Принцип работы гидрокомпенсаторов – Принцип работы гидрокомпенсатора клапанов: Типы, устройство, неисправности

Принцип работы гидрокомпенсатора клапанов: Типы, устройство, неисправности

[Всего голосов: 2    Средний: 4.5/5]

Принцип работы гидрокомпенсатора клапанов заключается в автоматической регулировке зазоров в газораспределительном механизме. Он также служит для нивелирования выработок, возникших вследствие естественного износа деталей ГРМ

Типы  гидрокомпенсаторов

В зависимости от конструкции и расположения существует несколько типов:

  • Гидротолкатель. Ввиду своей простоты и надежности, получил наибольшее распространение, в особенности на моторах зарубежных производителей;
  • Гидроопора. Ставится там, где импульс от эксцентрика идет не напрямую, а через рычаг;
  • Гидроопора для установки в рычаги и коромысла. Модернизированный вариант гидроопоры. Монтируется непосредственно в одну из деталей в системе газораспределения;
  • Роликовый гидротолкатель. Рабочей частью является ролик. В остальном функционирует так же, как остальные представители.

Устройство гидрокомпенсатора

Для примера рассмотрим самый распространенный тип, широко применяемый на современных авто – гидротолкатель. Он устанавливается в специально предназначенную полость головки блока цилиндров между кулачком распределительного вала и наконечником стержня впускного или выпускного клапана.

Видео

Состоит из следующих частей:

  • корпус – служит для восприятия усилия от эксцентрика распределительного вала, а также фиксирует положение в теле головки блока цилиндров;
  • плунжер – перемещает корпус до полного устранения зазора, а также передает нагрузку дальше;
  • втулка – передает полученное усилие на стержень;
  • пружина плунжерной пары – разводит подвижные части относительно друг друга;
  • шарик – запирает масляный канал после наполнения;
  • пружина шарика – является движущей силой в перекрывании сообщения между камерами;
  • фиксирующий колпачок – удерживает шариковый запорный механизм на своем месте.

Принцип работы гидрокомпенсатора

После запуска двигателя, масляный насос начинает нагнетать смазку в систему. На стенке цилиндрической полости, в головке блока цилиндров, имеется выходное отверстие, связанное с основной магистралью системы смазки.

На корпусе гидротолкателя имеется кольцевая проточка, которая расположена на одном уровне с каналом в ГБЦ, и отверстие, ведущее во внутреннее пространство. Взаимное расположение канальцев рассчитано таким образом, что они становятся соосными в момент, когда эксцентрик двигается в режиме холостого хода.

Под действием давления внутрь нагнетается смазочный материал. С внутренней стороны, между плунжером и корпусом, также имеется выемка, через которую смазка попадает внутрь. Продавливая сопротивление пружинки, масло поступает под плунжер, толкая его.

Это происходит до тех пор, пока гидрокомпенсатор с верхней стороны не упирается в кулачок распределительного вала, а с нижней – в стержень. Далее давление в пространстве внутри втулки и над ней выравнивается, и этот объем герметично закупоривается.

Таким образом, температурный зазор в газораспределительном механизме исчезает. Поэтому усилие от эксцентрика распредвала передается полностью, обеспечивая заложенное конструкторами функционирование узла.

Гидрокомпенсатор

Неисправности. На выход из строя гидравлического компенсатора, в первую очередь, указывает характерный стук при запуске двигателя. На начальном этапе посторонний шум при прогреве мотора может пропадать по истечении некоторого времени, обычно после прогрева.

Но если не принять мер, продолжив эксплуатацию автомобиля, последует полный отказ. Следствием этого будет являться снижение мощности ДВС, повышенный расход топлива, а также ускоренный износ деталей ГРМ.

Распространенные неисправности гидрокомпенсаторов

Самые распространенные неисправности можно разделить на несколько категорий:

  1. засорение продуктами разложения масла или другими инородными телами. Здесь основной причиной становится использование некачественной смазки, которая может деградировать и расслоиться, или попадание посторонних засорителей.Сгустки с высокой вязкостью, а иногда даже затвердевшие частички, могут закупорить систему как на уровне подвода, так и внутри гидрокомпенсатора. Это либо полностью парализует работу, либо затрудняет ее;
  2. недостаточное наполнение. Может быть как следствием загрязнения, так и указывать на низкое давление, создаваемое насосом. В случае с насосом, проблема нуждается в немедленном разрешении, так как страдают не только компенсаторы, но и все трущиеся элементы;
  3. выработка в плунжерной паре. При этом не обеспечивается полное запирание смазочного материала внутри втулки или, в запущенных случаях, ее заклинивание;
  4. дисфункция шарикового запорного устройства. Наиболее частой причиной становится засорение. Плунжерная пара перестает выполнять свои функции. Появляются ударные нагрузки;
  5. появление задиров и шероховатостей на стенках компенсатора и в выемке ГБЦ. При этом затрудняется возвратно-поступательное движение. Это, в особо запущенных случаях, может привести к неполному закрытию впускного или выпускного канала и даже заклиниванию.

Профилактика и ремонт

Наиболее простой и надежный способ профилактики вытекает из разносторонности работы гидрокомпенсатора клапана – использование хорошего моторного масла с требуемыми показателями вязкости. Конструкция проста и надежна, ломаться при должном обслуживании нечему, поэтому этот узел рассчитан на весь срок службы ДВС.

Если поломка явилась следствием какого-либо механического дефекта – здесь поможет только замена. Для замены необходимо произвести демонтаж распредвала.

Если причина поломки засорение – можно попробовать восстановить путем чистки. Для этого компенсатор нужно разобрать.

Разборка. Самый простой способ – обмотать тряпкой и несколько раз несильно ударить о нетвердую поверхность (дерево, пластик), сориентировав его так, как он стоит в ГБЦ. При этом внутренняя подвижная часть должна выйти из своего посадочного места.

Никаких стопорных приспособлений там нет. Также можно использовать щипцы с мягкими губками и вытащить плунжерную пару, потянув за втулку. Ни в коем случае нельзя использовать пассатижи или другой металлический инструмент, так как можно поцарапать или деформировать рабочие поверхности.

Далее нужно разъединить плунжерную пару и снять пружину. После этого снять удерживающий колпачок и извлечь шарик с пружинкой.

Очистка. Ввиду отсутствия резиновых уплотнителей и других элементов, подверженных химическому воздействию, промывку можно производить любой жидкостью для очистки замасленных поверхностей.

Использовать металлические скребки или щетки нельзя, так как подгонка очень точная, и малейшие механические повреждения могут в дальнейшем вызвать поломку. После промывки тщательно высушить все элементы. Продуть сжатым воздухом.

Перед сборкой можно добавить внутрь немного масла (но не нужно наполнять полностью). Это позволит сократить время установления рабочего состояния после пуска двигателя.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Принцип работы гидрокомпенсатора — Лада мастер

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:

  1. Зачем нужен гидрокомпенсатор
  2. Из истории гидрокомпенсатора
  3. Как работает гидрокомпенсатор
  4. Устройство и конструкция системы гидрокомпенсации зазора
  5. Как проверить и разрядить гидрокомпенсатор

Зачем нужен гидрокомпенсатор

Зазоры — основной источник шума

Зазоры — основной источник шума

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.

Двигатель Фиат 124 конца 50-х годовДвигатель Фиат 124 конца 50-х годов

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.

Кадиллака модели 462Кадиллака модели 462

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.

Массово перешли на гидрокомпенсаторы уже в 60-е годыМассово перешли на гидрокомпенсаторы уже в 60-е годы

Как работает гидрокомпенсатор

Головка блока цилиндров работает в экстремальных условияхГоловка блока цилиндров работает в экстремальных условиях

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.

ГидротолкательГидротолкатель

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 нескольких вариантов гидрокомпенсатораУстройство нескольких вариантов гидрокомпенсатора

Устройство и конструкция системы гидрокомпенсации зазора

Принцип работы устройстваПринцип работы устройства

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.

Возможность автоматически выбирать зазорВозможность автоматически выбирать зазор

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.

КомпенсаторыКомпенсаторы

Как проверить и разрядить гидрокомпенсатор

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

  1. 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.
  2. Промывать двигатель после замены масла, но не быстродействующими ракетными присадками. Это только будет способствовать закоксовыванию технологических зазоров в гидрокомпенсаторах.
  3.  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.ПроверкаПроверка
  4. 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.
  5. Гидрокомпенсаторы подлежат замене после 120-180 тысяч пробега и меняются только комплектом.В разобранном видеВ разобранном виде

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.

ЗавоздушиваниеЗавоздушивание

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!

Гидрокомпенсаторы

Устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов

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.

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.

Гидрокомпенсаторы можно устанавливать на все типы газораспределительных механизмов (ГРМ) — с коромыслами, рычагами, штангами — и при любом расположении распредвала (верхнем или нижнем, рис. 1).

В зависимости от конструкции ГРМ различают четыре базовых типа гидрокомпенсаторов (см. фото ниже): гидротолкатели; гидроопоры; гидроопоры, предназначенные для установки в рычаги или коромысла; роликовые гидротолкатели.

Конструкция гидрокомпенсаторов

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 явля

Гидрокомпенсатор. Принцип работы

Пожалуй, не имеет смысла даже задаваться вопросом: какая из частей автомобиля самая важная. Автомобиль является сложной, целостной системой, работоспособность которой зависит от множества переменных. В итоге мы приходим к выводу, что полноценное функционирование автомобиля возможно лишь при исправности каждой его детали.

Одной из таких частей является гидрокомпенсатор. Размеры этой детали невелики, однако функция его от этого не становится менее важной и состоит она в сокращении зазоров между рабочими поверхностями двигателя внутреннего сгорания.

Зачем конструкторам собственно понадобилось устранить эти зазоры в двигателе? Зазоры существенно влияют на уровень вибрации, а потому и на эффективность работы двигателя в целом. В связи с этим, регулируя зазор, можно снизить уровень ударных нагрузок, а также уменьшить износ рабочей части газораспределительной системы двигателя. Кроме того, регулировка зазоров делает работу двигателя более мягкой.

На этапе конструирования проблема зазоров решается при расчете теплового расширения элементов двигателя. В процессе работы двигатель нагревается, что вызывает тепловое расширение его компонентов и уменьшение зазоров. Однако такой подход не решает в полной мере проблемы зазоров. Поэтому для решения данной задачи в прошлом столетии был предложен гидрокомпенсатор зазоров клапанов. Данное новшество было успешно внедрено в автопромышленности и используется по сей день.

Главными компонентами гидрокомпенсатора зазоров клапанов является плунжерная пара, снабженная шариковым клапаном и каналами для подачи масла. При работе двигателя плунжерная пара наполняется несжимаемым маслом, поступающим из системы смазки. Применяемое в системе смазки автомобиля масло является несжимаемым, а потому при работе гидрокомпенсатор выступает в роли жесткой опоры, которая, взаимодействуя с элементами системы газораспределения, полностью устраняет зазоры.

Подробности работы гидрокомпенсатора довольно сложны, поэтому мы не будем углубляться в их рассмотрение. Однако следует отметить, что применение гидрокомпенсатора полностью устраняет зазоры, что снижает уровень вибраций при работе двигателя и его износ, а также уменьшает уровень шума.

Перед поступлением в продажу гидрокомпенсаторы проходят проверку на соответствие требованиям износоустойчивости и механической прочности, а также на соответствие другим нормам современных стандартов.

Колодийчук Андрей, специально для ByCars.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о