Для чего нужны гидрокомпенсаторы в двигателе

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.

Как определить стук гидрокомпенсаторов?

Стук гидрокомпенсаторов сложно спутать с симптомами неисправности других элементов двигателя. В случае поломки гидромодулей или недостаточного давления масла в системе смазки со стороны распределительных валов доносится характерный стук, цокот, стрекот. Чтобы отличить неисправный гидрокомпенсатор от растянутой цепи ГРМ или неисправности распредвала/его постели, вам потребуется фонендоскоп и базовое понимание устройства ГБЦ.

Важно понимать, что стук цепи будет наиболее всего слышен вблизи крышки привода ГРМ. Посторонние шумы от распредвала будут исходить от шеек и их постелей

Имея представление о внутреннем устройстве головки блока цилиндров, вы сможете прослушать фонендоскопом все зоны и без труда определить причину стука.

Также в процессе диагностики вы можете ориентироваться на косвенные признаки стука гидрокомпенсаторов, главный из которых – ситуативность возникновения. Нередко неисправные гидроклапаны проявляют себя только в определенных температурных диапазонах, режимах работы двигателя. Несколько возможных вариаций появления постороннего звука:

• стук гидрокомпенсаторов «на горячую»;
• посторонний шум появляется только в первые секунды/минуты после запуска. Если в момент проявления стука на приборной панели не горит индикатор низкого давления масла, проблема, скорее всего, в неисправном гидромодуле. Светящаяся «масленка» говорит о недостаточном давлении масла, что может стать причиной посторонних шумов от клапанного механизма;
• характерный цокот на высоких оборотах (критический износ плунжерной пары).

Почему стучит гидрокомпенсатор

Неисправный компенсатор издает короткие резкие и частые звуки, похожие на металлический треск. Поскольку рабочей средой гидравлического компенсатора является моторное масло, то его качество влияет на долговечность устройства.

1. Причины стука компенсаторов, связанные с моторным маслом:

• Использование так называемых грязных масел, в которых недостаточно моющих и удерживающих грязь присадок, а показатель кислотности выше щелочного. Температура нагрева деталей ГРМ доходит до 800⁰С. Некачественное масло приводит к образованию нагара, что нарушает работу подвижных частей компенсаторного устройства.
• Уровень масла в двигателе ниже (выше) нормы. Если масла больше нормы, то в результате вспенивания масла в картере в него попадает воздух. Если уровень низкий, то масляный насос захватывает воздух при подаче масла в гидравлический компенсатор. Стук слышен только при высоких оборотах двигателя, а на холостых и низких отсутствует.
• Неисправность масляного насоса. Масло медленно или не подается вовсе в гидравлический компенсатор.
• Несвоевременная замена масла и масляного фильтра двигателя. Грязь в масле приводит к засорению зазоров между корпусом и плунжером, «залипанию» шарика в седле клапана и как следствие, к потере подвижности плунжера.
• Засорение масляных каналов головки блока цилиндров.

Другая наша статья расскажет о том, как разморозить бачок омывателя несколькими простыми способами.

2. Механические причины появления стука:

• Неисправность обратного клапана. Гидрокомпенсатор стучит на холодную, сразу после запуска двигателя, но звук исчезает при увеличении числа оборотов. То же происходит и на прогретом двигателе, когда при нажатии на педаль акселератора стук пропадает.
• Дефекты поверхностей корпуса и плунжера (задиры, вмятины, выбоины). Характерный стук слышен независимо от скорости вращения распределительного вала ГРМ.
• Износ плунжерной пары. В этом случае стук появляется, когда двигатель прогрет. При повторном запуске остывшего двигателя стука нет.

К чему приводит эксплуатация двигателя с неисправными гидравлическими компенсаторами

Стук компенсаторов – это сигнал, что тепловые зазоры в системе ГРМ не соблюдаются, хотя опасности для двигателя на первых порах нет. Другое дело, если не предпринимать никаких действий и продолжать эксплуатировать автомобиль длительное время. В этом случае поломка газораспределительного механизма неизбежна. От возникающих ударных нагрузок при запуске двигателя страдают в первую очередь кулачки распределительного вала и сопряженные с ними детали ГРМ.

Как проверить и узнать, какой гидрокомпенсатор стучит

Отечественные машины прельщают автовладельцев простотой ремонта. Большинство сервисных и ремонтных работ можно провести самостоятельно, не обращаясь на СТО и весомо экономя семейный бюджет. Но перед тем как перейти непосредственно к ремонту, нужно правильно диагностировать причину неисправности.

На примере автомобиля Шевроле-Нива мы расскажем, как узнать, какой гидрокомпенсатор стучит в ГРМ мотора.

Проверяем стучащий гидрокомпенсатор

Предварительно определите, каким гидрокомпенсатором нужно заняться вплотную, можно простым способом. Те гидрокомпенсаторы, которые выставлены в верхней мертвой точке, нужно слегка придавить отверткой, которая используется как рычаг.

Если под легким нажатием гидрокомпенсатор «проваливается», значит, он не отрегулирован и издает стук. Можно даже для «чистоты эксперимента», быстро нажимая на рычаг-отвертку, постучать гидрокомпнсатором.

Вот где расположены на моторе метки.

Проверив одни гидрокомпенсаторы, проверните звездочку распредвала на 180°, чтобы коленвал провернулся на 360° соответственно. И приступайте к проверке следующей группы. «Правильные» гидрокомпенсаторы «мертво» стоят на месте и не реагируют на легкое надавливание отвертки-рычага.

После предварительного определения неотрегулированных гидрокомпенсаторов, убедитесь, что нет ошибки. Проверить это легко, существует давний, «дедовский» способ. После того как сняли крышку коробки распредвала, на «расхлябанные» гидрокомпенсаторы надавите пальцем. Если ошибки нет, то они легко нажмутся.

Регулировка гидрокомпенсаторов не всегда дает желаемый результат. Бывает такое, что они оказываются сильно стертыми, и регулировки попросту не хватает. Выход в данной ситуации — их замена на новые.

После регулировки или замены гидрокомпенсаторов проверьте работу мотора. Для этого его надо завести. После запуска двигателя, какое-то время слышится стук. Не стоит сразу пугаться, гидрокомпенсатор должен «прокачаться». Если все прошло правильно, стук скоро прекратится.

Чтобы перестраховаться и окончательно убедиться, что все сделано правильно, заглушите мотор. Немного подождите и заведите снова, стук повториться не должен. Если стука мы не услышали, значит «плохие» гидрокомпенсаторы определены правильно.

Как бы далеко ни продвинулась автомобильная индустрия, сколько бы электронных устройств, определяющих автомобильные поломки, ни было изобретено, для отечественных автомобилей мы часто применяем старые, проверенные, «дедовские» способы диагностики. Они гораздо доступнее, не требует дорогостоящей аппаратуры и не уступают по точности инновационным способам.

А применимо к отечественной автомобильной технике, которая часто производится по устаревшим технологиям, «дедовские» способы диагностики автомобилей являются самыми правильными и доступными рядовым автолюбителям.

Почему стучат гидрокомпенсаторы?

Теперь давайте вплотную перейдем к рассмотрению вопроса, откуда возникает тот самый неприятный стук из-под капота вашего авто.

Распространенных причин, как правило, бывает две:

1. Стук возникает из-за повреждения, либо разрушения механических частей самого гидрокомпенсатора.
2. Стук возникает вследствие нарушения работы систем, подающих в двигатель масло.

Профессионалы знают даже, как определить стучащий гидрокомпенсатор на слух, и в чем именно таится проблема.

К причинам разрушения механизмов самого гидрокомпенсатора следует отнести истощение ресурса плунжерной пары, установленной внутри гидрокомпенсатора. Это происходит с течением времени, к сожалению, процесс это неизбежный, поэтому к замене гидрокомпенсаторов следует относиться как к замене любого автомобильного «расходника». В зависимости от того, какого качества были использованы компоненты при производстве гидрокомпенсатора, напрямую зависит его срок службы. Чем ниже качество металла – тем быстрее он выйдет из строя. Естественно может иметь место и заводской брак. Также гидрокомпенсатор повреждается, если в него попадает воздух, или слишком мало масла, или из-за загрязнения деталей гидрокомпенсатора. Причин много, но результат от этого не меняется – механизм выходит из строя и требует либо чистки, если вы диагностировали проблему на раннем этапе, либо полной замены, если на поздней.

Касаемо нарушения подачи масла в двигатель. Стук возникнет, если уровень масла в двигателе отличается от нормы, причем, как в меньшую, так и в большую сторону. Окончание срока службы и отказ масляного фильтра. Загрязнение или попадание внутрь масляных каналов нагара, образующегося в процессе работы двигателя.

Выбор неподходящей марки масла. Естественно, если вы перегрели двигатель, то и физические свойства масла изменятся, что также приведет к нарушению работы маслоподающих систем.

Мы уже говорили выше о том, что стук может проявляться, как при холодном, так и при прогретом двигателе.

На горячем двигателе наличие стука, скорее всего, обусловлено наличием в двигателе масла, которое уже давно пора менять, либо если вы недавно это делали, то значит, вам попалось масло ненадлежащего качества – вот, кстати, еще одна причина покупать смазочные жидкости только у официальных представительств или дилеров. Залив некачественного масла может вызвать повреждения двигателя куда более серьезные, чем стук гидрокомпенсаторов.

Часто бывает так, что замена масла на новое решает проблему со стуком гидрокомпенсаторов.

Если вы давно не меняли масляный фильтр, то обязательно замените, или хотя бы почистите, для чего следует использовать специальный очиститель гидрокомпенсаторов.

Хотя по регламенту проведения технического обслуживания автомобиля масляный фильтр положено менять одновременно с заменой масла.

Если выполнение всех вышеперечисленных операций не дало никакого результата, следует рассмотреть иные варианты возникновения стука в подкапотном пространстве, поскольку замена фильтра и использование качественной смазки двигателя в 90% случаев помогает решить возникшую проблему. Помните о том, что стук под капотом при прогретом двигателе – критичный показатель и требует срочного вмешательства и устранения причины его возникновения.

И наоборот, если у вас застучали гидрокомпенсаторы на еще непрогретом автомобиле – не имеет принципиального значения. Холодное масло имеет отличные от горячего физические характеристики и не попадает внутрь гидрокомпенсатора, поэтому следует просто дождаться прогрева двигателя. Если стук сохраняется – тогда следует приступать к решению проблемы.

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.

Где находится гидрокомпенсатор?

На
самом верху силового агрегата находится головка блока цилиндров. Внутри нее
происходит вращение распределительных валов. По своему виду распредвал
напоминает обычную ось с кулачками, под которыми и располагаются компенсаторы.
Масло легко заполняет их, когда они в расслабленном состоянии, а вот его выход
происходит в течение нескольких часов. Подвод рабочей жидкости осуществляется
из канала, расположенного в подшипниковом корпусе, через специальное отверстие.

Главные
элементы устройства — плунжерные пары, установленные в ГБЦ вместо обычных
втулок и болтов. Плунжер все время давит на рычаг клапана, прижимая его к
кулачку распределительного вала.

О холодном пуске замолвите слово

Многие автовладельцы часто жалуются на то, что во время запуска двигателя машины в зимний период возникает характерный цокот гидрокомпенсаторов. Возникновение этого паразитного стука при запуске мотора «на холодную» — распространенная ситуация, обусловленная следующими моментами:
— использование масла повышенной вязкости;
— запуск двигателя без предварительного подогрева (в теплом гараже, либо за счёт предпускового подогревателя);
— запуск машины при отрицательных температурах (ниже -10-15 градусов).

Использование масла с высокой вязкостью при отрицательных температурах ведет к тому, что коленчатому валу, намного сложнее проворачивать мотор. Вторичный вал и привод дополнительных агрегатов страдают этой же проблемой, поэтому вязкое масло при запуске двигателя достаточно долго разжижается и доходит до компенсаторов.

Стоит помнить, что запуск мотора при отрицательных температурах всегда сложнее, поэтому рекомендуется устанавливать предпусковые подогреватели или парковать автомобиль в отапливаемых гаражах.

В случае, если парковать автомобиль в теплом гараже нет возможности, то следует использовать предпусковые обогреватели двигателей и заливать масло с низкой степенью вязкости. Также не лишним будет потратить чуть больше времени на прогрев мотора, а после начала движения — избегать сильных нагрузок до тех пор, пока ДВС не выйдет на свою «рабочую» температуру.

Назначение и принцип работы гидрокомпенсаторов

Гидравлические компенсаторы, или гидрокомпенсаторы, это составная часть системы газораспределительного механизма (ГРМ) в цилиндре ДВС. При прогреве двигателя детали ГРМ нагреваются, что приводит к увеличению их размеров. Поэтому между деталями ГРМ оставляются тепловые зазоры — от 0,15 мм на впускных клапанах и до 0,35 мм на выпускных. Одной из проблем ГРМ является механический износ и увеличение зазоров клапанов, в результате чего клапаны не открываются или не закрываются полностью. Результатом этого становится снижение мощности автомобиля, затруднения с пуском мотора и повышение токсичности выхлопа. Причиной этого является загорание топлива во впускном коллекторе или недостаточная наполняемость цилиндров двигателя топливной смесью. Дизельные же автомобили в результате неправильного размера тепловых зазоров и вовсе становятся неработоспособными.

Для регуляции размеров зазоров клапанов ранее применялась механическая настройка рычагов и шайб, затем появились механические толкатели, а на современных автомобилях их сменили гидравлические компенсаторы. Гидрокомпенсаторы в автоматическом режиме изменяют свою длину на размер, равный тепловому зазору в ГРМ.

По своему устройству гидрокомпенсатор представляет собой:

• корпус в виде цилиндрического толкателя или составной части головки цилиндров;
• расположенная в корпусе плунжерная пара, состоящая из втулки и плунжера (шарикового подпружиненного клапана), зазор между втулкой и плунжером — около 8 мм;
• пружины плунжера;
• обратный клапан.

Работа гидрокомпенсатора состоит из нескольких этапов.

1. На первом этапе кулачок распредвала расположен в противоположной стороне от гидрокомпенсатора. Плунжерная пружина выдвигает плунжер, в результате чего увеличивается зазор. В полость под плунжером поступает масло через масляный канал, после чего под воздействием плунжерной пружины клапан закрывается. На этом этапе плунжер поднимается и компенсирует зазор.
2. Под воздействием распределительного вала кулачок начинает давить на толкатель и перемещает его в нижнее положение. Шариковый клапан закрывается, а плунжерная пара начинает работать как жесткий элемент из-за того, что масло не сжимается.
3. При перемещении плунжерной пары вниз часть масла вытекает из полости, что компенсируется дополнительными порциями масла из системы авто. Длина гидравлического компенсатора незначительно увеличивается, образуя зазор. Его размер выравнивается порциями масла, которые подаются из системы смазки автомобиля.

Главный плюс гидрокомпенсаторов — абсолютно автоматический режим работы, не требующий регулировки, так как гидрокомпенсатор всегда подбирает необходимый зазор.

Гидрокомпенсаторы — назначение, виды, устройство

Гидрокомпенсаторы клапанов являются деталями, относящимися к системе газораспределения двигателя и отвечают за компенсацию теплового зазора между толкателем клапанов и торцевой частью клапана. Гидрокомпенсатор клапанов является на сегодня обязательной частью практически любого легкового автомобиля, вне зависимости от его класса и назначения.

Для чего нужен гидрокомпенсатор клапанов?

Клапаны цилиндра, толкатели клапанов – неотъемлемые детали двигателя автомобиля. Задачей клапанов является впуск топливо–воздушной смеси в цилиндр, а затем выпуск отработавших газов из цилиндра. Управление открытием и закрытием клапанов осуществляется распределительным валом через специальные толкатели. Между толкателями и клапанами существует зазор, который изменяется по мере прогрева двигателя. Если данный зазор не устранить, толкатель будет стучать о клапан, чего быть не должно.

Для автоматического устранения данного зазора применяются специальные устройства, которые работают за счет давления масла и называются гидрокомпенсаторы клапанов. Гидрокомпенсаторы клапанов устанавливаются на каждый клапан и соединены с масляной системой двигателя.

Гидрокомпенсатор представляет собой корпус, который внешне похож на поршень. На верхнюю часть корпуса оказывает давление толкатель или эксцентрик распредвала. Боковая стенка корпуса обязательно имеет канавку и отверстия для подачи масла. Внутри в центре корпуса размещается плунжер и поршень, являющиеся главными рабочими частями. Под воздействием давления масла поршень смещается вниз и давит на торец клапана.

Между поршнем и плунжером имеется пружина с шайбой в центре отверстия и шариком, который выполняет функцию запорного клапана, удерживающего в полости поршня достаточное количество масла. Когда клапан находится в положении «закрыто», то масляные каналы корпуса сообщаются с каналами системы смазки мотора. Давление масла уравнивается. При давлении эксцентрика корпус смещается с клапаном вниз и сообщающиеся каналы перекрываются. В этот момент в плунжере находится именно такое количество масла, которое обеспечивает беззазорное соприкосновение рабочих частей. Поэтому клапана с такими компенсаторами не стучат.

Как часто менять гидрокомпенсаторы клапанов?

Необходимость замены гидрокомпенсаторов клапанов возникает в случае износа его рабочих частей (например, износ плунжерной пары или перепускного шарикового клапана). При этом пробег автомобиля может быть самый разный, в зависимости от многих факторов – от надежности данного узла, изначально заложенной при конструировании, от качества используемых материалов, и, самое главное – от качества масла и его своевременной замены.

При использовании качественного масла и регламента технического обслуживания, неисправность гидрокомпенсаторов клапанов может не возникнуть до конца срока службы автомобиля. И наоборот, при использовании масла низкого качества, частом перегреве двигателя, гидрокомпенсаторы могут выйти из строя. Об износе и выходе из строя гидрокомпенсаторов клапанов могут подсказать шумы и стуки, возникающие при работе двигателя.

Какие гидрокомпенсаторы клапанов купить лучше

Чтобы купить в магазине нужный компенсатор необходимо.

1. При покупке сообщить продавцу VIN-код машины. Это даст ему возможность выбрать в каталоге нужный товар.

2. Знать характеристики гидрокомпенсатора: высоту, внешний диаметр, а также вид устанавливаемого изделия.

3

Обратить внимание на вид изделия, упаковочные материалы. Деталь должна быть хорошо обработана, не иметь заусенцев, коробка снабжена информацией о дате выпуска, производителе

4. При выборе следует отдать предпочтение продукции известных фирм на рынке. Дешёвый товар привлекает ценой, но его качество заставит сожалеть о сделанной покупке.