Толкатель клапана гидравлический – Гидротолкатели клапанов — устройство и принцип работы гидравлического толкателя клапанов двигателя

Содержание

Гидротолкатель клапанов. Устройство и принцип действия

Клапаны газораспределительного механизма при­водятся в действие непосредственно кулачками распре­делительных валов через цилиндрические гидротолка­тели (гидрокомпенсаторы зазора), которые расположены в направляющих отверстиях головки цилиндров по оси отверстий под клапана.

Благодаря гидротолкателям (гидравлическим толкателям) уменьшаются стуки, ме­ханизм работает более плавно и четко, устраняются не­исправности двигателя, которые могли быть при нару­шении зазоров (прогары клапанов, потеря мощности и т.п.). В связи с отсутствием зазора, не изменяются фазы газораспределения при износе деталей клапанного ме­ханизма. Кроме того, при техническом обслуживании автомобиля не требуется регулировать зазор в клапан­ном механизме.

Гид­ротолкатель состоит из корпуса толкателя 1, цилиндра 2, плунжера 5 и обратного шарикового клапана 3, который под­жат к отверстию в поршне пружиной. Поршень и плун­жер разжимаются возвратной пружиной 4, находящейся между ними.

Масло для работы гидротолкателей подводится из системы смазки по каналу Н, а затем по каналам, выпол­ненным на нижней плоскости корпуса подшипников. По этим же каналам подводится масло и для смазки шеек распределительных валов. Кулачки валов смазываются маслом, находящимся в ваннах головки цилиндров под кулачками. В канале Н расположен обратный шари­ковый клапан 15, не допускающий слива масла из верх­них каналов после остановки двигателя.

Гидротолкатель

Рис. Гидротолкатель:
1 – корпус; 2 – цилиндр; 3 – шариковый клапан; 4 – пружина; 5 – плунжер; 6 – распределительный вал; 7 – жиклер; 8 – разрез головки блока; 9 – кулачок; 10 – гидротолкатель; 11 – клапанная пружина; 12 – направляющая втулка; 13 – клапан; 14 – головка блока; 15 – обратный шариковый клапан; а – накопительная камера; b – поршневая камера; c – рабочая камера; H – канал подачи смазки

Работа гидротолкателя

Когда клапан закрыт, масло из канала Н поступает в толкатель через канавку и отверстие в боковой поверхности. Масло проходит через паз, расположенный в верхней части толкателя и поступает в цилиндр толкателя. Пружина и масло, находящиеся между цилиндром 2 и плунже­ром 5, разжимает их и прижимает верхнюю плоскость корпуса толкателя 1 к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера к торцу клапана, выбирая зазор в клапанном механизме. Жесткость этой пружины и давление масла намного меньше жесткости пружины клапана и поэтому клапан остается закрытым, когда толкатель касается затылочной части кулачка.

Когда на толкатель начинает воздействовать набега­ющая часть кулачка, происходит короткий ускоряющий удар по корпусу толкателя, а т.к. шариковый клапан закрыт, то в камере «с» создается высокое давление. Поскольку жидкость (масло) в камере «с» практически несжимаема, узел цилиндр-плунжер становится жест­ким и передает усилие от кулачка на клапан.

Принцип работы гидротолкателя

Рис. Принцип работы гидротолкателя

По мере дальнейшего поворота кулачка давление в камере «с» увеличивается и небольшая часть масла из камеры «с» перетекает в камеру «а» через зазор между поршнем и плунжером. Поэтому общая длина узла цилиндр-плунжер уменьшается, но не более, чем на 0,1 мм.

После закрытия клапана 13 начинается процесс вы­борки зазора в клапанном механизме. Силы от кулачка и клапана 15 уже не действуют на гидротолкатель. Воз­вратная пружина снова раздвигает цилиндр с плунже­ром, прижимая верхнюю плоскость корпуса толкателя 1 к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера — к торцу клапана. При этом давление в камере «с» становится меньше, чем в камере «а», шариковый клапан откры­вается и в камеру «с» доливается масло из камеры «а».

Кроме чашечных гидротолкателей в двигателях могут применяться гидротолкатели 3, на которые воздействуют коромысла 4. Коромысла качаются на вставных осях 6. Гидротолкатель находится в каждом рычаге непосредственно над стержнем клапана. Масло подводится к гидротолкателю от вставной оси через продольное сверление 5 в рычаге клапана. Равномерное распределение давления в зоне контакта рычага с клапаном обеспечивается подпятником 2. Для уменьшения потерь на привод клапанов в указанном коромысле трение скольжения заменено трением качения, за счет применения ролика.

Гидротолкатель с коромыслом

Рис. Гидротолкатель с коромыслом:

1 – стержень клапана; 2 – подпятник; 3 – гидротолкатель; 4 – коромысло; 5 – продольное сверление; 6 – ось

Принцип действия гидротолкателя с коромыслом аналогичен чашечному гидротолкателю.

Чем отличается толкатель клапана с гидрокомпенсатором от обычного толкателя

Дата публикации: .
Категория: Автотехника.

В современных автомобильных двигателях для открытия клапанов газораспределительного механизма (ГРМ) применяют две основные разновидности толкателей: механические и с гидрокомпенсацией (в народе их называют просто «гидрики»). И те и другие, имеют как свои достоинства, так и недостатки. В краткой обзорной статье мы попробуем разобраться в их принципиальных отличиях. А также, что лучше при повседневной эксплуатации транспортного средства – гидрокомпенсатор или обычный механический толкатель. Причем чтобы проще было сравнивать будем рассматривать обе разновидности (обычную и гидравлическую) одной геометрической формы, а именно, в виде стаканчика (так называемой шляпкообразной).

Газораспределительный механизм

Тепловой зазор и принцип работы механического толкателя

Напомним вкратце, как работает газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя автомобиля. При вращении распредвала происходит его «наезд» (если быть точнее, то выступающей частью, которую называют кулачком) на поверхность толкателя, опирающегося на шток клапана. В этот момент происходит открытие последнего. Когда кулачок перестает «контактировать» с толкателем, возвратная пружина закрывает клапан. Казалось бы все просто. Но, по мере прогрева мотора все металлические элементы конструкции расширяются. Это известно всем еще из школьного курса физики. В двигателях, оборудованных обычными механическими толкателями, изначально для компенсации температурного расширения элементов предусмотрен определенный зазор. По мере прогрева он уменьшается, и мотор начинает уверенно выдавать все заявленные производителем характеристики. Если бы этого не было сделано, то в прогретом двигателе расширенные элементы ГРМ в лучшем случае испытывали бы повышенные нагрузки (что привело бы к их преждевременному износу), в худшем – их просто бы заклинило.

Тепловой зазор

Достоинства и недостатки механического толкателя

К несомненным достоинствам обычных толкателей стоит отнести:

  • Простоту конструкции, и, как следствие, невысокую стоимость.
  • «Нетребовательность» к качеству масла (нагар и отложения не влияют на их работу) и периодичности его замены (как правило, через каждые 15000 км пробега).

Самым главным недостатком простой и достаточно надежной конструкции механического толкателя является необходимость периодической ручной регулировки величины теплового зазора (такую процедуру у современных транспортных средств приходится производить не так уж часто – через каждые 80000÷100000 км пробега). Как это делают? Сначала производят замер величины зазора с помощью специальных щупов. Затем подбирают регулировочную шайбу (если она есть, как например, во многих двигателях семейства переднеприводных автомобилей ВАЗ) необходимой толщины. Но, не всегда это возможно сделать. У многих иномарок приходится менять толкатель на новый, так как регулировочная шайба в их конструкции просто не предусмотрена.

Проверка зазора

Кратко об устройстве и принципе работы гидрокомпенсатора

По внешнему виду гидрокомпенсатор мало чем отличается от обычного механического толкателя. Не будем подробно расписывать внутреннее технологическое устройство «гидрика». Отметим только, что на его корпусе имеется специальная канавка и отверстие для подачи внутрь масла, а в самой головке блока цилиндров обустроены специальные каналы.

Устройство гидрокомпенсатора

Принцип работы гидрокомпенсатора в кратком изложении:

Принцип работы

  • При заглушенном двигателе давление масла отсутствует. А между распредвалом и «крышкой» гидрокомпенсатора имеется определенный зазор.
  • После запуска мотора масло под давлением заполняет внутренний объем корпуса. Гидрокомпенсатор поднимается вверх, и зазор автоматически «выбирается» (то есть, он отсутствует).
  • Заполненный несжимаемым маслом (именно такие сорта применяют в современных двигателях) гидрокомпенсатор приобретает достаточную «жесткость», чтобы без потерь передавать механическое усилие и открывать клапан (при «наезде» кулачка распредвала на верхнюю поверхность «гидрика»).
  • Далее выступающая часть распределительного вала перестает «контактировать» со «шляпкой» гидротолкателя. Клапан закрывается под действием возвратной пружины.

На заметку! При вращении распредвала отверстие в корпусе гидрокомпенсатора циклически проходит мимо масляного канала блока цилиндров. При этом происходит выравнивание давления смазывающей жидкости снаружи (то есть в самом двигателе) и внутри корпуса «гидрика». В результате происходит постоянный контакт поверхностей распредвала и толкателя.

Плюсы и минусы толкателей с гидрокомпенсацией

Гидрокомпенсаторы обладают целым рядом неоспоримых достоинств (по сравнению со стандартными механическими толкателями):

  • После запуска двигателя тепловой зазор между распредвалом и поверхностью толкателя «выбирается» автоматически. То есть, полностью отпадает необходимость его регулировки ручным способом.
  • Максимальный прижим «шляпки» гидрокомпенсатора к поверхности распредвала осуществляется независимо от температуры двигателя. Это позволяет достичь стабильной «жизнедеятельности» мотора во всем рабочем диапазоне оборотов.
  • Более четкая работа клапанов приводит к ощутимой экономии топлива.
  • Сам двигатель работает значительно тише, по сравнению с аналогами, оборудованными механическими толкателями.
  • Долговечность. Как правило, гидрокомпенсаторы от проверенных временем производителей (при правильной эксплуатации транспортного средства) рассчитаны на весь «жизненный срок» самого двигателя.
  • Меньший износ всех деталей ГРМ.

Почему же не все автопроизводители спешат перейти к таким удобным в эксплуатации автоматическим приспособлениям регулировки зазора? Да потому, что как любые технические приспособления, они обладают рядом недостатков:

  • Сложность конструкции, как самого толкателя, так и головки блока цилиндров, в которой необходимо обустраивать специальные каналы и отверстия для подачи масла в корпус гидрокомпенсатора.
  • Это в свою очередь приводит к значительному удорожанию изделия (в разы по сравнению с механическим «оппонентом») и двигателя, и, как следствие, всего автомобиля в целом.
  • Возрастание эксплуатационных расходов. Для бесперебойной и долгосрочной эксплуатации необходимо применять только высококачественные сорта полусинтетических или синтетических масел. К тому же его замену лучше производить не реже чем каждые 10000 км. А при эксплуатации в мегаполисах (с постоянными простоями в пробках и «на светофорах») лучше сократить периодичность до 7000÷8000 км. Это предотвратит забивание каналов и отверстий подачи масла, как в головке блока, так и в корпусе самого гидрокомпенсатора.

Требования к маслу

Требования к маслу
  • Повышенные требования к производительности масляного насоса. Дополнительная мощность этого узла необходима для создания нужного давления для «закачки» масла внутрь корпуса гидрокомпенсаторов.
  • Не ремонтопригодность. При выходе из строя изделие подлежит замене на новое. Гидрокомпесаторы от некоторых производителей служат «верой и правдой» не более 100000÷150000 км пробега. Это вполне соизмеримо с частотой регулировки зазора механических толкателей. Однако заменить «гидрики» значительно дороже, чем выставить необходимые зазоры (особенно, если для этого можно применять регулировочные шайбы).

Замена гидрокомпенсаторов

Замена гидрокомпенсаторов

В заключении

Количество приверженцев гидрокомпенсаторов приблизительно равно числу «упорных» почитателей обычных механических толкателей. Кто-то при тюнинге своего автомобиля меняет «механику» на «гидрики». Кто-то (с точностью до наоборот) устанавливает в мотор «стаканчики» с регулировочными шайбами (вместо штатных гидротолкателей). Наш совет: регулярно меняйте масло и проводите все предусмотренные производителем профилактические мероприятия, и ваш двигатель прослужит долго, независимо от того какой способ открытия клапанов (механический или гидравлический) применен инженерами при проектировании конкретного автомобиля.

Чем отличается толкатель клапана с гидрокомпенсатором от обычного толкателя

Дата публикации: 10 февраля 2020. Категория: Автотехника.

В современных автомобильных двигателях для открытия клапанов газораспределительного механизма (ГРМ) применяют две основные разновидности толкателей: механические и с гидрокомпенсацией (в народе их называют просто «гидрики»). И те и другие, имеют как свои достоинства, так и недостатки. В краткой обзорной статье мы попробуем разобраться в их принципиальных отличиях. А также, что лучше при повседневной эксплуатации транспортного средства – гидрокомпенсатор или обычный механический толкатель. Причем чтобы проще было сравнивать будем рассматривать обе разновидности (обычную и гидравлическую) одной геометрической формы, а именно, в виде стаканчика (так называемой шляпкообразной).

Тепловой зазор и принцип работы механического толкателя

Напомним вкратце, как работает газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя автомобиля. При вращении распредвала происходит его «наезд» (если быть точнее, то выступающей частью, которую называют кулачком) на поверхность толкателя, опирающегося на шток клапана. В этот момент происходит открытие последнего. Когда кулачок перестает «контактировать» с толкателем, возвратная пружина закрывает клапан. Казалось бы все просто. Но, по мере прогрева мотора все металлические элементы конструкции расширяются. Это известно всем еще из школьного курса физики. В двигателях, оборудованных обычными механическими толкателями, изначально для компенсации температурного расширения элементов предусмотрен определенный зазор. По мере прогрева он уменьшается, и мотор начинает уверенно выдавать все заявленные производителем характеристики. Если бы этого не было сделано, то в прогретом двигателе расширенные элементы ГРМ в лучшем случае испытывали бы повышенные нагрузки (что привело бы к их преждевременному износу), в худшем – их просто бы заклинило.

Как работают гидротолкатели клапанов?

Гидротолкатели Износ деталей двигателя – это вполне закономерный процесс, который происходит во время эксплуатации автомобиля. Но хорошего в этом ничего нет, так как в результате этого на клапанах газораспределительного механизма появляются зазоры. Для обеспечения нормального процесса функционирования данного узла автомобиля, приходится осуществлять постоянную регулировку размера зазора, избежать которой помогает только гидротолкатель. Ниже мы подробно расскажем об этом механизме, особенностях его работы и наладки.

1. Что собой представляют гидротолкатели клапанов?

Гидравлический толкатель является устройством, которое предназначено для поддержания нулевого зазора клапана в том механизме, в котором он установлен. Последними являются все типы газораспределительных механизмов, применяемых на сегодняшний день на автомобилях:

— с коромыслами;

— с рычагами;

— со штангами.

Гидротолкатели клапанов

Устанавливать гидравлический толкатель можно на двигатели и с верхним, и с нижним расположением распределительного вала. Но гидравлический толкатель является одним из базовых типов гидрокомпенсатора и, по сути, это то же устройство. Кроме гидротолкателя, существуют также такие типы гидрокомпенсатора как роликовые гидротолкатели и гидроопоры. Последние бывают обычные и специальные, предназначенные исключительно для установки на рычаги или коромысла ГРМ. Как известно, гидравлические толкатели пришли на смену механическим и заменили их как более надежные. Кроме этого, у них есть еще несколько преимуществ:

— более тихая работа;

— нулевой зазор клапана не приходится регулировать вручную;

— наличие автоматической регулировки, которая происходит под влиянием перепадов температуры работающего двигателя.

Что же касается конструкционных особенностей гидравлического толкателя, то он весьма схож со всеми остальными типами гидрокомпенсатора. Устанавливается гидротолкатель в головке блока цилиндров и выглядит как корпус с установленной внутри плунжерной парой. Эта пара также имеет шариковый клапан и является подвижным механизмом. Подвижным является и сам корпус гидравлического толкателя, который способен немного смещаться по отношению к направляющему седлу, которое находится в головке блока цилиндров.

Однако существуют конструкции гидравлического толкателя, в которых это устройство монтируется непосредственно в рычаги привода клапанов. В таком случае его корпус будет неподвижным. А вот подвижные плунжеры на такого типа устройствах немного выступают из корпуса, и этот выступ у них может иметь либо форму опорного башмака, либо шаровой опоры.

Принцип работы Для функционирования устройства ему, конечно же, нужна смазка в виде масла. Оно поступает во внутреннюю часть корпуса через специальное отверстие, проделанное в нижней части плунжера. Это отверстие может автоматически закрываться, что возможно благодаря обратному шариковому клапану. Для этого между самим плунжером и втулкой устройства установлена жесткая возвратная пружина. Плунжерная пара является основой гидравлического толкателя.

Достоинства и недостатки использования гидротолкателей клапанов

Придуманы гидротолкатели клапанов были для того, чтобы избежать необходимости постоянно осуществлять регулировку зазоров, которые так или иначе возникают в клапанном механизме во время эксплуатации автомобиля. Но кроме этого, наличие данного устройства позволяет:

• сделать работу клапанного механизма более мягкой;

• снизить износ всех элементов газораспределительного механизма за счет уменьшения ударной нагрузки;

• сделать работу двигателя автомобиля более тихой;

• сделать более точным соблюдение длительности фаз газораспределения;

• повысить мощность автомобильного мотора и снизить расход бензина.

Но если вы имеете дело с мотором, на котором установлен гидравлический толкатель, вам следует понимать, что он будет иметь некоторые особенности в эксплуатации, а также свои недостатки. К примеру, при запуске холодного двигателя агрегат будет работать неполноценно, так как давление масла будет находиться на минимуме. К тому же, само устройство гидротолкателя также способно выходить из строя, к чему может привести даже использование некачественного моторного масла. в результате этого вам не только придется опять вручную выполнять регулировку зазора в клапанном механизме, но и заморачиваться над заменой гидротолкателя.

2. Как работают гидротолкатели клапанов: изучаем принцип действия устройства.

Гидротолкатели клапанов Итак, гидротолкатель клапана необходим для того, чтобы уменьшать зазор, который в процессе эксплуатации холодного двигателя образуется между его корпусом и кулачком распределительного вала. Когда такое происходит, возвратная пружина выталкивает плунжер, благодаря чему полученный зазор уменьшается до минимума. Вместе с этим во внутреннюю плоскость плунжера заливается масло, которое поступает непосредственно из системы смазки автомобильного мотора.

Однако, одновременно с поворотами кулачка на корпус гидравлического толкателя оказывается достаточно большое давление, под влиянием которого толкатель опускается немного вниз. В результате такого перемещения полностью перекрываются масляные каналы и закрывается шариковый клапан, через который к плунжерам поступало масло. Все это очень сильно поднимает давление масла под плунжером, что заставляет работать плунжерную пару как жесткую опору, которая служит для передачи усилия от кулачка на шток клапана автомобильного мотора.

Но все же из-под плунжера масло продолжает вытекать, так как гидротолкатель не способен полностью ликвидировать зазор в клапанном механизме. Ликвидируется протечка только в том случае, когда начинают очень интенсивно возрастать обороты коленвала мотора автомобиля. В этом случае уменьшается время нажатия на корпус устройства, по причине чего меняется размер зазора.

Однако, у вас может возникнуть логический вопрос: почему не образовывается зазор во время «столкновения» кулачка коленчатого вала и толкателя? Подобное явление исключается благодаря наличию возвратной пружины плунжера, а также давлению в системе смазки. Таким образом, между всеми элементами газораспределительного механизма существует жесткая связка. Все это позволяет гидравлическому толкателю исключать появление зазоров, образование которого невозможно даже при нагреве двигателя и изменении длины деталей гидротолкателя (устройство способно компенсировать такие изменения).

3. Как работать с гидротолкателями клапанов, если они вышли из строя.

Гидротолкатели клапанов Определить факт, что гидротолкатели клапанов вышли из строя, можно по характерному стуку, который начинает доноситься от двигателя автомобиля. Какое именно устройство при этом вышло из строя, можно определить при помощи такого прибора как фонендоскоп. Аналог устройства можно изготовить собственными руками. Для этого необходимо:

1. Подготовить прямой стержень из стали длиной примерно 70 см, а диаметром не больше 0,6 см.

2. На один конец стержня прикрепите банку из-под пива, предварительно обрезав ее верх.

3. На середину стержня необходимо прикрепить деревянную ручку.

4. Приложите ухо к банке, а свободным концом стержня дотроньтесь поочередно к каждой головке блока цилиндров автомобильного двигателя, на которой установлен гидравлический толкатель. Если в одном из них услышите усиленный стук металла, именно он и неисправен.

Но для того чтобы на все 100% убедиться в неисправности гидротолкателя, его придется снять с головки блока цилиндров и убедиться в этом в ходе более тщательной проверки. К счастью, для того чтобы извлечь данное устройство из его седла, вам придется использовать только магнит. Правда, в некоторых случаях такой простой способ не помогает, тогда приходится использовать специальный съемник, на одном конце которого находятся тяга и крюк.

Гидротолкатели клапанов После извлечения некоторые модели гидравлических толкателей можно даже разобрать. Это позволит определить, в какой степени износа находятся его внутренние детали. Однако в процессе работы с устройством необходимо быть максимально осторожным, поскольку поверхности сопряженных элементов можно очень легко повредить. Процесс разборки устройства заключается в следующем:

1. Снимите стопорное кольцо.

2. Разберите гидроопоры устройства.

3. Аккуратно постучите по корпусу гилротолкателя, после чего из него должны высыпаться все внутренние детали.

Если устройство очень загрязнилось в процессе эксплуатации, его необходимо промыть с использованием ацетона. Если в процессе внешнего осмотра вы увидели на торцевой части гидротолкателя повреждения, скорее всего, его придется менять. Все зависит от того, насколько сильными являются эти повреждения.

Но существует еще один очень надежный способ проверки исправности гидротолкателя. Для этого необходимо просто попытаться сжать его усилием руки после того, как устройство заполнится масло. Если этого вам сделать не удалось, значит, устройство исправно. Если же оно легко ушло вниз – необходимо отправляться в автомагазин за новым гидравлическим толкателем клапанов. Однако, установить новые гидротолкатели клапанов не так просто. Чтобы обеспечить нормальное функционирование газораспределительного механизма, необходимо следовать таким правилам:

Гидротолкатели клапанов 1. Во время установки нельзя удалять консервирующий масляной состав, который заливается в устройство производителями. После установки и запуска двигателя эта жидкость смешается с остальным маслом в смазочной системе.

2. Если вы решили просто промыть и установить в газораспределительный механизм старые гидравлические толкатели, перед этим их обязательно необходимо заполнить маслом. В противном случае при самом первом запуске двигателя проявятся очень сильные ударные нагрузки.

3. Установив новое устройство, обязательно проверните 5-7 раз коленвал при помощи ключа. После этого подождите еще 10-15 минут, и только тогда запускайте двигатель. Благодаря этому при запуске плунжерные пары сразу займут рабочее положение.

4. Параллельно с заменой гидравлических толкателей не лишней будет промывка системы смазки, замена масла и масляных фильтров.

5. Если из строя вышел не один гидротолкатель, а сразу несколько, меняйте весь комплект. В противном случае газораспределительных механизм вскоре опять потребует ремонта.

Чтобы вам как можно реже приходилось иметь дело с гидравлическими толкателями, советуем следить за чистотой внутри автомобильного двигателя. Для этого необходимо проводить регулярную замену масла, перед которой сам двигатель также рекомендуется промыть. Также, в случае обнаружения неисправности не тяните время с ее устранением. Выход из строя одного гидравлического толкателя может повлечь за собой более серьезные проблемы.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Гидравлические толкатели: устройство,фото,описание. | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

 

Общее устройство

Механизм газораспределения служит для своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси (бензиновые двигатели) или воздуха (дизельные двигатели) и выпуска из них отработавших газов в соответствии с требованиями рабочего процесса в каждом из цилин­дров двигателя.

Общее устройство и принцип работы механизма газораспределения рассмотрен на примере механизма двигателя ВАЗ (1.2.1).

Рис. 1.2.1 Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм состоит из распределительного вала 7, который может иметь цепной или ременной привод, рычагов (коромысел) 5, количество которых равно количеству клапанов, впускных и выпускных клапанов 1, направляющих втулок 2, устанавливаемых в головке блока и удерживающихся в ней с помощью стопорных колец, маслосъемных колпачков, опорных шайб, пружин 3, тарелок 4, сухарей, регулировочных болтов 9, вворачиваемых в резьбовые втулки 10 установленные в головке блока. Чтобы болты не отвернулись во время работы двигателя, их контрят с помощью гаек. Для фиксации и возврата рычагов в исходное положение предусмотрены пружины 8. В головке блоке предусмотрено специальное гнездо для посадки клапана 11.

При вращении распределительного вала его кулачок набегает на рычаг 5, который, поворачиваясь на сферической опоре регу­лировочного болта 9, другим концом нажимает на стержень клапана и откры­вает отверстие, сообщающее ка­меру сгорания ци­линдра с впуск­ным (впускной клапан) или вы­пускным (выпуск­ной клапан) тру­бопроводом. При дальнейшем пово­роте вала кулачок сходит выпуклой частью с рычага, который при по­мощи пружины 8 возвра­щается в исходное положение, а кла­пан под действи­ем пружин закрывается.

Типы привода клапанов. Существует несколько вариантов передачи силового воздействия с кулачков распределительного вала на стержни клапанов (т. е. типов привода клапанов).

1. Привод через штангу и коромысло (рис.1.2.2) для автомобилей «Рено», «Форд» ранних выпусков, «Волга», «Газель».

Рис. 1.2.2 Привод клапанов через штангу и коромысла:

1 – седло клапана; 2 – клапан; 3 – маслоотражательный колпачок; 4,5 – клапанные пружины; 6 – тарелка пружины; 7 – сухарь; 8 – коромысло; 9 – регулировочный винт; 10 – гайка регулировочного винта; 11 – штанга; 12 – опорная шайба пружин

2. Привод через коромысло (рис.1.2.3) для автомобилей «Мазда-626», ЗАЗ-1102. При таком конструктивном исполнении кулачок распределительного вала воздействует на плечо коромысла, на конце которого для увеличения срока службы может быть установлен роликовый подшипник.

Рис. 1.2.3 Привод клапанов через коромысло:

1 – кулачок распределительного вала; 2 – коромысло; 3 – регулировочный винт; 4 – контргайка; 5 – зазор

 

3. Привод через коромысло и регулировочный эксцентрик (рис. 1.2.4 ) для автомобилей БМВ-518, БМВ-520. При таком варианте привода кулачок воздействует на коромысло, которое через регулировочный эксцентрик соприкасается со стержнем клапана.

Рис. 1.2.4 Привод клапанов через коромысло и регулировочный эксцентрик:

1 – регулировочный эксцентрик; 2 – коромысло; 3 – кулачок распределительного вала

 

4. Привод через рычаг (рис. 1.2.5) для автомобилей «Мерседес-Бенц 123», «Сузуки». При таком конструктивном исполнении кулачок распределительного вала воздействует на плечо специального рычага, тыльная поверхность которого передает усилие на регулировочную гайку, имеющуюся на торце стержня клапана и застопоренную контргайкой.

Рис. 1.2.5 Привод клапанов через рычаг:

1 – кулачок распределительного вала; 2 – щуп для регулировки теплового зазора; 3 – рычаг; 4 – регулировочная гайка; 5 – контргайка; 6 – тарелка пружины клапана; 7 – пружина клапана; 8 – маслосъемный колпачок клапана; 9 – головка цилиндров; 10 – стержень клапана; 11 – направляющая втулка клапана

5. Привод через коромысло, имеющее 4 опорные поверхности (рис. см выше) для автомобилей ВАЗ-2101…ВАЗ-2107, «Фиат».

6. Привод клапанов двумя коромыслами от одного кулачка распределительного вала для автомобилей «Форд», «Москвич» (рис. 1.2.6).

 

Рис. 1.2.6 Привод клапанов двумя коромыслами от одного кулачка верхнего распределительного вала

7. Привод через чашечный толкатель (рис. 1.2.7) для автомобилей «Форд», «Опель», «Фольксваген», «Ауди», ВАЗ-2108…ВАЗ-2110. Такой привод наиболее распространен в двигателях автомобилей 1980 – 1990 гг. выпуска. Распределительный вал воздействует на чашечный толкатель, усилие от которого через регулировочную шайбу передается на клапан. В таком приводе отсутствуют коромысла, что повышает надежность работы газораспределительного механизма.

Рис. 1.2.7 Привод клапанов через чашечный толкатель:

1 – головка цилиндров; 2 – клапан; 3 – чашечный толкатель; 4 – корпус подшипника распределительного вала; 5 – кулачок распределительного вала; 6 – регулировочная шайба; 7 – маслосъемный колпачок клапана; А – тепловой зазор

8. Привод через два распределительных вала с гидравлическими толкателями. (рис. 1.2.8). Такие конструкции предусматривают по два-три впускных клапана и по два выпускных клапана на каждый цилиндр. Применяются в современных конструкциях бензиновых двигателей, для улучшения процессов впуска и выпуска.

Рис. 1.2.8 Привод через два распределительный вала с гидравлическими толкателями

Гидравлические толкатели

Клапаны газораспределительного механизма при­водятся в действие непосредственно кулачками распре­делительных валов через цилиндрические гидротолка­тели (гидрокомпенсаторы зазора), которые расположены в направляющих отверстиях головки цилиндров по оси отверстий под клапана.

Благодаря гидротолкателям уменьшаются стуки, ме­ханизм работает более плавно и четко, устраняются не­исправности двигателя, которые могли быть при нару­шении зазоров (прогары клапанов, потеря мощности и т.п.). В связи с отсутствием зазора, не изменяются фазы газораспределения при износе деталей клапанного ме­ханизма. Кроме того, при техническом обслуживании автомобиля не требуется регулировать зазор в клапан­ном механизме.

Гид­ротолкатель (рис. 1.2.9) состоит из корпуса толкателя 1, поршня 2, плунжера 5 и обратного шарикового клапана 3, который под­жат к отверстию в поршне пружиной. Поршень и плун­жер разжимаются возвратной пружиной 4, находящейся между ними.

Масло для работы гидротолкателей подводится из системы смазки по каналу Н, а затем по каналам, выпол­ненным на нижней плоскости корпуса подшипников. По этим же каналам подводится масло и для смазки шеек распределительных валов. Кулачки валов смазываются маслом, находящимся в ваннах головки цилиндров под кулачками. В канале Н расположен обратный шари­ковый клапан 15, не допускающий слива масла из верх­них каналов после остановки двигателя.

 

Рис. 1.2.9 Гидротолкатель:

1 – корпус; 2 – поршень; 3 –шариковый клапан; 4 – пружина; 5 – плунжер; 6 – распределительный вал; 7 – жиклер; 8 – разрез головки блока; 9 – кулачок; 10 – гидротолкатель; 11 – клапанная пружина; 12 – направляющая втулка; 13 – клапан; 14 – головка блока; 15 – обратный шариковый клапан; а – накопительная камера; b – поршневая камера; c – рабочая камера; H – канал подачи смазки

Работают гидротолкатели следующим образом.

Когда клапан закрыт, масло из канала Н поступает в толкатель через канавку и отверстие в боковой поверхности. Масло проходит через паз, расположенный в верхней части толкателя и поступает в цилиндр толкателя. Пружина, находящаяся между поршнем 2 и плунже­ром 5, разжимает их и прижимает верхнюю плоскость корпуса толкателя 1 к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера к торцу клапана, выбирая зазор в клапанном механизме. Жесткость этой пружины намного меньше жесткости пружины клапана и поэтому клапан остается закрытым, когда толкатель касается затылочной части кулачка (рис. 1.2.10 а).

Когда на толкатель начинает воздействовать набега­ющая часть кулачка, происходит короткий ускоряющий удар по корпусу толкателя, а т.к. шариковый клапан закрыт, то в камере «с» создается высокое давление. Поскольку жидкость (масло) в камере «с» практически несжимаема, узел поршень-плунжер становится жест­ким и передает усилие от кулачка на клапан (рис. 1.2.10 б).

Рис. 1.2.10 Принцип работы гидротолкателя

По мере дальнейшего поворота кулачка давление в камере «с» увеличивается и небольшая часть масла из камеры «с» перетекает в камеру «а» через зазор между поршнем и плунжером. Поэтому общая длина узла пор­шень-плунжер уменьшается, но не более, чем на 0,1 мм.

После закрытия клапана 13 начинается процесс вы­борки зазора в клапанном механизме. Силы от кулачка и клапана 15 уже не действуют на гидротолкатель. Воз­вратная пружина снова раздвигает поршень с плунже­ром, прижимая верхнюю плоскость корпуса толкателя 1 к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера — к торцу клапана. При этом давление в камере «с» становится меньше, чем в камере «а», шариковый клапан 13 откры­вается и в камеру «с» доливается масло из камеры «а».

Кроме чашечных гидротолкателей в двигателях могут применяться гидротолкатели 3 на которые воздействуют коромысла 4 (рис. 1.2.11). Коромысла качаются на вставных осях 6. Гидротолкатель находится в каждом рычаге непосредственно над стержнем клапана. Масло подводится к гидротолкателю от вставной оси через продольное сверление 5 в рычаге клапана. Равномерное распределение давления в зоне контакта рычага с клапаном обеспечивается подпятником 2. Для уменьшения потерь на привод клапанов в указанном коромысле трение скольжения заменено трением качения, за счет применения ролика.

Рис. 1.2.11 Гидротолкатель с коромыслом:

1 – стержень клапана; 2 – подпятник; 3 – гидротолкатель; 4 – коромысло; 5 – продольное сверление; 6 – ось

Принцип действия гидротолкателя с коромыслом аналогичен чашечному гидротолкателю.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Инструменты, аксессуары и запасные части для автомобиля
  • Рама и тягово-сцепное устройство: описание,устройство,фото.
  • Надежная и стабильная работа системы охлаждения двигателя
  • Системы охлаждения двигателя проблемы и неисправности фото описание
  • Причины которые увеличивают расход топлива.
  • Технические данные и эксплуатации Bugatti Veyron, произведенные в период с 2005 — 2015
  • Mercedes-Benz S 63 AMG седан, 2013
  • Диагностика газобаллонного оборудования автомобиля.
  • ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АВТОМАШИН
  • Opel Agila: описание,характеристики,фото,видео,комплектация.
  • Honda N-WGN 2020 года — последний японский автомобиль Kei
  • 35 самых дорогих автомобилей в мире
  • ГТО — перечень документов, необходимых при прохождении
  • Как перевести двигатель на другой вид топлива?
  • Главные неисправности аккумуляторной батареи

Гидротолкатели клапанов — устройство и принцип работы гидравлического толкателя клапанов двигателя

В настоящее время в газораспределительных механизмах двигателей легковых автомобилей для привода впускных и выпускных клапанов находят широкое применение гидравлические толкатели.

Гидравлические толкатели автоматически обеспечивают постоянный (беззазорный) контакт кулачков распределительного вала с клапанами, компенсируют износ сопрягаемых деталей (распределительного вала и клапанной группы) и исключают необходимость регулирования теплового зазора клапанов в эксплуатации.

Гидравлический толкатель (рисунок 1) состоит из корпуса, компенсатора и шарикового клапана. В корпусе 2 толкателя приварена направляющая втулка 1, в которой стопорным кольцом 3 закреплен компенсатор. Компенсатор состоит из корпуса 4 и поршня 5, между которыми установлена разжимная пружина 7, а в поршне размещен шариковый клапан 6. Внутренняя полость компенсатора заполнена маслом, которое поступает в компенсатор при открытом клапане 6 из корпуса гидротолкателя. В корпус гидротолкателя масло подается из масляной магистрали головки цилиндров через наружную канавку и отверстие, выполненное в корпусе.

Рисунок 1 – Гидравлический толкатель

1 – втулка; 2, 4 – корпуса; 3 – кольцо; 5 – поршень; 6 – клапан; 7 – пружина

Гидротолкатель каждого клапана установлен между торцом стержня клапана и кулачком распределительного вала в отверстии, расточенном в головке цилиндров.

Работа гидротолкателя

При набегании кулачка распределительного вала на толкатель усилие от кулачка передается на торец его корпуса 2, который перемещает поршень 5 компенсатора, преодолевая сопротивление пружины 7. При этом шариковый клапан 6 закрывается и запирает находящееся внутри компенсатора масло, через которое и передается усилие от распределительного вала к впускному или выпускному клапану, и клапан открывается. При перемещении поршня 5 часть масла из компенсатора через зазор между поршнем и корпусом 4 вытекает в корпус 2 толкателя, и поршень немного вдвигается в корпус 4 компенсатора.

При сбегании кулачка распределительного вала с толкателя пружина 7 прижимает поршень 5 к корпусу 2 толкателя, обеспечивая его беззазорный контакт с кулачком распределительного вала. При этом шариковый клапан 6 открывается, впускает масло в компенсатор, а впускной или выпускной клапан закрывается.

Другие статьи по устройству элементов двигателя

Толкатель клапана: описание и фото

В любом двигателе внутреннего сгорания есть система фаз газораспределения. Она включает в себя цепной или ременной привод, шестерни, впускные и выпускные клапана. Последние регулируют подачу и выпуск топливно-воздушной смеси, которая сгорает в камере цилиндра. Также здесь используется толкатель клапана двигателя. Что это за устройство и в чем его особенности? Обо все этом – далее в нашей статье.

Характеристика

Толкатель клапана (ВАЗ в том числе) являет собой элемент, предназначенный для передачи усилий на штангу от распределительного вала. На современных автомобилях используются механизмы бочкообразного типа. Их изготавливают из чугуна.

толкатель клапана двигателя Но, поскольку толкатели клапанов («Форд Фокус 2» — не исключение) работают под нагрузкой, их нижнюю часть закаливают в процессе литья. Так обеспечивается надежная опорная поверхность для кулачка. Бочкообразный толкатель клапана имеет небольшие отверстия, благодаря которым циркулирует смазка. Также данные элементы отличаются меньшим весом, нежели механические. Для регулировки теплового зазора на нем предусмотрен специальный болт. В конце статьи мы рассмотрим, как это сделать. Бочкообразные элементы подходят для автомобилей с клапанами, расположенными в верхней части блока. Нижний конец элемента расположен в углублении, а сверху на него действует штанга толкателя клапана. Но вне зависимости от того, гидравлический это или механический элемент, оба типа работают в самом блоке цилиндров. На старых автомобилях советского производства устанавливали толкатель клапана иной конструкции. Они изготавливались из незакаленной стали и размещались в разборной блок толкателя. Последний крепился к блоку цилиндров на болтах. На кулачках элемента имеются изогнутые выпуклые профили.

Другие разновидности

Некоторые толкатели клапана механические оснащены кулачками с прямым профилем.

толкатель клапана вазТакие элементы используются вместе с роликами. Последние вращаются на оси. Сейчас подобные решения используют только на высокооборотистых двигателях. Вследствие высокой вероятности проскальзывания ролик проворачивается на фланце быстрее, чем около плоского основания. Стоимость такой конструкции не отличается от других аналогов. Однако здесь имеется большой недостаток. В ходе эксплуатации, значительно изнашивается ось толкателя. На элемент возлагаются большие сдвигающие нагрузки.

О плоском основании

Толкатель клапана данного типа проворачивается на своих направляющих. Что это дает? Благодаря этому уменьшается проскальзывание между толкателем и кулачком. Также снижается износ распределителя. Он более равномерный. Что касается элементов роликового типа, они не должны проворачиваться на своих осях с закругленными концами.

Гидравлические

Весь процесс работы двигателя сопровождается большим тепловыделением. А поскольку большая часть механизмов силового агрегата выполнена из металла, ему свойственно расширятся. Соответственно, меняются тепловые зазоры, особенно на клапанах.

размеры толкателей клапанов Ведь именно они впускают в камеру горючую смесь и выпускают наружу разогретые выхлопные газы. Чтобы сгладить возникающие шумы при работе, в современных двигателях используют толкатель клапана гидравлический. Он компенсирует зазоры при увеличении и снижении рабочей температуры агрегата.

Как устроены?

В корпусе гидравлического толкателя имеется плунжер. В последнем есть две камеры. Это нагнетательная и камера подачи, в которую поступает смазка от двигателя во время работы. Далее это масло проходит через шариковый клапан в нагнетательную часть. Чтобы компенсировать зазоры с высокой точностью, объем жидкости дозируется в плунжере. Ее из корпуса толкателя выдавливает пружина. Таким образом, тепловой зазор восстанавливается до нормальных значений. Во время открытия впускного или выпускного клапана, масло находится в камере нагнетания. Шариковый клапан возвращает часть его назад, в камеру подачи. Когда корпус толкателя перемещается вверх, создается определенное давление жидкости. Масло не дает плунжеру переместиться относительно корпуса. Когда клапан закрывается, происходит утечка смазки со стороны плунжера. Однако при новом открытии этот недостаток компенсируется через нагнетательную камеру. При запуске двигателя, элементы газораспределительного механизма набирают рабочую температуру. Металл расширяется, а объем масла в камере нагнетания уменьшается. Благодаря слаженной работе механизма, компенсируются зазоры между клапанами. Также в работе задействуются такие элементы, как коромысло и штанга клапана. Ниже мы рассмотрим, что они собой представляют.

Штанга и коромысло

Первый элемент являет собой металлическую трубку диаметром 12 миллиметром.

толкатели клапанов форд фокус 2 Она служит для передачи усилий, что идут от толкателя на коромысло. На трубе имеются запрессованные наконечники сферической формы. Нижний элемент упирается в пяту толкателя, верхний – в регулировочный винт. На наконечниках также предусмотрены отверстия для смазки. Они проходят через полости трубы к подшипнику клапанов. Коромысло предназначено для передачи усилий от штанги на клапан. Изготавливается элемент из стали. Над штангой коромысло имеет короткое плечо. Над клапаном оно более длинное. В коротком имеется контргайка для выставления теплового зазора (касается только механических элементов). Штанга расположена на индивидуальной оси. В нее запрессованы две втулки из бронзы.

Какой толкатель клапана выбрать?

Как мы уже отметили ранее, существуют механические, роликовые и гидравлические элементы. При замене данных деталей встает вопрос о выборе наилучшего типа толкателя. Итак, давайте по порядку. Механические элементы – это наиболее простые и удешевленные толкатели. Главный их недостаток – невозможность компенсирования зазора. В результате при наборе двигателем рабочей температуры они начинают издавать характерный шум. Все зазоры приходится выставлять вручную, через регулировочный болт. Что касается гидравлических, они автоматически выставляют все зазоры.

штанга толкателя клапана Данные толкатели являют собой небольшую камеру, кода входит масло под давлением. Таким образом, регулировка зазоров выполняется самой смазочной системой. Стоят они недорого, а дополнительно настраивать их нет необходимости. Единственный недостаток – это «зависание» толкателей на высоких оборотах. Но в таком случае используют роликовые элементы на их основе. Гидравлические роликовые толкатели рассчитаны на большой срок эксплуатации. Благодаря им можно значительно увеличить мощность агрегата. Размеры толкателей клапанов данного типа идентичны стандартным, поэтому трудностей с заменой у вас не будет. Сейчас это наиболее подходящий вариант среди всех, что есть на рынке.

Как определить неисправность?

Поломку данного элемента можно выявить по характерным звукам. Поскольку деталь выставляет нужный зазор, при поломке будет слышен металлический звон под клапанной крышкой. С увеличением оборотов он усиливается. Это значит, что в корпус элемента не поступает масло или не работает одна из камер.

Когда это нормально?

Стоит отметить, что шум из клапанной крышки при запуске мотора – вполне нормальное явление.

толкатель клапана гидравлический Если автомобиль стоит более 2 часов, масло из толкателей автоматически выходит. Им нужно время, чтобы приработаться. Запуская двигатель, прислушайтесь к нему. Если в течение 10 секунд шумы исчезли, значит, толкатель клапанов набрал нужное количество масло и выставил зазор. Если нет, скорее всего, элемент вышел из строя. Ввиду низкой стоимости, разумным решением будет покупка новых толкателей клапанов. Рекомендуется приобретать механизмы комплектом и заменить их на каждом стержне.

Как выставить тепловой зазор?

Если это механический толкатель, придется делать это самостоятельно. Регулировка выполняется на холодном двигателе. Сперва необходимо открыть клапанную крышку. Далее выставляем четвертый цилиндр в верхней мертвой точке. Для этого следует совестить центральную риску на передней крышке ДВС с метой шкива коленвала. последний вращаем подходящим рожковым ключом за храповик. Далее приступаем к регулировке восьмого и шестого клапана.

толкатель клапана При помощи щупа выставляем зазор между рокером и кулачком, вращая контргайку. Дальше прокручиваем коленвал на 180 градусов и регулируем седьмой и четвертый клапан. Затем – полный оборот и настройка третьего и первого элемента. Что далее? Прокручиваем еще на полтора оборота и регулируем пятый и второй клапан. Закручиваем контргайки и собираем обратно клапанную крышку. Кстати, вместо коленчатого вала можно считать обороты бегунка распределителя зажигания. Так будет проще. Но здесь настройка выставляется после 90 градусов поворота. Заводим двигатель и проверяем его шумность. Она должна пропасть.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляют данные элементы. При любых симптомах не медлите с заменой толкателей. Это может сократить ресурс двигателя, в частности, деталей газораспределительного механизма.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о