Гидрокомпенсаторы: что это такое и почему они стучат – AvtoTachki

Установка гидрокомпенсаторов на станции техобслуживания стоит немалых денег, так как это трудоемкий процесс – приходится снимать с двигателя много деталей

История изобретения

Первые двигатели с подобной системой были выпущены в 1930 году. Тогда они устанавливались в Cadillac Model. В то время перед инженерами не стояла задача по упрощению обслуживания мотора, поэтому изобретение было забыто. Причиной тому было усложнение двигателя, отчего сильно возрастала его стоимость. Да и проверить гидрокомпенсаторы было невозможно без мастера.

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).

mesta-ustanovki-gidrikov

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.

tipi-gidrokompensatorov

Принцип работы

Как известно, во время работы автомобиля его механизмы нагреваются, отчего происходит их расширение. Чтобы предотвратить поломку аппаратной части, ещё на этапе конструирования производитель предусматривает установку специальных зазоров, которые в соответствии с повышением температуры используют лишнее пространство.

Чтобы понять, для чего нужны гидрокомпенсаторы, важно понять их процесс работы. Суть их действия в контроле зазора между газораспределительным механизмом и клапаном. Это работает с помощью специального поршня, который вытягивается и умещает образовавшийся зазор.

Схема работы гидрокомпенсатораСхема работы гидрокомпенсаторов

В процессе продолжительной работы многие детали изнашиваются, а их геометрия меняется в худшую сторону. Поскольку зазор между элементами также становится другим, это отрицательно влияет на весь мотор. Чтобы решить эту проблему, необходимо компенсировать зазоры — в этом и принцип работы гидрокомпенсаторов. Таким образом, можно не регулировать клапаны при сервисном обслуживании, ведь происходит постоянный контакт кулачка без зазора и толкателя.

«Плюсы» и «минусы» использования гидрокомпенсаторов в двигателях

Внедрение ГК позволило избежать регулировки зазоров клапанного механизма и сделать его работу более «мягкой»; уменьшить ударные нагрузки, то есть снизить износ деталей ГРМ и исключить повышенную шумность двигателя; более точно соблюдать длительность фаз газораспределения, что положительно сказывается на сохранности двигателя, его мощности и расходе топлива.

При всех своих преимуществах гидрокомпенсаторы обладают и недостатками, а двигатели, оборудованные ими, — некоторыми особенностями эксплуатации. Один из конструкционных недостатков простых гидрокомпенсаторов проявляется в некачественной работе холодного двигателя в первые секунды пуска, когда давление масла в системе смазки отсутствует или оно минимально. Об особенностях эксплуатации, ремонта и обслуживания двигателей с ГК читайте в следующих номерах «АЦ».

Без последствий не бывает

Впускные и выпускные клапаны нагреваются до разной температуры, поэтому величины необходимых для них тепловых зазоров различны: для впускных клапанов — 0,15: 0,25 мм, а для выпускных — 0,20: 0,35 мм и даже больше. Если эти величины не соблюдены, последствия могут быть самыми разными:

  • при «перетянутых» впускных/выпускных клапанах (зазор мал или его вообще нет) из-за неполного их закрытия снижается компрессия, что приводит к потере мощности, прогоранию тарелок клапанов и их седел, воспламенению топливо-воздушной смеси во впускном/выпускном коллекторе (при проникновении пламени), возникновению калильного зажигания (из-за перегрева кромок клапанов). Если клапан оказывается приоткрытым, при любом температурном режиме заметно ухудшаются пусковые характеристики двигателя;
  • при увеличенных зазорах возникают повышенные ударные нагрузки, которые, воздействуя на детали ГРМ, снижают их ресурс. Кроме того, ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом, а это чревато снижением крутящего момента и мощности мотора.

Историческая справка

Первые патенты на гидрокомпенсаторы зазоров клапанов были зарегистрированы в США в 1920 году. С 1960 года 90% всех американских легковых автомобилей стали серийно выпускаться с гидрокомпенсаторами. Производство ГК в ФРГ было начато в 1971 году. С 1978 года большинство остальных ведущих автомобильных фирм серийно применяют эту технологию.

Что потребуется для установки на семерку

Чтобы самостоятельно произвести установку элементов на «семерке», вам нужно иметь под рукой инструменты и приспособления:

  1. Ключ динамометрический.
  2. Набор гаечных ключей (накидных, торцовых головок, рожковых).
  3. Сверла и электродрель.
  4. Медная и стальная проволока.
  5. Новая прокладка под крышку газораспределительного механизма.
  6. Угловая шлифовальная машинка или несколько напильников.
  7. Ветошь.
  8. Мелкоабразивный точильный диск.
  9. Комплект гидравлических компенсаторов.
  10. Оправа для шайб головки блока.
  11. Механизм для замены плунжеров.

Даже перед тем как проверить гидрокомпенсаторы, нужно подготовить специальный инструмент – без него провести все работы довольно сложно.

Подготовительные работы

Предварительная подготовка включает в себя такие манипуляции:

  1. Демонтаж корпуса воздушного фильтра и элемента.
  2. Снятие троса привода дроссельной заслонки. Устанавливается она на крышке газораспределительного механизма. Можно произвести монтаж гидрокомпенсаторов на ВАЗ-2107 (карбюратор). Не только на инжекторные моторы они ставятся.
  3. Проворачивание коленвала, чтобы распределительный установился таким образом, чтобы произошло совмещение меток на звездочке и корпусе.
  4. Развальцовывание шайбы под креплением звездочки распределительного вала.
  5. Выкручивание болта крепления.
  6. Выкручивание гайки крепежа пастели распределительного вала, последующий ее демонтаж вместе с рокерами. Обязательно пометьте, в каких местах они устанавливались – при сборке монтируйте их точно так же.
  7. Полный демонтаж распределительного вала, выкручивание регулировочных кулачков.

После подготовительных работ нужно спилить прилив, который находится около второго клапана – он будет мешать.

Обратная сторона… опоры

      Основные причины выхода из строя гидрокомпенсатора (ГК) — загрязнение масляных каналов двигателя и износ рабочих поверхностей обратного клапана и плунжерной пары, изготовленных с высокой степенью точности. К загрязнению приводит использование несоответствующего масла, несоблюдение сроков его замены или неисправность масляного фильтра, пропускающего грязное масло через перепускной клапан.

При увеличении посадочного зазора в плунжерной паре повышается утечка масла из камеры высокого давления. Гидрокомпенсатор теряет «жесткость», поэтому эффективность передачи усилия кулачка на стержень клапана ГРМ снижается. То же самое происходит при износе обратного клапана камеры высокого давления. Неисправности системы смазки двигателя замедляют наполнение ГК маслом и не позволяют поглощать зазоры в ГРМ.

Внутренний объем ГК должен быть заполнен маслом. Пустой или частично заполненный («завоздушенный») гидрокомпенсатор не выполняет своего основного назначения — устранения зазоров в деталях ГРМ. В результате возникают ударные нагрузки, которые проявляются характерным стуком. Это приводит к ускоренному износу деталей ГРМ и ухудшению работы мотора. Поломкам способствует и попадание в ГК с маслом частиц изношенных деталей: узел может заклинить. В зависимости от того, в каком положении это произошло, в ГРМ либо появятся большие зазоры, либо клапаны окажутся «зажатыми» (возрастает нагрузка на распредвал, падает мощность и т.д.).

Чтобы избежать этого, необходимо:

  • контролировать и поддерживать внутреннюю чистоту двигателя — проводить смену масла и масляного фильтра в сроки, рекомендованные автопроизводителем, с понижающим коэффициентом 0,6 — 0,9, учитывающим условия эксплуатации машины;
  • промывать двигатель перед очередной сменой масла, используя медленно действующие промывки «на пробег». При загрязнении внутренних поверхностей двигателя (что обнаруживается, например, при снятии кожуха ГРМ) быстродействующие средства промывки применять не рекомендуется, так как отслоившиеся куски грязи с потоком масла могут попасть во внутренние полости компенсаторов и вывести их из строя.

Необходимо знать, что малые зазоры между подвижными элементами гидрокомпенсатора обуславливают применение в двигателе маловязких масел высокого качества — синтетических или полусинтетических (SAE 0W40, 5W40, 10W30 и др.). Использовать минеральные масла (например, SAE 15W40) из-за их повышенной вязкости и склонности к смолистым отложениям не рекомендуется.

Нарушение функционала

При нормальной работе устройства водитель не ощущает никаких посторонних звуков. Если они возникают, это может быть причиной поломки детали или ухудшения работы двигателя. При незнании, что такое гидрокомпенсаторы в двигателе, стоит сразу обратиться за консультацией к специалисту.

Существуют основные причины поломки, которые определяются следующими факторами:

  • Нужно проверить уровень масла. Если его уровень в картере слишком высокий или низкий, это значит, что оно будет сжиматься внутри гидрокомпенсатора, вызывая проблемы в работе двигателя.
  • Естественный износ. Элементы устройства могут затираться.
  • В процессе работы детали могут загрязняться, отчего нужно поменять гидрокомпенсаторы.

Изношенные гидрокомпенсаторы автомобиля

Легче всего определить проблемы с деталями, прислушавшись к работе мотора. Иногда водители путают этот характерный звук со сломанными клапанами. Чтобы не допустить ошибки, лучше использовать фонендоскоп, который при сравнении звуков даст верный результат.

Процесс демонтажа и установки

Неисправный элемент нужно убрать. Если снять гидрокомпенсаторы с места установки, можно определить степень изнашивания. Если элемент легко сжимается под усилием пальцев, стоит заменить деталь. Когда же не удаётся разобрать устройство, стоит обратиться в автомобильный сервисный центр.

Если необходима установка гидрокомпенсаторов, потребуется собрать набор инструментов и набор комплектующих деталей. В первую очередь потребуется снять часть фильтра на корпусе. После этого снимается надклапанный кожух и тяга акселератора. Нужно будет разобрать контрирующую шайбу с распредвала. Важно соблюдать обозначенные отметки, чтобы они совпадали. Дальше нужно открутить крепление со «звёздочки». После этого демонтируется крепление распределительного вала, снимаются рокера, кулачки и втулки регулятора.

Снятие гидрокомпенсаторов с автомобиля

Дальше используется пила, которой ровняется прилив у второго клапана, чтобы выровнять его с остальными гнёздами. Важно провести обезжиривание поверхности керосином и заточить элементы мелким точилом.

Запоминаем позиции втулок

В последующей работе требуется прижать шайбы опорного цилиндра, применив для этого специальную оправку. После этого прессуют кольца-уплотнители в распределительную пластину. Иногда не удаётся заменить гидрокомпенсаторы с первого раза, если уплотнители и посадочные места не совпадают, поэтому стоит заранее позаботиться об этом перед покупкой наборов. Дальше проводится проверка плунжеров, имеют ли они свободный ход, после чего ставятся элементы пружин.

После этого обратно вставляются плунжеры и корректируется их ход. Аналогично монтируется и распредвал, который устанавливается согласно инструкции. Не всегда просто даётся настройка хода плунжеров. Для этого можно сделать подложку из разной толщины шайб, чтобы выровнять их оправкой.

Дальше потребуется высверлить магистраль для потока масла. Преждевременно стоит снять распределительный вал и сделать резьбу. Чтобы трубка всегда была в вертикальном положении, потребуется нарезать резьбу только в определённую длину, создавая небольшой изгиб под требуемую величину до тех пор, пока оба отверстия крестовины не совпадут. Дальше можно проводить обратную сборку в том порядке, который потребовался, чтобы разобрать гидрокомпенсатор.

Финальные работы

Устанавливается смазочная система и её трубопроводы. После этого проводится заливка масла и закрытие его втулкой. Нужно установить клапан в виде шарика и плунжера, не забыв сделать проверку герметичности. Это легко проверить, если установить шарик в плунжер и продуть его. Если воздух «держится» — результат удовлетворительный, но если нет, шарик потребуется заменить. Также важно, чтобы плунжер создавал ощутимое давление на втулку при нажатии.

В конце сборки требуется сделать фиксацию для рычагов посадки. Такие же действия проводятся с распредвалом и динамометрическим ключом. Проводится установка распределительного вала и фиксация шайбы-стопора. В конце концов, обратно крепится надклапанный кожух и фильтр очистки воздуха.

Прибор для проверки гидрокомпенсаторов

Таким образом, важно правильно устанавливать гидрокомпенсаторы, ведь от них зависит работоспособность автомобиля. Если во время монтажа наблюдаются ошибки, они должны быть устранены, а не упускаться из виду. Благодаря надёжной работе этой детали можно продлить срок службы двигателя и обеспечить нормальную функциональность всей системы.

Не всегда удаётся правильно определить поломку гидрокомпенсатора. Если рядом нет специального прибора или сделать это не позволяют собственные навыки, стоит обратиться в автосервис. Это важная часть системы машины, поэтому необходимо придерживаться её нормальной работы.

Монтаж гидрокомпенсаторов

Намного проще окажется приобрести в сборе ГБЦ с гидрокомпенсаторами на ВАЗ-2107. Но если все же решили самостоятельно переделать, тогда выполняете такие действия:

  1. Все каналы, по которым поступает масло, необходимо на время проведения работ закрыть.
  2. Установить втулки гидротолкателей.
  3. Прижмите шайбы головки блока.
  4. Запрессуйте уплотнительные кольца в пластину гидравлических толкателей.
  5. Смонтируйте весь механизм на головке.
  6. Установите пружины и плунжеры, после чего поставьте рычаги привода 4, 6, 7, 8 клапанов.
  7. Проверьте ход плунжеров и при необходимости произведите корректировку.
  8. В пастели распределительного вала необходимо сделать отверстие и в него поставить трубку.
  9. Производите монтаж гидравлической системы, чтобы все трубки были направлены правильно.

Обычно в комплекте с гидротолкателями имеется подробная инструкция, в которой указывается схема прокладки трубок для каждого типа двигателя.

Источник: http://fb.ru/article/351709/gidrokompensatoryi-na-vaz—osobennosti-konstruktsii-i-metodika-ustanovki

Стук гидрокомпенсатора – вероятные причины и их решение.

Есть две причины стука гидрокомпенсатора – в его внутреннюю полость не поступает масло (или поступает, но мало), изношены рабочие поверхности, из-за чего масло из наполненного компенсатора выдавливается наружу. Масло может не поступать в гидрокомпенсатор из-за попадания металлической стружки (остатки производства) в очень тонкий канал или из-за его закоксовывания при использовании некачественной смазки. Проблемы из-за стружки обычно возникают на этапе обкатки или после нее. Если же стук в приводе клапанов начал появляться после 20 тыс. км, вероятнее всего, закоксовались тонкие масляные каналы.

stuk-gidrokompensatorov gudrokompensatori

Заклинивший гидрокомпенсатор – это, как правило, результат использования некачественного масла.

В последнем случае проблему может решить промывка двигателя с использованием соответствующей добавки к маслу. Если после пробега, указанного в инструкции к промывке, стук на прогретом и на холодном двигателе не исчез, придется демонтировать гидрокомпенсатор и промыть его (если он разборный), или заменить на новый. Канал в головке блока можно почистить с помощью ершика для чистки зубов. В двигателях ЗМЗ-406, которые устанавливали на модификации «Газели», встречаются как разборные, так и неразборные гидрокомпенсаторы.

Если стук исчез после промывки двигателя, желательно сменить масло. И не экономьте, а залейте в мотор хорошее масло – тот тип и сорт, который указан в руководстве по эксплуатации машины.

Владимир Корницкий
Фото Юрия Нестерова

Видео- проверка гидрокомпенсаторов:

 {source}

<embed width=«452» height=«361» quality=«high» bgcolor=”#000000″ name=«main» id=«main» allowfullscreen=«true» allowscriptaccess=«always» src=«tvtun.ru/player/vPlayer.swf?f=http://tvtun.ru/player/vConfig_embed.php?vkey=fb9384c4cf38708677c4» type=«application/x-shockwave-flash»
{/source}

Здесь — фотоотчет об установке гидрокомпенсаторов на ваз классику.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...