Как влияют гидрокомпенсаторы на работу двигателя?

Беды и победы гидравлической компенсации. Зачем нужны гидротолкатели, каков ресурс, что их губит

Тепловое расширение вследствие нагрева штука коварная. Например, если клапан механизма газораспределения по причине температурного расширения металла удлинится настолько, что торцом своего стержня упрется в соседнюю деталь в кинематической схеме ГРМ, тарелка клапана не сможет плотно садиться в седло и обеспечивать герметичность камеры сгорания.

В результате теряется компрессия, двигатель не развивает мощность, а тарелка клапана, лишившись возможности во время посадки в седле отдавать тепло головке цилиндров и охлаждаться, перегревается и может прогореть, что для устранения неисправности потребует дорогостоящего ремонта силового агрегата.

Чтобы избежать негативных последствий теплового расширения клапанов, между клапанами и их толкателями необходимо предусмотреть зазоры. Называются они тепловыми, что недвусмысленно указывает на назначение зазоров — обезопасить мотор от проблем, связанных с изменением размеров за счет различного расширения по-разному нагретых деталей.

Однако износ, которому в процессе эксплуатации помимо седел клапанов в головке цилиндров, уплотнительных фасок на тарелках и упорных торцов стержней клапанов подвергаются также другие трущиеся детали привода, не менее коварен, чем тепловое расширение.

По мере износа зазор, установленный при конвейерной сборке двигателя на случай температурного расширения, увеличивается. Это ведет, во-первых, к сокращению периода, когда клапан открыт. Клапан открывается позже и закрывается раньше, что в зависимости от того, с впускным или выпускным клапаном подобное происходит, отрицательно сказывается на наполнении цилиндров свежим зарядом и их очистке от отработавших газов. Такое искажение фаз газораспределения вызывает снижение мощности двигателя и рост расхода топлива.

Во-вторых, из-за того, что с увеличением зазора кулачок распредвала преждевременно отрывается от толкателя, тарелка клапана начинает возвращаться в седло не плавно, как должна, а с ударом. И кулачок распредвала, вместо того чтобы плавно нажимать на толкатель, тоже начинает бить по нему. Ударная работа убыстряет износ и может способствовать появлению микротрещин на контактных поверхностях, дальнейшим развитием которых, по всей видимости, объясняются многие известные случаи высыпания седел клапанов из головки цилиндров. Свидетельствует о том, что детали ГРМ испытывают ударные нагрузки, появление шума.

Это означает, что одного наличия теплового зазора мало. Надо также предусмотреть возможность его регулировки в процессе эксплуатации двигателя и прописать эту процедуру в качестве обязательной при техническом обслуживании.

Но есть другой выход. Чтобы избавиться от неприятностей, связанных с температурным расширением и износом, было разработано специальное устройство, которое автоматически выбирает тепловой зазор в клапанах и компенсирует последствия механического износа.

Для пользователей самое очевидное достоинство применения гидравлических компенсаторов в механизме газораспределения — отсутствие необходимости периодически проверять и регулировать зазоры в клапанах.

Однако сказанное выше иллюстрирует, что куда важнее то, что благодаря работе гидрокомпенсаторов остаются практически неизменными оптимальные фазы газораспределения и с ними — динамические и экономические характеристики двигателя, а также компонентный состав отработавших газов. Кроме того, применение гидрокомпенсаторов уменьшает уровень шума от двигателя, а поскольку это свидетельствует о снижении динамических нагрузок, то можно говорить об увеличении долговечности деталей ГРМ.

Другое название гидрокомпенсаторов теплового зазора — гидротолкатели, но по-настоящему справедливо оно только для узлов, расположенных непосредственно перед клапанами. Однако в зависимости от кинематической схемы привода клапанов и конструктивных соображений гидрокомпенсаторы могут размещаться в других точках привода.

В частности, при наличии в приводе клапанов коромысел, представляющих собой двуплечий рычаг, гидрокомпенсатор нередко выполняют в виде опоры для плеча, противоположного плечу, которое воздействует на клапан.

Такие нюансы делают гидрокомпенсаторы визуально непохожими друг на друга, но их конструктивная сущность от этого не меняется.

Состоит гидрокомпенсатор из корпуса, поршня, размещенной между ними пружины и запорного клапана. Пружина разжимает корпус и поршень в разные стороны, в результате чего выбирается клапанный зазор. В полость, образованную во внутреннем объеме над поршнем, из системы смазки двигателя под давлением поступает масло и создает подпор, обеспечивающий беззазорную кинематическую связь между клапаном и деталями его привода во время работы мотора.

В моменты надавливания на гидрокомпенсатор кулачком или коромыслом клапан запирает масляную полость над поршнем изнутри. Это предотвращает обратный выход масла из полости через входное отверстие. Потери масла через зазор между корпусом и поршнем восполняются в период «покоя», когда кулачок или коромысло перестают давить на гидрокомпенсатор.

У всего есть срок службы, и у гидрокомпенсатора он тоже имеется. Гидрокомпенсатор нормально работает, пока за время «покоя» успевают восполниться утечки масла из полости над поршнем. Но когда баланс нарушается в сторону утечек, привод начинает работать с ударами, которые заявят о себе характерными стуками.

Масло может слишком быстро выдавливаться из гидрокомпенсатора по двум причинам. Во-первых, зазор между поршнем и внутренней поверхностью корпуса чрезмерно увеличился в связи с естественным износом, который сопровождает перемещения любых трущихся друг о друга деталей.

Вторая причина — неисправность клапана, запирающего внутреннюю полость гидрокомпенсатора. Для клапана критичен не только износ, но и отложения продуктов старения масла.

Помимо проблем, связанных с утечкой масла, существует еще одна неприятность, которая может произойти с гидрокомпенсатором, — заклинивание поршня в корпусе. Как указывают производители, это основная причина возврата гидрокомпенсаторов в период действия гарантии. Однако и по ее истечении инородные частицы, попавшие в гидрокомпенсатор вместе с маслом и проникшие в зазор между плунжером и гильзой, тоже могут вызывать заклинивание.

В любом случае определяет срок службы гидрокомпенсаторов качество смазки. Отсюда требовательность к характеристикам моторного масла и неукоснительному соблюдению периодичности замены масла и масляного фильтра.

Но каков все-таки ресурс гидрокомпенсаторов? Если проштудировать информацию производителей этих устройств, выяснится, что рассчитывать на беспроблемную эксплуатацию можно лишь до пробега 120 тыс. км. Далее — как карты лягут.

Несомненно, озвученная цифра подольет масла в огонь споров, что лучше — гидрокомпенсаторы или их отсутствие и регулировка тепловых зазоров вручную, ведь, как показывает практика, она тоже может понадобиться лишь к указанному пробегу. А может и не понадобиться — такое практика эксплуатации тоже знает. Если учесть все достоинства и недостатки использования гидрокомпенсаторов, истина, по всей видимости, как обычно, где-то посередине.

Суть работы гидрокомпенсаторов: 10 причин стука и способы устранения неполадки

Почему так важны гидрокомпенсаторы, что это такое, и в каких случаях механизм выходит из строя? Газораспределительный механизм выступает в роли одной из ключевых систем двигателя внутреннего сгорания и предназначен для выпуска выхлопных газов, а также распределения бензино-воздушной смеси по цилиндрам в бензиновых двигателях или воздуха в дизельных. Среди составляющих элементов и узлов ГРМ стоит выделить один или несколько валов с кулачками, клапаны и прочие детали, к которым относятся коромысла, рычаги, штанги, толкатели и пружины. Продолжительность и последовательность открытия и закрытия клапанов напрямую зависит от порядка расположения и формы кулачков.

Элементы ГРМ нагреваются при прогреве двигателя, и их размер увеличивается. Плотное закрытие клапанов при высокой температуре обеспечивает наличие термических зазоров между элементами данной системы. При неправильной регулировке теплового зазора возникают технические неисправности, поэтому для их предотвращения используются гидрокомпенсаторы теплового зазора клапанов.

Что такое гидрокомпенсатор и зачем он нужен?

Гидрокомпенсаторы представлены в виде устройств, позволяющих регулировать зазоры между валом и клапанам в автоматическом порядке за счет давления масла. Среди положительных аспектов использования подобных механизмов стоит выделить следующие:

• уменьшение расхода топлива;
• улучшение динамических характеристик;
• повышение акустического комфорта за счет снижения шума при работе двигателя;
• минимизация ударных нагрузок и смягчение работы двигателя;
• износ деталей ГРМ снижается;
• повышается точность фаз газораспределения;
• увеличение крутящего момента двигателя, его мощности и ресурса.

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.

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.

Причины стука гидрокомпенсаторов

Существует две проблемные ситуации, которые объясняют, почему стучат гидрокомпенсаторы – неполадки в системе двигателя, которая подает масло или проблемы в механике гидрокомпенсатора.

Проблемы с механикой могут быть следующими:

1. Детали гидрокомпенсатора загрязнены из-за постепенного нагара масла и попадания чужеродных примесей.
2. В гидравлический компенсатор попал воздух, поскольку масло в механизм подавалось в недостаточном количестве.
3. Залипание клапана подачи масла из-за его засорения.
4. Заводкой брак отдельных элементов гидравлического компенсатора.
5. Ударная поверхность плунжерной пары со временем изнашивается, поскольку на рабочей поверхности плунжера появляются вмятины от кулачков распределительного вала.

Что касается неполадок в системе двигателя, они могут быть следующими:

• попадание в масло воздуха, если его уровень в двигателе ниже или выше необходимого;
• выход масляного фильтра из строя;
• засорение масляных каналов грязью и нагаром;
• изменение характеристик моторного масла ввиду перегрева двигателя;
• неподходящие характеристики масла (климатические условия, качество, вязкость).

Стучат гидрокомпенсаторы на холодную и на горячую. Если двигатель уже прогрет, а стук не прекращается, проблема может быть в масле. Его нужно заменить на более качественное или просто залить новое. Проблема также может заключаться в грязном масляном фильтре. Проверьте его и замените новым при необходимости. Если проблема не исчезла, первопричину стука нужно искать в других узлах.

Стук на холодную может возникать из-за вязкости масла, поскольку при непрогретом двигателе оно не может попасть внутрь компенсатора. После прогрева вязкость меняется и стук пропадает.

Устранение неисправности

Поскольку гидрокомпенсаторов в автомобиле несколько, стоит применить акустическую диагностику для определения неисправного. Опытный мастер знает, как проверить гидрокомпенсаторы на работоспособность с помощью акустической диагностики, то есть на звук.

Для опытного мастера такие манипуляции не сложны. После определения проблемного гидравлического компенсатора, для устранения стука, необходимо его промыть, вернуть на место и повторно запустить двигатель. Если данная мера не помогла, придется заменять его. Рассмотрим поэтапные действия в случае обеих процедур.

Как промыть гидрокомпенсатор?

Промывать рассматриваемый механизм необходимо в условиях защищенного от пыли и сквозняков помещения. Не разбирать двигатель совсем не получится, но избавлять его от каждого винтика тоже нет никакой необходимости.

На подготовительном этапе приготовьте три глубоких емкости под размер компенсатора, а также промывочную жидкость, в роли которой может выступить керосин или хороший 92-й бензин.

Также перед промыванием оставьте автомобиль на сутки в гараже, чтобы в поддон стекло как можно больше масла. Дальнейшие действия следующие:

1. Отключите аккумуляторную батарею, чтобы обесточить авто.
2. Избавьтесь от воздушного фильтра.
3. Открутите болты, чтобы снять крышку ГБЦ.
4. Извлеките гидравлический компенсатор из гнезд после снятия осей коромысел.
5. Используйте щетку с синтетической щетиной для очищения наружных сторон деталей.
6. Промойте гидрокомпенсаторы в первой емкости. Для этого погрузите в жидкость каждый из них и надавите на шариковый клапан через отверстие в плунжере с помощью проволоки. Будьте аккуратны и не сломайте пружину. Далее нажимайте на сам плунжер. Как только вы заметите, что ход стал более легким, тщательно отожмите шарик клапана и слейте жидкость из компенсатора. Используйте шприц для дополнительного промывания каналов в корпусе и переходите к аналогичному промыванию во второй емкости.
7. На завершающем этапе вас ожидает проверка, для этого понадобится третья емкость с промывочной жидкостью. Как проверить гидрокомпенсаторы перед установкой на место? Достаточно окунуть их в третью емкость, набрать жидкость в ГК и опустить клапан, после чего плунжером вверх вынимайте деталь. Если надавить на плунжер пальцем, он не должен двигаться.
8. При отсутствии движения возвращайте детали на место путем установки коромысел, крышки головки блока цилиндров и остальных элементов. Помните о необходимости зажимать болты от середины к краям.

После того как сборка будет завершена, запустите двигатель и подождите пару минут, пока он поработает на холостых оборотах, на которых стука не должно быть после промывки. Очистка также помогает избавиться от стука после прогревания двигателя и его выхода на рабочий температурный режим.

Замена гидрокомпенсатора

Если очистка не помогла, замена гидравлических компенсаторов станет единственным разумным решением. Порядок замены гидрокомпенсаторов следующий:

1. Демонтируйте неисправный механизм с помощью съемника или магнита. Последний способ целесообразен только при свободном движении гидрокомпенсатора. Если же он прикипел к наружной поверхности, поможет только съемник.
2. Промойте всю систему подачи масла, замените масляный фильтр и залейте новое масло, проверьте его подачу в посадочное место компенсаторов путем прокручивания коленчатого вала. Гидравлический компенсатор уже должен быть снят.
3. Категорически запрещена установка компенсаторов без масла, в противном случае возникают критические ударные нагрузки.
4. После установки на посадочное место нового механизма не заводите силовой агрегат сразу. Используйте ключ для проворачивания коленвала на несколько оборотов и подождите полчаса. За это время детали найдут свои рабочие места, а внутреннее давление нормализуется.

Поскольку из строя может выйти как один, так и несколько гидрокомпенсаторов, вам придется самостоятельно решить, сколько из них подвергнуть замене. В данном случае решающим фактором является финансовое положение. При наличии разборных механизмов возможен ремонт и профилактика каждого по отдельности.

Если же вы отдали предпочтение комплексной замене, данное решение будет оптимальным и даст вам гарантию на отсутствие проблем в ближайшем будущем. Никогда не экономьте на качестве масла, что позволит вам существенно продлить не только эксплуатационный срок компенсатора, но также трущихся элементов мотора.

Стучат гидрокомпенсаторы на горячую

Чаще всего стучат гидрокомпенсаторы на горячую по причине некачественного или старого моторного масла, забитого масляного фильтра, плохой работе масляного насоса, недостаточного количества масла или же механической поломки. Соответственно, первое, что нужно сделать при их стуке — проверить уровень и состояние моторного масла в двигателе, а также масляный фильтр. Неисправный или засоренный фильтр нарушает циркуляцию смазки по масляным каналам.

Обычно гидрокомпенсаторы (в просторечии — гидрики) сначала начинают стучать именно «на горячую». Если гидрики подклинивают или забиты в них масляные каналы, то они начнут стучать сразу, а после прогрева звук может утихнуть, так как не получают смазки в необходимом количестве. В таком случае поможет уже только их замена. Но, когда стучание возникло через несколько минут после запуска и прогрева мотора, проблема может решится проще, если причина не в маслонасосе.

Признаки стука гидрокомпенсаторов на горячую

Для автолюбителя очень важно знать, как понять, что стучит один или несколько гидрокомпенсаторов. Ведь его стук можно легко спутать с другими звуками при проблемах с пальцем поршня, вкладышами коленвала, распредвалом или прочими деталями внутри двигателя.

Стук гидрокомпенсаторов на горячую можно диагностировать, открыв капот. Звуки начнут идти именно из-под клапанной крышки. Тональность звука специфическая, характерная ударам металлических деталей друг о друга. Некоторые сравнивают его со звуком, который издает стрекочущий кузнечик. Что характерно — стучание от неисправных компенсаторов происходит в два раза чаще, чем частота оборотов двигателя. Соответственно, при увеличении или снижении оборотов мотора звук стучания от гидриков будет вести себя соответственно. Под сброс газа будут слышны звуки, как будто у вас не отрегулированы клапана.

Причины стука гидрокомпенсаторов на горячую

В большинстве может быть одна причина из двух, из-за чего стучат гидрокомпенсаторы на горячую — слишком малая вязкость прогретого масла либо недостаточное его давление. Возникать это может в силу разных причин.

• Низкий уровень масла. Это очень частая причина, почему на горячую стучат гидрокомпенсаторы. Если смазывающей жидкости в картере недостаточно, то велика вероятность, что гидрокомпенсаторы будут работать “на сухую”, без масла, и соответственно, будут стучать. Однако для гидрокомпенсаторов вреден и перелив масла. В этом случае происходит вспенивание смазывающей жидкости, что приводит к завоздушиванию системы, и как следствие, некорректная работа гидрокомпенсаторов.
• Забитый масляный фильтр. Если этот элемент давно не менялся, то со временем в нем образуется налет из грязи, которая препятствует нормальному движению масла по системе.
• Неправильно подобранная вязкость. Часто автолюбителей интересует вопрос о том, почему на горячую стучат гидрокомпенсаторы после замены масла. В большинстве случаев, проблема как раз из-за неправильно подобранной вязкости масла либо оно оказалось некачественным. Нет такого, что какое то масло любят гидрокомпенсаторы, а какое то нет, нужно просто правильно его выбрать. Если слишком жидкое масло, то может не хватать давления для полного наполнения гидрика. А когда оно плохого качества, то попросту быстро теряет свои эксплуатационные свойства. Замена масла поможет решить проблему, и не забывайте, что вместе с маслом нужно менять и масляный фильтр.
• Неисправный масляный насос. Как правило эта причина характерна для машин с большим пробегом, у которых насос попросту износился и не в состоянии создать должное давление в системе смазки двигателя.
• Использование присадок для масла. Большинство масляных присадок выполняют две функции — меняют вязкость масла (понижают, либо повышают ее), а также меняют температурный режим работы масла. В первом случае, если присадка понизила вязкость масла, а гидрокомпенсаторы уже достаточно изношены, то как раз и возникают условия, когда гидрики стучат на горячем двигателе. Что касается температурного режима, то масло оптимально работает именно «на горячую», а присадка может изменить это свойство. Соответственно, после заливки присадки в масло могут застучать гидрокомпенсаторы, когда не хватает давления продавить масло в них. Обычно по причине слишком жидкого масла.

Что делать при стуке гидрокомпенсаторов на горячую

Избавится от стука поможет только выяснения и устранения его причины. Дальнейшее будет зависеть от сложившейся ситуации.

Прежде всего нужно проверить уровень масла в картере. От него будет зависеть как оно будет циркулировать по масляных каналах. Также стоит убедиться в достаточности давления масла, даже если при этом и не горит лампочка масленки.

В каждом двигателе рабочее давление масла свое и зависит его конструкции (нужно уточнять в документации), однако считается, что на холостых оборотах давление должно быть около 1,6…2,0 бара. На высоких оборотах — до 5…7 бар. Если такого давления нет — нужно проверять масляный насос. Скорее всего вследствие разжижения масла, падает его производительность. Часто чтобы обеспечить давление не устраняют саму причину, при стуке гидриков на горячую автолюбители заливают при замене более густое масло. Но не следует с этим перебарщивать, поскольку слишком густое масло трудно прокачивается по системе. Из-за чего может возникать масляное голодание!

Причем спешить с приговором самого насоса не стоит. Неисправности масляного насоса могут быть вызваны разными причинами — изношенностью деталей, неисправностью редукционного клапана, износом рабочих поверхностей деталей, а также его работа может ухудшиться при элементарном засоре сетки маслоприемника. Увидеть нет ли грязи на сетке можно сняв поддон. Но, и с такой работой, спешить не стоит. Она может загрязнится лишь если общее состояние масла плохое или была сделана неудачная очистка масляной системы.

Проверьте состояние масла. Даже если вы меняете его по регламенту, оно могло прийти в негодность раньше положенного срока (при сложных условиях эксплуатации машины либо попалась подделка). При обнаружении налета и шлака, часто непонятно, что делать если стучат гидрокомпенсаторы на горячую. Желательно сделать промывку масляной системы, ведь, скорее всего, могли забиться масляные каналы. Чтобы проверить в каком состоянии масло достаточно сделать небольшой капельный тест.

Чаще всего, проблема решается элементарно — просто сделайте замену масла и масляного фильтра. Либо же просто пришло время поменять гидрокомпенсаторы.

Как проверить гидрокомпенсаторы

Проверить гидрокомпенсаторы можно одним из трех методов:

1. При помощи автомобильного стетоскопа. Однако этот метод подходит лишь для опытных автолюбителей, которые умеют «слушать» двигатель. Прикладывая его к разным зонам расположения гидрокомпенсаторов можно сравнить исходящие оттуда звуки.
2. При помощи контрольных щупов. Для этого нужно специальные контрольные щупы толщиной от 0,1 до 0,5 мм. Соответственно, на горячем двигателе с помощью щупов нужно проверить расстояние между гидрокомпенсатором и кулачком. Если соответствующее расстояние больше 0,5 мм или меньше 0,1 мм — значит проверяемый гидрик не годен и подлежит замене.
3. Метод вдавливания. Это самый простой и распространенный метод проверки. Однако для его выполнения гидрокомпенсаторы необходимо вынуть с двигателя. После этого нужно деревянным брусом либо отверткой попытаться вдавить центральный шток компенсатора внутрь. Если компенсатор исправен и находится в более-менее нормальном состоянии — просто пальцем его продавить вряд ли удастся. И наоборот, шток неисправного компенсатора легко провалится внутрь.

Последний метод проверки можно также выполнять и не снимая гидрики с двигателя, однако это будет не так удобно делать и результат будет не таким явным. Обычно вышедшие из строя гидрокомпенсаторы меняют на новые, но в редких случаях его можно попытаться восстановить промывкой. Еще вариант — прочистить и выполнить ремонт гидрокомпенсатора. Как показывает практика, ремонт и чистка гидрика помогает нечасто, но попытаться восстановить его все же стоит. Когда же решитесь менять, то лучше заменить весь комплект, иначе ситуация повторится вскоре, но уже с другими гидриками.

Если ездить со стучащими гидрокомпенсаторами от полугода и дольше, то, когда вы снимите крышку клапанов, велика вероятность, что на самой «постели» распределительного вала, снизу, будут заусенцы от рокеров (коромысел). Следовательно, можно ли ездить со стуком гидрокомпенсаторов решайте сами.

Заключение

Первое, что нужно сделать при появлении стука гидрокомпенсаторов — проверить уровень и состояние моторного масла. Заодно и проверить масляный фильтр. Зачастую от стука спасает замена масла в паре с фильтром, причем желательно с использованием промывочного масла. Если замена масла не помогла можно, то скорее всего дело либо в масляном насосе, либо же в самих компенсаторах.

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.

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.

Гидрокомпенсаторы: причины стука на холодную, на горячую и устранение

Вопросом о том, как избавиться от стука гидрокомпенсаторов, задаются многие автомобилисты, ведь это одна из наиболее распространенных неисправностей современных двигателей. Не стоит сразу огорчаться: проблему реально устранить, достаточно разобраться в ее причинах и здраво оценить ситуацию.

Что такое гидрокомпенсаторы

Гидрокомпенсатор — устройство (герметичный металлический цилиндр) для автоматической регулировки зазора в приводе между клапанами и распредвалом. Для регулировки используется давление масла: его объем компенсирует зазор между штоком клапана и кулачком распределительного вала. Соответственно, стабильная работа гидрокомпенсатора зависит от поступления масла.

И пока все идет хорошо, гидрокомпенсатор исключительно полезен: он улучшает динамические характеристики, снижает расход топлива, продлевает срок работы ГРМ и значительно снижает уровень шума от работающего двигателя. Но если эта небольшая деталь выйдет из строя, автомобилистам не позавидуешь: неисправный элемент издает резкий и неприятный стук, к тому же поломка может привести к серьезным и неприятным для машины и ее владельца последствиям. Поэтому вопрос о том, как убрать стук гидрокомпенсаторов, выходит на первый план.

Причины стука

Как понять, что гидрокомпенсатор вышел из строя? Сломанная деталь издает стрекот, частота которого в два раза меньше частоты оборотов мотора. Обратите внимание: если “гидрик” стучит в течение двух минут после запуска мотора или после его полного прогрева — обращения к специалистам не избежать.

Стук гидрокомпенсаторов специфичен: напоминает удары по металлу, звук высокий и звонкий, локализован по клапанной крышкой. Обычно хорошо прослушивается стетоскопом, но в запущенных случаях может быть слышен и так. Считается, что “на горячую” детали стучат “системно”, тогда как “на холодную” стук может проявляться только время от времени. В любом случае, обе ситуации одинаково опасны.

Причин стука гидрокомпенсаторов может быть несколько и в большинстве случаев они связаны с качеством масла.

Причины стука гидрокомпенсатора “на холодную” (когда мотор не прогрет):

1. Масло слишком густое. Тогда при непрогретом двигателе оно с трудом попадает в полость гидрокомпенсатора. В итоге полость все же заполняется маслом, но на это уходит много времени.
2. Масляная магистраль или клапан забиты загрязнениями. Причина — использование некачественного масла или его несвоевременная замена. Также причиной может стать выход из строя некоторых деталей двигателя.
3. Заклинило плунжер гидрокомпенсатора или плунжер вышел из строя. Причина заключается в естественном износе детали или же в попадании в моторное масло абразивных частиц.
4. Снижена пропускная способность масляного фильтра.

Если ранее стуков “на холодную” не наблюдалось, есть смысл проверить уровень моторного масла, а если оно недавно менялось — возможно, проблема в его неправильном выборе. Попробуйте перейти на более качественный материал.

Причины стука гидрокомпенсатора “на горячую” (когда мотор разогрет):

1. Прогретое масло недостаточно вязкое. В результате масло вытекает из зазоров плунжерной пары значительно быстрее, чем подается насосом. Такая проблема может возникнуть вследствие использования некачественного или слишком жидкого дня данного типа двигателя масла.
2. Заклинило плунжерную пару гидрокомпенсатора. Как итог — движение запчасти заблокировано.
3. Вышел из строя масляный насос. Не создается нужный уровень давление, а значит масло не поступает к “гидрикам”.

В некоторых случаях стук возникает из-за нагара в системе — в таком случае его можно просто удалить и все вернется в норму. Но при большом пробеге это скорее отягчающий фактор. Дополнительно стоит проверить уровень масла в двигателе (не должен быть ни выше, ни ниже нормы) и масляный фильтр.

Как убрать стук

Возможно ли устранение стука гидрокомпенсаторов без разбора? Ведь серьезный ремонт требует времени, денег и нервов, к тому же не каждый автомобилист готов на несколько дней остаться без транспортного средства. Самым простым и эффективным решением в считается промывка “гидрика” (но помните, она сработает только в том случае, если стук появился не так давно, а сама деталь не слишком изношена).

Для промывки стоит использовать специальные средства, присадки. Они промывают каналы, устраняют загрязнения и обеспечивают восстановление подачи масла. Главная задача в этом случае — выбор хорошего средства, ведь в продаже представлено столько вариантов, что выбор осложняется. Выбирайте средства, предназначенные именно для уменьшения стука гидрокомпенсатора. Как сделать выбор? Все просто: отдавайте предпочтение оригинальным продуктам известных производителей, а от покупки дешевых ноунеймов лучше воздержаться — их использование ухудшает состояние запчастей двигателя.

Присадки добавляются в прогретое масло, эффект будет заметен уже через 500 километров пробега, или и того меньше. Если износ “гидрика” незначителен, то интенсивность стука или снизится, или он вообще исчезнет.

Как самостоятельно промыть гидрокомпенсатор

Справиться с промывкой реально своими силами: процедура, конечно, займет некоторое время, но зато позволит сэкономить на обращении к специалистам. Провести чистку, не разбирая двигатель, не получится, но вмешательство будет минимальным.

1. Процедура проводится в помещении (например, в гараже, без сквозняков и пыли).
2. Обесточьте авто, отключив аккумулятор.
3. Отсоедините воздушный фильтр.
4. Снять крышку головки блока цилиндров.
5. Снять оси коромысел и вынуть гидрокомпенсаторы.
6. Провести наружную очистку запчастей (используйте для этого щетку с синтетическим волосом).
7. Подготовить глубокою емкость для очистки “гидриков” (детали должны погружаться полностью) с промывочной жидкостью.
8. Погрузить каждый компенсатор в жидкость и несколько раз через отверстие в плунжере надавить на шариковый клапан. Внимание: будьте аккуратны и не сломайте пружину!

После промывки остается вернуть деталь на место и запустить двигатель, дав поработать некоторое время вхолостую. Будьте внимательны: гидрокомпенсаторы не должны стучать ни пока двигатель работает вхолостую, ни при достижении рабочей температуры.

В каких случаях не обойтись без замены

Устранение стука гидрокомпенсаторов — необходимый момент. Конечно, вы слышали истории о том, как автомобилисты попросту игнорировали проблему и ничего критичного не произошло. И правда, даже при стучащем “гидрике” можно проездить еще не один месяц, но со временем проблем станет больше. Стук станет громче, появятся вибрации, мощность мотора снизится, а расход топлива — увеличится. Со временем износится клапанный механизм, в частности — распределительный вал, и тогда без долгого, и что главное — дорогостоящего, ремонта уже не обойтись.

Дожидаться ухудшения ситуации до такой степени не нужно. Поэтому обратите внимание: если промывка не сработала, не стоит ждать “чуда”, обращайтесь к специалистам, возможно, нужна полная замена ГК. Разумеется, это тоже стоит денег, но это дешевле масштабного ремонта.

Единственная проблема, с которой может столкнуться автовладелец — покупка запчастей. Ведь важно приобрести идеально подходящие авто детали. В первую очередь рекомендуется отдавать предпочтение оригинальным запчастям, а не китайским подделкам. Но тут возникает проблема: деталь нужно заказывать за границей (причем дорого) и ждать несколько недель, а устранить стук гидрокомпенсаторов нужно как можно быстрее!