Гидрокомпенсатор двигателя принцип работы

Содержание
  1. Виды, устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов
  2. Устройство гидрокомпенсатора
  3. Принцип работы
  4. Виды гидрокомпенсаторов
  5. Преимущества и недостатки
  6. Основные неисправности, возможные причины и замена
  7. Гидрокомпенсаторы как работают и что это такое – просто о сложном
  8. Что это такое
  9. Из чего они состоят
  10. Как работают гидрокомпенсаторы
  11. Почему стучат гидрокомпенсаторы?
  12. Принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов
  13. Гидрокомпенсатор. Принцип работы
  14. Как работают гидрокомпенсаторы
  15. Разновидности гидрокомпенсаторов
  16. Неисправности
  17. Преимущества и недостатки
  18. Виды гидрокомпенсаторов
  19. Устройство и принцип действия гидрокомпенсатора
  20. Причины стука гидрокомпенсаторов
  21. Устранение неисправности
  22. Как промыть гидрокомпенсатор?
  23. Замена гидрокомпенсатора
  24. Как работает гидротолкатель (гидрокомпенсатор) клапанов двигателя ВАЗ-21126 Lada Granta

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.

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.

Источник

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.

Кроме неприятного стука, изменение зазора влияет на мощность двигателя, может привести к прогару «клапан» или дорогостоящему ремонту головки блока цилиндров. Поэтому его необходимо раз в 10000 километров регулировать в ручную при помощи специальных щупов.

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:

  1. 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.
  2. 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:

Источник

Принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов

Гидрокомпенсатор. Принцип работы

Принцип работы гидрокомпенсаторов достаточно прост — при помощи плунжерной пары, пружины и давления масла регулируется зазор между профилем распределительного вала и клапаном ГРМ.

Как работают гидрокомпенсаторы

Устройство представляет собой металлическую конструкцию цилиндрической формы. С внешней стороны компенсаторы не имеют каких-либо характерных элементов.

Весь механизм находится внутри: подпружиненный плунжер и его клапан (шарик), отдельная пружина этого узла (плунжерной пары), специальный канал, по которому подводится масло из ГБЦ.

Также во внутренней части имеется специальная компенсационная емкость-накопитель, где скапливается масло в момент нажатия кулачком распредвала на компенсатор.

Разновидности гидрокомпенсаторов

Гидротолкатели с плоским внешним подпятником под кулачок распредвала.

Неисправности

1. Использование низкокачественного масла и/или несвоевременная замена ГСМ.

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

2. Несвоевременная замена ГСМ.

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

3. Недостаточное количество масла в системе.

Преимущества и недостатки

— длительный ресурс работы;

— отсутствие необходимости в обслуживании;

— тишина при работе (по сравнению с толкателями).

— высокая стоимость деталей (по сравнению с классическими толкателями);

— необходимость использования качественного масла.

Виды гидрокомпенсаторов

  1. Гидротолкатель. Стоит на современных моделях автомобилей. Регулирует зазоры между распредвалом и клапаном.
  2. Гидроопора.
  3. Гидравлическая опора для работы в коромыслах и рычагах. Теперь это устройство почти не используется. Активно применялось оно в прежних моделях газораспределитильных механизмов.
  4. Гидротолкатель на роликовой основе.

Устройство и принцип действия гидрокомпенсатора

Основные элементы гидрокомпенсатора:

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

Компенсатор устанавливается в головку блока цилиндров в специально отведенное место.

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

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

Благодаря внедрению гидрокомпенсаторов удалось достичь таких преимуществ новых двигателей перед старыми:

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

Небольшим недостатком от применения гидрокомпенсаторов является характерный стук, который можно услышать в первые секунды запуска неразогретого двигателя. Это происходит из-за того, что давление масла в системе недостаточное, а нужные показатели давления достигаются тогда, когда масло разогревается до определенной температуры и расширяется, заполняя внутренние полости компенсаторов.

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

Причины стука гидрокомпенсаторов

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, т.е. на звук. После обнаружения неисправного, его надо промыть, вернуть на место и повторно запустить двигатель. Но если это не поможет, тогда требуется его замена.

Как промыть гидрокомпенсатор?

Промывать рассматриваемый механизм необходимо в условиях защищенного от пыли и сквозняков помещения.

Подготовить три емкости под размер компенсатора и промывочную жидкость, например, керосин или 92-й бензин.

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

  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.

Как работает гидротолкатель (гидрокомпенсатор) клапанов двигателя ВАЗ-21126 Lada Granta

На автомобиле Лада Гранта с двигателем ВАЗ-21126 гидротолкатели выполняют две функции: передачи усилия от распредвала к клапанам и устранения зазоров в их приводе.

Гидротолкатели клапанов (гидрокомпенсаторы)

Схема работы гидротолкателя в клапанном механизме двигателя ВАЗ 21126:

а – работа гидротолкателя в момент открытия клапана;

б – работа гидротолкателя в момент закрытия клапана;

1 – клапан;

2 – пружина обратного клапана;

3 – обратный клапан;

4 – головка блока цилиндров;

5 – кулачок распределительного вала;

6 – толкатель;

7 – плунжер;

8 – пружина плунжера;

9 – гильза;

10 – корпус обратного клапана;

А, Б – полости гидротолкателя;

В – масляный канал.

Масло под давлением подается в полости А и Б из канала В системы смазки двигателя через боковое отверстие в толкателе 6 При закрытом клапане 1 толкатель 6 (через плунжер 7) и гильза 9 распирающим усилием пружины 8 прижаты соответственно к кулачку 5 распредвала и торцу стержня клапана. Давление в полостях А и Б одинаково, обратный клапан 3 гидротолкателя прижат к седлу в плунжере 7 пружиной 2 — зазоры в клапанном механизме отсутствуют. При вращении распределительного вала кулачок 5 набегает на толкатель 6, перемещая его и связанный с ним плунжер 7. Перемещение плунжера 7 в гильзе 9 приводит к резкому повышению давления в полости Б.

Размещение противодренажного клапана масляного канала в ГБЦ

Противодренажный клапан масляного канала ГБЦ

Источник

Читайте также:  На холодном двигателе ремень грм приора
Adblock
detector