, передавая усилие кулачка на шток клапана двигателя.
Хотя зазор в плунжерной паре очень мал, немного масла все же продавливается обратно через технологический зазор между плунжером и втулкой, поэтому толкатель опускается («проседает») на 10-50 мкм. Величина «просадки» зависит от оборотов вращения коленвала двигателя. Если они увеличиваются, за счет уменьшения времени нажатия на корпус гидротолкателя снижаются утечки масла из-под плунжера.
Образование зазора при сходе кулачка с толкателя исключается благодаря действию возвратной пружины плунжера и давлению масла в системе смазки двигателя. Таким образом, гидрокомпенсатор обеспечивает отсутствие зазоров — за счет постоянной жесткой связи между элементами ГРМ. Из-за нагревания двигателя длина деталей самого гидрокомпенсатора несколько меняется, но он автоматически компенсирует и эти изменения.
Плюсы и минусы
Внедрение ГК позволило избежать регулировки зазоров клапанного механизма и сделать его работу более «мягкой»; уменьшить ударные нагрузки, то есть снизить износ деталей ГРМ и исключить повышенную шумность двигателя; более точно соблюдать длительность фаз газораспределения, что положительно сказывается на сохранности двигателя, его мощности и расходе топлива.
При всех своих преимуществах гидрокомпенсаторы обладают и недостатками, а двигатели, оборудованные ими, — некоторыми особенностями эксплуатации. Один из конструкционных недостатков простых гидрокомпенсаторов проявляется в некачественной работе холодного двигателя в первые секунды пуска, когда давление масла в системе смазки отсутствует или оно минимально.
Основные причины выхода из строя гидрокомпенсатора (ГК) — загрязнение масляных каналов двигателя и износ рабочих поверхностей обратного клапана и плунжерной пары, изготовленных с высокой степенью точности. К загрязнению приводит использование несоответствующего масла, несоблюдение сроков его замены или неисправность масляного фильтра, пропускающего грязное масло через перепускной клапан.
При увеличении посадочного зазора в плунжерной паре повышается утечка масла из камеры высокого давления. Гидрокомпенсатор теряет «жесткость», поэтому эффективность передачи усилия кулачка на стержень клапана ГРМ снижается. То же самое происходит при износе обратного клапана камеры высокого давления. Неисправности системы смазки двигателя замедляют наполнение ГК маслом и не позволяют поглощать зазоры в ГРМ.
Внутренний объем ГК должен быть заполнен маслом. Пустой или частично заполненный («завоздушенный») гидрокомпенсатор не выполняет своего основного назначения — устранения зазоров в деталях ГРМ. В результате возникают ударные нагрузки, которые проявляются характерным стуком. Это приводит к ускоренному износу деталей ГРМ и ухудшению работы мотора. Поломкам способствует и попадание в ГК с маслом частиц изношенных деталей: узел может заклинить. В зависимости от того, в каком положении это произошло, в ГРМ либо появятся большие зазоры, либо клапаны окажутся «зажатыми» (возрастает нагрузка на распредвал, падает мощность и т.д.).

Чтобы избежать этого, необходимо:
* контролировать и поддерживать внутреннюю чистоту двигателя — проводить смену масла и масляного фильтра в сроки, рекомендованные автопроизводителем, с понижающим коэффициентом 0,6 — 0,9, учитывающим условия эксплуатации машины;
* промывать двигатель перед очередной сменой масла, используя медленно действующие промывки «на пробег». При загрязнении внутренних поверхностей двигателя (что обнаруживается, например, при снятии кожуха ГРМ) быстродействующие средства промывки применять не рекомендуется, так как отслоившиеся куски грязи с потоком масла могут попасть во внутренние полости компенсаторов и вывести их из строя.
Необходимо знать, что малые зазоры между подвижными элементами гидрокомпенсатора обуславливают применение в двигателе маловязких масел высокого качества — синтетических или полусинтетических (SAE 0W40, 5W40, 10W30 и др.). Использовать минеральные масла (например, SAE 15W40) из-за их повышенной вязкости и склонности к смолистым отложениям не рекомендуется.

Диагностика и замена
При выходе из строя одного или нескольких ГК появляется стук, похожий на клапанный. Этот звук хорошо распространяется в металле, поэтому для определения неисправного гидрокомпенсатора применяют фонендоскоп. Аналог этого прибора можно изготовить и самостоятельно из стального стержня длиной около 700 мм и диаметром 5-6 мм. На один торец стержня крепится жестяная банка из-под пива с обрезанным верхом, а на его середину — деревянная ручка. Приложив ухо к банке и поочередно приставляя свободный торец «фонендоскопа» к головке блока в зоне каждого компенсатора, на слух определяют неисправный по усиленному стуку. «Подозрительный» ГК следует демонтировать и проверить.
Извлечь ГК из седла можно с помощью магнита. Если это не удается (ГК «прикипел» или заклинил), его извлекают съемником, предварительно приварив к нему тягу с крюком. Некоторые гидрокомпенсаторы поддаются разборке, что позволяет определить степень износа внутренних деталей. Разборку следует производить с особой аккуратностью, чтобы не повредить поверхности сопряженных элементов.
Гидроопоры разбираются после снятия стопорного кольца; внутренние детали гидротолкателя «вытряхивают», аккуратно постукивая его корпусом о металлическую поверхность. Загрязненный компенсатор промывают в ацетоне или в другом растворителе.
Визуальный осмотр позволяет обнаружить внешние повреждения торцевой поверхности гидрокомпенсатора, подвергающейся нагрузкам (выбоины, царапины или задиры). В процессе эксплуатации на ней может образоваться даже углубление.
Существует еще один простой и действенный способ контроля состояния демонтированного ГК: после заполнения маслом он не должен сжиматься при прикладывании усилия рук. В противном случае он неисправен и подлежит замене. Работоспособный ГК, сжатый в струбцине, оказывает значительное сопротивление и незначительно уменьшает длину только через 20-30 сек.
Секреты установки
Для нормального функционирования ГРМ с гидрокомпенсаторами (после их замены) следует соблюдать определенные правила:
* новые ГК на заводе-изготовителе заполняются консервирующим масляным составом, который при установке удалять не нужно. После запуска мотора этот состав без каких-либо последствий смешивается с маслом из системы смазки двигателя;
* не следует устанавливать в ГРМ пустые гидрокомпенсаторы, «завоздушенность» которых образовалась вследствие разборки и промывки. Сначала их нужно заполнить маслом. Несоблюдение этого правила может привести к появлению значительных ударных нагрузок, особенно при первом пуске двигателя (пока «прокачается» система смазки);
* после установки ГК на двигатель рекомендуется 5-7 раз провернуть коленвал за храповик ключом и перед первым пуском мотора выждать 10-15 мин. Это необходимо для того, чтобы под давлением кулачков распредвала плунжерные пары нагруженных компенсаторов заняли рабочее положение;
* при ремонте и замене ГК нужно промыть масляную систему, заменить масляный фильтр, залить в двигатель свежее масло. Вращая коленвал, можно визуально проверить поступление масла через масляные каналы к установочным седлам (при извлеченных гидрокомпенсаторах);
* в ходе ремонта двигателя автомобиля с пробегом свыше 150-200 тыс. км гидрокомпенсаторы зазоров клапанов желательно заменить (при таком пробеге, как правило, они выходят из строя). Использование некачественных масел и несоблюдение сроков их замены может вдвое уменьшить срок службы ГК;
* при наличии одного или нескольких неисправных гидрокомпенсаторов менять желательно весь комплект, иначе скоро придется повторно вскрывать ГРМ для ремонта.
Прокачка гидрокомпенсаторов
При определенных условиях эксплуатации автомобиля (длительные перерывы в работе, износ плунжерных пар ГК) может произойти частичное вытекание масла из гидрокомпенсаторов (завоздушивание). Это проявляется стуками в приводе ГРМ прогретого двигателя.
Удалить воздух из компенсаторов можно следующим образом: сначала следует дать двигателю поработать 2-3 мин. при постоянных оборотах (2-2,5 тыс. об/мин), затем при переменных (2-3 тыс. об/мин), а после этого 30-50 сек на холостых. Шумы в ГРМ должны исчезнуть, но если они сохраняются, весь цикл повторяется, иногда — несколько раз. Если это не поможет, следует искать неисправные ГК и причину их выхода из строя.

Стучат гидрокомпенсаторы: причины и что делать. Самый простой способ устранить стук гидрокомпенсаторов.

Самая распространенная неисправность современных двигателей – стук гидрокомпенсаторов. Причин множество, в своём большинстве они связаны с качеством масла. Что делать при данной неисправности и как с ней бороться расскажет данный материал.

Что такое гидрокомпенсатор и как работает гидрокомпенсатор

Гидрокомпенсатор – простое устройство для автоматической регулировки зазора в приводе клапанов, устраняющее необходимость разбирать двигатель при его техническом обслуживании. Гидрокомпенсатор, в просторечии «гидрик» представляет собой миниатюрный гидроцилиндр, меняющий свою длину при нагнетании вовнутрь моторного масла.

Объем масла компенсирует зазор между штоком клапана и кулачком распределительного вала. Масло в полость гидрокомпенсатора попадает через клапан с очень небольшим отверстием, а выходит наружу через естественные зазоры клапанной пары. Насколько хорошо работает «гидрик» зависит от поступления масла и от состояния плунжерной пары, отсутствия износа или заклинивания.

Как понять, что стучит именно гидрокомпенсатор

Неисправный гидрокомпенсатор издает резкий стук, стрекот, с частотой вдвое меньше частоты оборотов двигателя.

Неисправным считается гидрокомпенсатор, который стучит более пары минут после запуска двигателя или стучит после полного прогрева двигателя. Стук прослушивается сверху двигателя и может быть неслышен из салона автомобиля.

Почему стучит гидрокомпенсатор

Причины стука гидрокомпенсатора «на холодную» (при непрогретом моторе):

Слишком густое масло, на непрогретом двигателе, плохо заходит в полость гидрокомпенсатора. Нужно время, чтобы полость заполнилась маслом
Забита загрязнениями масляная магистраль или клапан гидрокомпенсатора. Загрязнения появляются при низком качестве или при затянутых сроках смены моторного масла, а также могут являться продуктами износа некоторых деталей двигателя.
Износ или заклинивание плунжера гидрокомпенсатора. Бывает от естественного износа или от попадания абразивных загрязнений в моторное масло.

Причины стука гидрокомпенсатора «на горячую» (на прогретом моторе):

Заклинивание плунжерной пары гидрокомпенсатора из-за естественного износа или загрязнения. Задиры на плунжере блокируют его движение и гидрокомпенсатор полностью теряет работоспособность. Зазор не выбирается и гидрокомпенсатор стучит.
Слишком малая вязкость прогретого масла, масло вытекает через зазоры плунжерной пары быстрее, чем подается насосом. Некачественное масло или слишком жидкое для данного двигателя масло сильно разжижается при прогреве и легко вытекает через технологические зазоры.

3. Повышенный уровень масла в двигателе, вспенивание масла из-за перемешивания коленчатым валом или из-за попадания воды в двигатель. Следует проверить уровень масла в двигателе, а также использовать только высококачественные моторные масла.

Самый простой способ устранить стук гидрокомпенсаторов

Самый простой и действенный способ, помогающий в большинстве случаев, добавка в масло специальной присадки Liqui Moly Hydro-Stossel-Additiv. Присадка промывает масляные каналы, удаляет загрязнения и восстанавливает подачу масла в гидрокомпенсаторы. Кроме того, присадка немного загущает масло, компенсируя тем самым их естественный износ. Присадка добавляется в прогретое моторное масло, полное действие наступает после примерно 500 км пробега.

Как еще можно устранить стук гидрокомпенсаторов

Замена гидрокомпенсаторов Достоинства: гарантированный результат. Недостатки: дорого и долго). Нужно учитывать, что на некоторые иномарки, сначала нужно заказать детали, дождаться, пока они придут, и записаться на ремонт в сервисе. На большинстве двигателей, при замене гидрокомпенсаторов потребуются дополнительные затраты на одноразовые детали, например, прокладки или герметик.
Тщательная промывка масляной системы специальными промывками, например: Liqui Moly Oil-Schlamm-Spulung. Достоинства: сравнительно недорого. Недостатки: результат не гарантируется.

3. Возможно, в запущенных случаях, потребуется замена масляного насоса или очистка масляных магистралей двигателя с его частичной или полной разборкой.

Что будет, если не устранить стук гидрокомпенсаторов

Если не заниматься устранением стука гидрокомпенсаторов, то можно проездить довольно долго без особых проблем, но, со временем, двигатель будет работать громче, с вибрациями, упадет мощность и увеличится расход топлива, а далее произойдет износ всего клапанного механизма, в частность распределительного вала двигателя. Его замена - очень дорогое мероприятие.

Итог

Если стук гидрокомпенсаторов неоднократно возникает, то нет смысла дожидаться ухудшения ситуации. Добавка присадки Hydro-Stossel-Additiv решит проблему и предотвратит развитие износа на длительное время.

ВИДЕО

;

Гидрокомпенсаторы как работают и что это такое – просто о сложном

Сегодня подробно разберем, что такое гидрокомпенсаторы и как они работают. Посмотрим это на наглядном примере. Попробую объяснить их устройство и назначение в автомобиле.

Что это такое

Внутри двигателя есть газораспределительный механизм, который отвечает за степень и скорость открытия впускных и выпускных клапанов. Сами клапана открываются непосредственно при помощи распределительного вала ГРМ.

У него есть кулачки – отливы на вале определенной формы и размера. Когда он начинает вращаться, они воздействуют на клапан, надавливая на него, клапан идет вниз, он открывается. Когда кулачек проворачивается и воздействие прекращается, клапан закрывается.

При нагреве металла изменяются линейные размеры деталей. Это относится к валу и клапану. Чтобы не происходило заклинивание при расширении, между ними устанавливается тепловой зазор. Он имеет размеры в десятые доли миллиметра, невооруженным глазом его не видать.

При долгой эксплуатации двигателя происходит износ деталей. Тепловой зазор может меняться. В случае увеличения, слышен металлический стук при работе мотора. Это стучат «пальцы» - клапана газораспределительного механизма.

Чтобы убрать ручное вмешательство в работу ГРМ, были придуманы гидрокомпенсаторы – устройства автоматической регулировки теплового зазора между клапанами и распределительным валом . Они самостоятельно «выбирают» это расстояние, чтобы происходило полное закрытие или открытие клапанов, не нарушалась правильная работа газораспределения.

Из чего они состоят

Их существует несколько видов:

Гидротолкатель;
Гидроопора;
Роликовый гидротолкатель;
Гидроопора для установки в рычаг или коромысло.

Конструкция у всех схожа. Есть основные элементы, за счет которых гидрокомпенсатор работает:

Корпус с отверстием для подачи масла;
Палец с пружиной и клапаном в виде шарика.

Как работают гидрокомпенсаторы

Масло подается через отверстие в корпусе. Палец, под действием возвратной пружины, набирает масло в полость корпуса по принципу медицинского шприца (наглядный пример показан в ролике ниже).

Заполнив маслом емкость гидрокомпенсатора, обратный клапан запирается. Палец жестко упирается в распределительный вал или клапан. Так как жидкость не сжимаема, то вращаясь кулачок распредвала давит на «гидрик», а тот в свою очередь на головку клапана. Он открывается.

При этом часть масла может выйти из-под клапана. Пружина поднимает палец, он вновь добирает недостающей жидкость, чтобы плотно упираться в кулак. Таким образом, автоматически происходит уменьшение теплового зазора.

Это общий принцип работы гидрокомпенсаторов автомобиля. В зависимости от конструкции некоторые детали могут меняться. Например, в гидротолкателях давление масла, создаваемого масляным насосом, передавливает упругость возвратной пружины шарика-клапана. Жидкость набирается в полость плунжера и выталкивает его. Давление уравнивается до и после клапана, он запирается. Кулачок распределительного вала давит гидроопору, она на клапан. В таком случае потери давления через клапан минимальны. Поэтому подобные виды гидрокомпенсаторов считаются лучшими.

Теперь смотрим видео, где доходчиво на примере медицинского шприца показан принцип работы гидрокомпенсаторов в автомобиле.

В этом видосе можно более подробно узнать про гидроопоры, гидротолкатели, из чего они состоят и как работают:

Почему стучат гидрокомпенсаторы?

Если это устройство автоматически регулирует зазор, а точнее его убирает, то металлического стука не должно быть слышно. А он есть! Это происходит по нескольким причинам:

Механический износ кулачков и самого распредвала, он может люфтить в постели. Из-за этого палец гидротолкателя может подниматься на недопустимую высоту. Кроме этого, поверхность пальца тоже может изнашиваться, плотного прилегания уже не будет. По этой причине увеличивается зазор и раздается стук на холостых оборотах.
Не качественное или «грязное» масло. Если долго не менять масло в двигателе, то оно может содержать в себе частички угара, износа трущихся частей мотора. Все это легко забивает отверстия в корпусах гидрокомпенсаторов. По этой причине они полностью не набираются жидкость, соответственно, палец не выходит на необходимую длину. Образуется зазор и стук в работе.

Если игнорировать это, то со временем клапана и седла могут прогореть, а это ремонт головки блока цилиндров. Клапана полностью не закрываются, двигатель теряет компрессию, отработавшие газы «слизывают» тонкую кромку клапана при его не полном закрытии. Они прогорают, появляются «язвы» на кромках и седлах, меняется геометрия поверхности прилегания. Это потеря мощности, неровная работа двигателя, перерасход топлива и дорогостоящий ремонт.

Кроме этого, происходит повышенный износ кулачков распредвала. Если запустить эту проблему, то можно попасть на замену распределительных валов ГРМ двигателя, а это уже существенные деньги.

На видео наглядно показаны последствия стука гидрокомпенсаторов для распредвала:

Принцип работы гидрокомпенсатора

Не нужно быть особенно опытным специалистом в области регулировки газораспределительного механизма для того, чтобы на слух отличить работу Жигулей от Самар. Если старый фиатовский мотор запущен и не обслужен, а регулировки двигателя выполняются от случая к случаю, то работу мотора классических ВАЗ можно спутать с небольшим тракторным дизелем. По крайней мере, на слух. Зазоры — это основной источник шума, а влияют они не только на акустический комфорт, но и на работу мотора в первую очередь.

Содержание:

Зачем нужен гидрокомпенсатор

В старых Жигулях шумит обычно привод газораспределительного механизма и изношенные детали. Шум может проявляться периодически и пропадать после прогрева мотора, а это уже явный признак того, что с тепловыми зазорами в головке блока цилиндров не все в порядке.

В принципе, какие проблемы, отрегулировали зазоры и поехали дальше, но конструкция газораспределительного механизма со времени появления двигателя Фиат 124 в конце 50-х годов ушла далеко вперед, а конструкторская муза озарила КБ АвтоВАЗа только в 80-е года, через полвека после того, как во всем мире уже активно использовались гидрокомпенсаторы.

Из истории гидрокомпенсатора

Гидрокомпенсаторный механизм был запатентован еще в 20-х годах прошлого века в США, откуда, собственно, и исходят все свежие автомобильные напасти. Работу двигателя Кадиллака модели 462 с мотором V16 можно было отличить от любого другого автомобиля по небывало низкому уровню шума. Именно в этой машине в 32-м году впервые в мире были установлены гидрокомпенсаторы теплового зазора клапанного механизма.

Особого распространения они, однако, не получили. В то время не слишком много внимания уделялось как акустическому комфорту, так и точности проведения регулировок и доводок ДВС, поэтому излишнее удорожание конструкции автомобильного двигателя производители считали не первостепенной задачей. Все американские автомобили массово перешли на гидрокомпенсаторы уже в 60-е годы. Только в 80-х годах массово на немецких моделях и на Фордах, собираемых за океаном, стали применяться гидрокомпенсаторы, а японцы подхватили эту идею со свойственным им самурайским энтузиазмом и с тех пор ни один автомобиль в мире не обходится без этого устройства.

Как работает гидрокомпенсатор

Головка блока цилиндров работает в кошмарных условиях. Это и неравномерность прогрева деталей, связанная с применением разных по структуре металлов, и недостаток смазки, и высочайшие нагрузки, и постоянные тепловые перепады и расширения. Поэтому приходилось постоянно регулировать клапанный механизм, чтобы компенсировать тепловой зазор между клапаном и кулачком распредвала, грубо говоря.

Механизм гидрокомпенсатора выполняет эту работу за нас. Благодаря плунжерному устройству, принцип работы гидрокомпенсатора совершенно не влияет на характеристики двигателя, а заключается он в следующем. Плунжерная пара, которая заполнена маслом, полностью компенсирует тепловой зазор между кулачком распредвала и клапаном, а регулируется этот зазор обычным давлением масла, поступающим в плунжер по специальному масляному каналу. Устройство нескольких вариантов гидрокомпенсатора мы привели на схемах, но принцип работы и их обслуживание общие для всех.

Устройство и конструкция системы гидрокомпенсации зазора

Сам принцип работы устройства основан на свойствах моторного масла — высокому сопротивлению на сжатие. Именно благодаря несжимаемости масла и появилась возможность автоматически выбирать зазор при помощи регуляторного шарикового клапана с пружиной и подачей масла по каналу маслопровода в головке блока. Когда кулачок распредвала повернут к толкателю тыльной стороной, пружина подводит толкатель практически впритык к кулачку. Как только распредвал проворачивается рабочей поверхностью к толкателю и опускает его, компенсатор открывает клапан. В это время подача масла в плунжер прекращается, так как масляный канал перекрывается самим корпусом компенсатора, как показано на рисунке.

Поскольку масло не сжимается, а объем его в плунжерной паре уже постоянный, то усилие полностью передается на клапан. Когда вал с кулачком начинают проворачиваться, компенсатор поднимается и позволяет закрываться клапану двигателя. В это время масло по каналу снова начинает поступать в плунжерную пару, практически полностью выбирая тепловой зазор, каким бы он ни был. Простое и эффективное устройство, но требующее определенного ухода и обслуживания.

Как проверить и разрядить гидрокомпенсатор

Для того чтобы гидрокомпенсаторы не создавали проблем, необходимо следовать простым правилам:

Двигатель должен быть максимально чистым. Мы имеем в виду не блестящую крышку фильтра, а чистое масло, чистые фильтры, своевременная их замена и применение только сертифицированного, дорогого, качественного масла.
Промывать двигатель после замены масла, но не быстродействующими ракетными присадками. Это только будет способствовать закоксовыванию технологических зазоров в гидрокомпенсаторах.
При появлении стуков в компенсаторах, необходимо знать, как разрядить гидрокомпенсатор. То есть, стравить воздух, удалить воздушную пробку, которая может образоваться при установке. Это можно сделать при помощи простой струбцины — перед установкой нужно заполнить компенсатор маслом и струбциной сжать его до полного выхода воздуха.
После установки компенсаторов необходимо провернуть 4-5 раз коленвал двигателя перед запуском, после чего выждать 15-20 минут. Только тогда плунжеры смогут автоматически занять рабочее положение.
Гидрокомпенсаторы подлежат замене после 120-180 тысяч пробега и меняются только комплектом.

Самой распространенной причиной стука в гидрокомпенсаторах есть завоздушивание. Воздух может проникнуть в плунжер либо по причине чрезмерного износа, либо после длительного простоя автомобиля. В этом случае необходимо дать поработать прогретому двигателю без нагрузки в режиме средних стабильных оборотов минуты три-четыре, после на переменных в районе 3-3,5 тысяч оборотов, а после этого около минуты мотор должен отработать на холостых.

Это все, что нужно знать для того, чтобы гидрокомпенсаторы служили долго и без проблем выполняли свои функции. Тихой работы вашему двигателю и удачи всем в дороге!

Установка гидрокомпенсаторов на ваз 2107 карбюратор, для чего нужны компенсаторы, как работают

Для чего нужно гидрокомпенсаторы и как их установить на ВАЗ 2107

Одним из вариантов усовершенствования двигателя ВАЗ 2107 является установка гидрокомпенсаторов. Эта деталь не только снижает шумы от работы силового агрегата, но и полностью избавляет от необходимости периодической регулировки зазоров клапанов. Монтаж гидрокомпенсаторов возможен в гаражных условиях, для чего понадобится подготовить элементы системы и необходимый инструмент.

Гидрокомпенсаторы ВАЗ 2107

Гидрокомпенсаторы — это устройства, которые самостоятельно выполняют регулировку зазора клапанов. Деталь является более совершенным изделием, по сравнению с регулятором механического типа, который применялся на старых автомобилях. На ВАЗ 2107 и другой «классике» гидрокомпенсаторы (ГКК) не устанавливались. В результате чего через каждые 10 тыс. км. пробега приходилось регулировать тепловой зазор клапанов. Процедура регулировки осуществлялась вручную, т. е. нужно было демонтировать клапанную крышку и выставлять зазоры при помощи специального щупа.

Описание: для чего нужны и принцип действия гидрокомпенсаторов

Механические элементы, которые отвечают за регулировку зазора, со временем изнашиваются. Если зазор будет отрегулирован несвоевременно, появятся шумы двигателя, динамика снизится, а расход бензина возрастёт. В результате при пробеге 40–50 тыс. км. нужно менять сами клапаны. Если сказать кратко по механической регулировке, то эта конструкция далека от совершенства.Механические элементы, которые отвечают за регулировку зазора, со временем изнашиваются. Если зазор будет отрегулирован несвоевременно, появятся шумы двигателя, динамика снизится, а расход бензина возрастёт. В результате при пробеге 40–50 тыс. км. нужно менять сами клапаны. Если сказать кратко по механической регулировке, то эта конструкция далека от совершенства.

На «классике» гидрокомпенсаторы не установлены, поэтому приходится регулировать тепловой зазор клапанов вручную через каждые 10 тыс. км. пробега

При оснащении двигателя гидрокомпенсаторами не нужно задумываться о необходимости регулировки клапанов. Гидроопора сама выставит необходимый зазор, что положительно сказывается на ресурсе силового агрегата, увеличении мощности, снижении расхода топлива. К тому же деталь характеризуется довольно длительным сроком службы — порядка 120–150 тыс. км. пробега. Для полного понимания, как работают гидрокомпенсаторы на ВАЗ 2107 и любом другом автомобиле, стоит рассмотреть их принцип действия.

В гидроэлемент поступает моторное масло через специальный клапан в виде шарика.

Смазка выдвигает поршень ГКК, изменяя его высоту. В результате достигается такое положение, при котором гидродеталь максимально уменьшает зазор клапана в механизме газораспределения. После этого масло в гидрокомпенсатор не поступает, поскольку есть определённый (максимальный) момент прижатия. Когда между клапаном и гидроэлементом образуется выработка, клапанный механизм снова открывается и накачивает масло. Как результат в ГКК всегда создаётся высокое давление, обеспечивающее максимальное прижатие.

На гидрокомпенсатор подаётся масло через специальный клапан, в результате чего поршень поднимает гидроэлемент и прижимает клапан ГБЦ

Помимо перечисленных преимуществ, у гидроопоры есть также отрицательные стороны:

необходимость применения качественного масла;
ремонт более сложный и дорогой.

Признаки неисправности гидрокомпенсаторов и их причины

Как и любая другая деталь автомобиля, гидрокомпенсаторы со временем выходят из строя и этому есть характерные признаки:

появление стука (цокота);
снижение мощности силового агрегата.

Цокот под клапанной крышкой

Основной признак, свидетельствующий о неполадках гидроопоры — посторонний стук (цокот) после запуска мотора, доносящийся из-под клапанной крышки. Поскольку шум и причины его появления могут отличаться, нужно научиться различать характер стуков и уже после этого делать соответствующие выводы.

Стук в моторе при запуске. Если шум исчезает через несколько секунд после запуска силового агрегата, то этот эффект не является признаком неполадки.
Появление стука гидроопор на холодном и прогретом моторе, при этом шум исчезает при повышении оборотов. Вероятная причина — износ шарика обратного клапана, что говорит о необходимости замены ГКК. Проблема может проявляться также при загрязнении гидроэлемента. Для устранения неполадки прибегают к чистке.
Стук присутствует только на прогретом моторе. Такой тип шумов указывает на износ элементов гидрокомпенсатора. Деталь подлежит замене.
Стук при работе силового агрегата на повышенных оборотах. Проблема может быть как в чрезмерном, так и недостаточном уровне моторного масла. В этом случае его необходимо проконтролировать и довести до нормы. Причина также может быть связана с неполадками маслоприёмника, которые придётся устранить.
Постоянное присутствие стука. Вероятная причина — зазор между кулачком распределительного вала и рокером. Проблему устраняют чисткой или заменой пришедших в негодность деталей.

Видео:пример стука гидрокомпенсаторов на ВАЗ 2112

Потеря мощности двигателя

При возникновении неполадок с гидрокомпенсаторами мощность двигателя снижается, что, естественно, отражается на динамических характеристиках автомобиля.Обусловлено такое явление нарушением работы механизма газораспределения: клапан открывается и закрывается раньше или позже, чем это необходимо. В результате двигатель не способен развивать свои мощностные показатели.

Как определить неисправный гидрокомпенсатор

Определившись, что возникновение стука в моторе связано с неисправностями гидрокомпенсаторов, остаётся проверить, какая именно деталь пришла в негодность. Диагностика производится в следующей последовательности:

С двигателя демонтируют крышку клапанов сразу после остановки агрегата.
Устанавливают поршень первого цилиндра в верхнюю мёртвую точку (такт сжатия), для чего проворачивают коленчатый вал специальным ключом.
Прилаживают усилие к плечу коромысла (рокера) впускного клапана.

Определив вышедший из строя гидрокомпенсатор, выполняют замену элемента на новую деталь

Если при нажатии коромысло легко подалось, то это говорит о неисправности гидрокомпенсатора. Аналогичным образом выполняют проверку остальных гидроэлементов, проворачивая коленвал в соответствующее положение (аналогично регулировке клапанов). Автовладельцы ВАЗ 2107, установившие гидрокомпенсаторы, рекомендуют проверять исправность гидроопор путём нажатия отвёрткой на деталь. Если элемент вышел из строя, будет наблюдаться существенный ход (более 0,2 мм).

Видео: как выявить нерабочие гидрокомпенсаторы на примере «Нива Шевроле»

Установка гидрокомпенсаторов на ВАЗ 2107

Прежде чем приступить к установке гидрокомпенсаторов на ВАЗ 2107 потребуется подготовить необходимые детали, материалы и инструменты.

Перечень элементов, которые понадобятся для работы:

одна шпилька распределительного вала;
распределительный вал в сборе ВАЗ 21214;
8 гидрокомпенсаторов от той же модели;
масляная рампа от ВАЗ 21214;
8 рокеров.

Если старые рокеры находятся в хорошем состоянии, то необходимости в их замене нет. Из инструментов и материалов понадобятся:

динамометрический ключ;
стандартный набор гаечных ключей;
набор головок;
плоская отвёртка;
проволока;
прокладка крышки ГРМ;
ветошь.

Процесс монтажа гидрокомпенсаторов на «Жигулях» седьмой модели сводится к следующим пошаговым действиям:

Обеспечиваем доступ к клапанной крышке, демонтируя корпус воздушного фильтра, карбюратор и трамблёр. Последние два устройства снимают только для удобства.

Для доступа к механизму ГРМ демонтируем фильтр с корпусом, карбюратор и трамблёр, после чего снимаем клапанную крышку

Проворачивая коленвал ключом на 38, устанавливаем его в положение, при котором метка на распредвале совпадёт с отливом на корпусе подшипников.

Путём проворачивания коленвала устанавливаем такое положение, при котором метка на шестерне распредвала будет совпадать с выступом на корпусе подшипников

При помощи отвёртки отгибаем стопор болта шестерни распредвала и отворачиваем крепёж ключом на 17. Фиксацию цепи на звёздочке производим проволокой.

Чтобы избежать падения цепи внутрь двигателя, подвязываем её проволокой к шестерне распредвала

Головкой на 13 отворачиваем крепление корпуса подшипников и снимаем полностью распредвал.

Отворачиваем крепление распредвала головкой на 13 и снимаем механизм

Демонтируем рокеры с пружинами. Каждое коромысло необходимо будет установить на своё место, поэтому при разборке учитываем этот момент, например, нумеруем.

Демонтируя пружины и рокеры, последние необходимо пронумеровать чтобы установить в таком же порядке

Головкой на 21 выкручиваем втулки регулировочных болтов.

Регулировочные болты отворачиваем вместе с втулками головкой на 21

Перед монтажом масляной рампы, продуваем её воздухом при помощи компрессора.
Устанавливаем гидрокомпенсаторы через рампу, предварительно демонтировав стопоры. Сперва затягиваем ГКК слегка, а после моментом 2–2,5 кг/м.

Перед монтажом гидрокомпенсаторов с них снимают стопорные элементы

Производим монтаж нового распредвала и помещаем кольцо масляной рампы на шпильку №1.

При установке распредвала на ГБЦ помещаем кольцо масляной рампы на шпильку №1

Затяжку производим в определённой последовательности.

Затяжку распредвала необходимо проводить в определённой последовательности

Придаём магистрали такую форму, при которой она не будет мешать монтажу клапанной крышки. Затем устанавливаем и закрепляем звёздочку распредвала.

Чтобы масляная магистраль не упиралась в клапанную крышку, ей следует придать определённую форму

Производим обратную сборку всех демонтированных элементов.

Замена коромысел на ВАЗ 2107

Рокеры (коромысла) являются одним из элементов механизма газораспределения двигателя ВАЗ 2107. Назначение детали — передавать энергию от кулачка распределительного вала на шток клапана. Поскольку рокер постоянно подвергается механическим и тепловым нагрузкам, со временем происходит его износ.

Коромысла предназначены для передачи энергии от кулачка распредвала на шток клапана

Определение пригодности коромысел

Если в процессе эксплуатации «семёрки» наблюдается снижение мощности двигателя или слышится характерное постукивание в ГБЦ, то вероятной причиной является поломка коромысла. Во время проведения ремонтных работ необходимо очистить рокеры от загрязнений, нагара и проверить их на предмет износа и повреждений. При обнаружении каких-либо дефектов деталей, их заменяют новыми. Если коромысла находятся в нормальном состоянии, производят установку изделий на ГБЦ.ф

При сильном износе коромысла или присутствии видимых повреждениях деталь нуждается в замене

Можно ли выровнять коромысло

При регулировке клапанов или ремонте ГБЦ можно заметить, что коромысла стоят несколько наперекос по отношению к распредвалу, т. е. расстояние между плоскостью рокера и шейкой распредвала неодинаково. Некоторые владельцы «классики» для устранения такого нюанса выравнивают или меняют пружины, прижимающие коромысла, заменяют сам рокер, но проблема по-прежнему может остаться. На самом деле на всех классических моделях «Жигулей», в том числе и на ВАЗ 2107, перекос не так страшен, как неправильный тепловой зазор клапанов. Поэтому именно зазору стоит уделить внимание. Главное, чтобы параметр был отрегулирован должным образом и составлял 0,15 мм на холодную.

При перекосе коромысла некоторые автомобилисты меняют саму деталь, пружины, иногда распредвал, но желаемого эффекта не так и не достигают

Как заменить коромысло

Если возникает необходимость в замене коромысел на «семёрке», например, 1 детали в случае её поломки, то распредвал демонтировать необязательно. Для этого будет достаточно поддеть отвёрткой пружину, вынуть её, а после извлечь сам рокер. Новую деталь устанавливают в обратном порядке. Если производится замена всех коромысел, то распределительный вал разумнее демонтировать.

Видео: замена рокера на «классике» без демонтажа распредвала

Оснащение двигателя ВАЗ 2107 гидрокомпенсаторами улучшает его работу и характеристики. Установка механизма не отнимет много времени и сил, но потребует материальных затрат. Поэтому есть ли необходимость в такой модернизации мотора или нет, каждый автомобилист решает сам.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: