Принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов ваз

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Гидрокомпенсатор, он же гидротолкатель предназначен для автоматической регулировки тепловых зазоров клапанов двигателя. В ходе эксплуатации автомобиля можно слышать постукивание двигателя, говорят это стучат гидрокомпенсаторы. А Вы знаете причины этой неисправности и как с ней бороться?

Для работы гидрокомпенсаторов необходима постоянная подача масла под давлением. Для этого в головке цилиндров имеется канал с обратным шариковым клапаном (он предотвращает слив масла из каналов после остановки двигателя), а также каналы на нижней плоскости корпуса подшипников (они же подводят масло и к шейкам распределительных валов).

Гидрокомпенсаторы весьма чувствительны к качеству масла и его чистоте. При наличии в масле механических примесей возможен быстрый выход из строя плунжерной пары гидрокомпенсатора, что сопровождается повышенным шумом в газораспределительном механизме и интенсивным износом кулачков распределительного вала. Неисправный гидрокомпенсатор ремонту не подлежит, его следует заменить. Если после замены стучат новые гидрокомпенсаторы - это нормально, но только непродолжительное время. Если стук не прекращается - следует определить причину.

Как определить, какой стучит гидрокомпенсатор?

Чтобы проверить гидрокомпенсатор необходимо нажать на него выколоткой из мягкого металла или отверткой (при этом кулачок распредвала должен быть обращен к толкателю "затылком").

В нормальном состоянии гидротолкатель должен прожиматься со значительным усилием. Если же усилие невелико, гидротолкатель необходимо заменить.

Установите поочередно кулачки распредвала выступами вверх и проверьте наличие зазора между толкателями и кулачками. Утапливая (например, деревянным клином) проверяемый гидротолкатель, сравните скорость его перемещения с остальными. При наличии зазора или повышенной скорости перемещения разберите гидрокомпенсатор и очистите его детали от загрязнений или замените гидрокомпенсатор.

Почему стучат гидрокомпенсаторы .

●Если стучат гидрокомпенсаторы при запуске :

Причина неисправности - вытекание масла из части гидрокомпенсаторов во время длительной стоянки.

Способ устранения - шум, исчезающий спустя несколько секунд после пуска двигателя, не является признаком неисправности, так как из части гидрокомпенсаторов, находившихся под нагрузкой клапанных пружин открытых клапанов (каналы подачи масла остались открытыми), вытекло масло, недостаток которого восполняется в начале работы двигателя.

●Стучат гидрокомпенсаторы на холодную и горячую, шум исчезает при повышении оборотов :

Причина неисправности - повреждение или износ шарика обратного клапана.
Загрязнение механизма гидрокомпенсатора продуктами износа при несвоевременной замене масла или его низком качестве.

Способ устранения - замените гидрокомпенсатор.

Очистите детали механизма от загрязнений. Применяйте масло, рекомендуемое в руководстве по эксплуатации.

●Стучат гидрокомпенсаторы на горячую, стук пропадает после повышения оборотов. На остывшем двигателе проблем нет :

Причина неисправности - перетекание масла через увеличенные вследствие износа зазоры между плунжером и гильзой гидрокомпенсатора.

Способ устранения - замените изношенный гидрокомпенсатор в сборе

●Гидрокомпенсаторы стучат на высоких оборотах, а на малых стука нет :

Причина неисправности - вспенивание при избытке масла (выше верхней метки на щупе) в масляном картере из-за его взбалтывания коленвалом. Попадание воздушно-пенной масляной смеси в гидрокомпенсаторы нарушает их работу.
Засасывание воздуха масляным насосом при чрезмерно низком уровне масла в масляном картере.

Повреждение маслоприемника из-за деформации масляного картера при ударе о дорожное препятствие.

Способ устранения - доведите уровень масла в масляном картере до нормы.
Доведите уровень масла в масляном картере до нормы.
Отремонтируйте или замените дефектные детали.

●Постоянный шум одного или нескольких клапанов, не зависящий от частоты вращения коленчатого вала :

Причина неисправности - возникновение зазора между толкателем и кулачком распредвала из-за повреждения или загрязнения деталей гидрокомпенсатора.

Снимите крышку ГБЦ, установите поочередно кулачки распредвала выступами вверх и проверьте наличие зазора между толкателями и кулачками. Утапливая (например, деревянным клином) проверяемый гидротолкатель, сравните скорость его перемещения с остальными. При наличии зазора или повышенной скорости перемещения разберите гидрокомпенсатор и очистите его детали от загрязнений или замените гидрокомпенсатор.

Заключение

Чаще всего гидрокомпенсаторы стучат из-за недостаточного уровня масла или его низкого качества. Не спешите разбирать двигатель и искать причину, попробуйте просто заменить масло на на рекомендуемое производителем. Еще один вопрос, который волнует многих, это "можно ли ездить если стучат гидрокомпенсаторы?". Ответ: можно.

Сегодня подробно разберем, что такое гидрокомпенсаторы и как они работают. Посмотрим это на наглядном примере. Попробую объяснить их устройство и назначение в автомобиле.

Что это такое

Внутри двигателя есть газораспределительный механизм, который отвечает за степень и скорость открытия впускных и выпускных клапанов. Сами клапана открываются непосредственно при помощи распределительного вала ГРМ.

У него есть кулачки – отливы на вале определенной формы и размера. Когда он начинает вращаться, они воздействуют на клапан, надавливая на него, клапан идет вниз, он открывается. Когда кулачек проворачивается и воздействие прекращается, клапан закрывается.

При нагреве металла изменяются линейные размеры деталей. Это относится к валу и клапану. Чтобы не происходило заклинивание при расширении, между ними устанавливается тепловой зазор. Он имеет размеры в десятые доли миллиметра, невооруженным глазом его не видать.

Из чего они состоят

Их существует несколько видов:

Гидротолкатель;
Гидроопора;
Роликовый гидротолкатель;
Гидроопора для установки в рычаг или коромысло.

Конструкция у всех схожа. Есть основные элементы, за счет которых гидрокомпенсатор работает:

Корпус с отверстием для подачи масла;
Палец с пружиной и клапаном в виде шарика.

Как работают гидрокомпенсаторы

Масло подается через отверстие в корпусе. Палец, под действием возвратной пружины, набирает масло в полость корпуса по принципу медицинского шприца (наглядный пример показан в ролике ниже).

При этом часть масла может выйти из-под клапана. Пружина поднимает палец, он вновь добирает недостающей жидкость, чтобы плотно упираться в кулак. Таким образом, автоматически происходит уменьшение теплового зазора.

Это общий принцип работы гидрокомпенсаторов автомобиля. В зависимости от конструкции некоторые детали могут меняться. Например, в гидротолкателях давление масла, создаваемого масляным насосом, передавливает упругость возвратной пружины шарика-клапана. Жидкость набирается в полость плунжера и выталкивает его. Давление уравнивается до и после клапана, он запирается. Кулачок распределительного вала давит гидроопору, она на клапан. В таком случае потери давления через клапан минимальны. Поэтому подобные виды гидрокомпенсаторов считаются лучшими.

Теперь смотрим видео, где доходчиво на примере медицинского шприца показан принцип работы гидрокомпенсаторов в автомобиле.

В этом видосе можно более подробно узнать про гидроопоры, гидротолкатели, из чего они состоят и как работают:

Почему стучат гидрокомпенсаторы?

Если это устройство автоматически регулирует зазор, а точнее его убирает, то металлического стука не должно быть слышно. А он есть! Это происходит по нескольким причинам:

Кроме этого, происходит повышенный износ кулачков распредвала. Если запустить эту проблему, то можно попасть на замену распределительных валов ГРМ двигателя, а это уже существенные деньги.

На видео наглядно показаны последствия стука гидрокомпенсаторов для распредвала:

Что такое гидрокомпенсатор

Гидрокомпенсатор — это специальный механизм в двигателе внутреннего сгорания, который регулирует величину теплового зазора клапана мотора. Раньше ее приходилось время от времени корректировать вручную. С появлением гидрокомпенсаторов, необходимость в этой процедуре исчезла, так как они это делают автоматически.

Зачем нужен гидрокомпенсатор

В каждом четырехтактном двигателе внутреннего сгорания есть впускные и выпускные клапаны, которые наполняют цилиндры топливовоздушной смесью и отводят отработавшие газы. Их работой управляет распределительный вал, специальные кулачки которого в нужный момент толкают клапан внутрь цилиндра. Между кулачком распредвала и деталью, которая открывает клапан, имеется зазор — он и называется тепловым. Его задача компенсировать неизбежное линейное расширение металлов от нагрева в момент работы двигателя. Как правило, величина зазора задается производителем — это десятые доли миллиметра, отчего увидеть невооруженным глазом его не получится.

В случае, если зазор будет слишком маленьким, клапан перестанет плотно закрываться для герметизации камеры сгорания. Если слишком большим, то клапан отроется поздно или частично, что ухудшит наполняемость цилиндра топливовоздушной смесью.

Таким образом, гидрокомпенсатор позволяет автоматически регулировать эту величину, он также обеспечивает:

простоту обслуживания двигателя, поскольку не требует периодической ручной регулировки;
меньший шум при работе ДВС;
регулировку зазора от естественного износа деталей;
больший срок службы всего агрегата.

Конструкция гидрокомпенсаторов, как правило, едина. Принципиально разным будет их расположение — в гнездах клапанных коромысел (на двигателях типа SOHC, с одним распределительным валом) или в гнездах в головке блока цилиндров (для моторов DOHC, с двумя распределительными валами).

Как работает гидрокомпенсатор

плунжера;
втулки плунжера;
пружины клапана плунжера;
шарика (клапан плунжера);
масляных каналов.

Основная деталь гидрокомпенсатора — плунжер. Через шариковый клапан в полость под ним поступает масло. Как только объем заполнится, то под действием пружины клапан закрывается.

Когда кулачок распредвала соприкасается с рабочей поверхностью гидрокомпенсатора, создается давление и клапан запирается. В итоге усилие от кулачка распредвала передается на гидрокомпенсатор, который в свою очередь открывает клапан.

В момент работы двигателя объем масла, необходимого для заполнения плунжера, автоматически меняется, тем самым регулируется тепловой зазор.

Почему стучит гидрокомпенсатор

Работа гидрокомпенсатора может сопровождаться стуком, похожим на стрекот. Но появление посторонних звуков не всегда означает неисправность самого гидравлического толкателя.

загрязнение каналов гидрокомпенсаторов. Разогретое масло становится более жидким и лучше проходит через каналы, поэтому шум может пропадать спустя время;
использование более густой смазки, нежели предписано производителем;
износ клапана гидрокомпенсатора, из-за которого шариковый механизм может стравливать масло.

грязное или некачественное масло. Проблема, как правило, исчезает как только вместо старой смазки будет залита новая;
неисправность масляного насоса и, соответственно, падение давления во всей системе смазки;
избыток или нехватка масла в картере;
износ и/или поломка самого гидрокомпенсатора.

Как проверить гидрокомпенсатор

Звук неисправного гидрокомпенсатора резкий, похож на стрекот, исходит от верхней части двигателя из-под клапанной крышки. Услышать из салона его получается не всегда, особенно — при хорошей шумоизоляции.

Шум, как правило, идет по нарастающей — от легкого шелеста до сильного цокота. Если же сильный стрекот появился сразу, есть смысл проверить уровень масла — он может быть недостаточным, а гидрокомпенсаторы отреагируют на это первыми.

Также рекомендуется осмотреть поддон картера двигателя. Вполне возможно, что на картере при ударе на бездорожье появилась вмятина, из-за которой маслоприемник перестал работать оптимальным образом.

Когда цокот возник точно после очередной замены масла, скорее всего, вместо качественной смазки была приобретена подделка.

Что делать, если стучат гидрокомпенсаторы

Часто, чтобы восстановить работоспособность гидравлического толкателя, хватает обычной замены масла и фильтра. Если после этой процедуры стук не пропал, то, скорее всего, придется заменить сами гидрокомпенсаторы. Когда владелец редко обновлял моторное масло, может потребоваться замена масляного насоса или очистка магистралей двигателя.

Если после запуска мотора из-под клапанной крышки стал появляться легкий стук, то какое-то время ехать на автомобиле еще можно. Однако откладывать визит в автосервис надолго не стоит. Неисправный гидрокомпенсатор может привести к поломке газораспределительного механизма и/или головки блока цилиндров.

Как предотвратить поломку

Чтобы предотвратить поломку гидрокомпенсаторов, нужно придерживаться общих рекомендаций производителя по замене масла. Обычно это делают в ходе ежегодного ТО, но в ряде случаев интервал можно сократить — например, перед долгой поездкой или вождении в экстремальных условиях, под нагрузкой и прочее.

Регулярной замены гидрокомпенсаторы не требует. В среднем рабочий ресурс этих деталей, при условии бережной эксплуатации, не менее 200 тысяч километров пробега.

В процессе работы двигателя каждая из деталей нагревается. Из законов физики известно, что при повышении температуры любые материалы, в том числе и металл, расширяются. При нагреве деталей в двигателе меняются их размеры. Инженеры "АвтоВАЗа" при создании двигателя учли эти тепловые расширения. Чтобы двигатель не вышел из строя, они оснастили мотор ВАЗ-2112 гидрокомпенсаторами.

Что это такое?

Деталь представляет собой небольшое гидравлическое устройство. Оно автоматически устраняет последствия линейного расширения в механизме клапанного привода в процессе работы двигателя, когда детали расширяются.

Регулировка зазоров осуществляется за счет давления масла в двигателе. Зазор настраивается между клапаном и распределительным валом. С помощью такой компенсации тепловых зазоров двигатель не теряет в динамических характеристиках, расход топлива оптимальный после прогрева. Также за счет наличия гидрокомпенсаторов в ВАЗ-2112 двигатель работает тише, чем аналогичные моторы с системой механической регулировки клапанов.

Как они появились?

Гидравлический компенсатор на автомобилях ВАЗ пришел на смену неэффективным механическим регулировкам механизма ГРМ. Часто обычный клапан на классических моторах ВАЗ не оснащен компенсатором. Поэтому водители регулировали зазоры клапанов через каждые 10 тысяч километров пробега. Работу выполнять приходилось вручную. Снималась клапанная крышка, щупом проводились измерения и выставлялся нужный зазор.

Если водитель не регулировал клапана, то работа двигателя сопровождалась сильным шумом, терялась динамика, возрастал расход горючего. Через примерно 50 тысяч километров пробега клапана требовали замены, так как на них был сильный износ. В качестве альтернативы механической регулировке в "АвтоВАЗе" решили предложить более модернизированную конструкцию.

На моторах для переднеприводных авто устанавливались перед клапаном специальные толкатели. На клапан надевалась “шляпка”. Диаметр толкателя достаточно большой, и за счет этого снизился износ. Нужно больше времени, чтобы износился больший диаметр. Да, скорость износа уменьшилась, но необходимость в регулировке клапанов осталась, хоть теперь делать ее приходилось реже.

Обычно настройка заключалась в подкладывании настроечных шайб, которые уменьшали или увеличивали высоту толкателя. Такая регулировка, несмотря на архаичность, достаточно эффективна, и некоторые автопроизводители применяют такой способ по сей день. Настраивать зазоры клапанов в таком механизме нужно один раз в 50 тысяч километров. На некоторых зарубежных авто толкатели способны жить и еще дольше.

Среди плюсов такого решения можно выделить простоту конструкции, отсутствие требований к маслу – подойдет даже минеральное. Кроме того, конструкция получилась очень дешевой. Среди минусов отзывы отмечают, что если шайба сработалась, то работа мотора становится шумной, увеличивается расход топлива, падает динамика. В "АвтоВАЗе" задумались о конструкции, которая бы автоматически регулировала тепловые зазоры в клапанном механизме.

И вот, вместо механических регулировок появились гидрокомпенсаторы ВАЗ-2112. На тот момент это была совершенно новая технология. На самом деле все очень просто – водителю больше нет необходимости в ручной настройке зазоров. Гидрокомпенсаторы сами автоматически выберут нужный параметр для каждого клапана.

Устройство

Гидрокомпенсатор ВАЗ-2112 представляет собой плунжерный механизм. Внутри металлического корпуса имеется плунжерный клапан, шарик, пружина. Также внутри элемента присутствует канал для прохода масла. Если рассмотреть принцип действия, то устройство можно будет понять лучше.

Принцип работы

Гидрокомпенсатор представляет собой промежуточную деталь между клапаном и кулачком распределительного вала. Когда кулачок не оказывает давления на компенсатор, то клапан закрыт под действием пружины ГБЦ. Внутри пружина давит на детали плунжерной пары. За счет этого корпус компенсатора движется к кулачку распредвала, пока полностью не упрется в него. При этом зазор будет минимальный.

Нужное давление внутри плунжерной пары оказывается за счет давления масла. Оно подается по каналам в ГБЦ и далее проходит через отверстия в компенсаторе. Затем внутри оно отгибает клапан и создает нужное давление.

Далее кулачок направляется вниз и давит на компенсатор. Масло, находящееся внутри плунжера, давит на клапан и закрывает его. Компенсатор превращается в жесткий элемент, который под давлением кулачка открывает клапан механизма ГРМ.

Нужно сказать, что гидрокомпенсаторы на ВАЗ-2112 (16 клапанов) – это достаточно высокоэффективные устройства. Масло из плунжера выдавливается, прежде чем шарик закроется. Так, может образовываться совсем незначительный зазор, который уйдет при следующей подаче масла. Компенсатор снова станет жестким.

Неважно, до какой температуры нагрелся двигатель: зазор будет наиболее оптимальным всегда. Механизм не требует регулировок в течение всего срока службы. Даже если есть износ, регулировка не нужна. Компенсатор всегда поджимается к распределительному валу.

Проблемы

Среди проблем с гидрокомпенсаторами владельцы выделяют их стук. Он говорит о том, что работают данные элементы не так, как задумано. Также стук может сообщать о неполадках с системой смазки двигателя. Давайте рассмотрим, почему стучат гидрокомпенсаторы на ВАЗ-2112.

Причины звука

Одна из самых основных причин связана с качеством и уровня масла в двигателе. Так, чаще всего стук слышен из-за недостаточного уровня. Масло неэффективно поступает в масляные каналы и внутрь плунжерной пары не заходит. В результате необходимого давления в гидрокомпенсаторе для его полноценной работы нет.

Также могут быть забиты масляные каналы в ГБЦ или же в самом компенсаторе. Это случается по причине несвоевременной замены масла. Оно сгорает, и на стенках механизма образуется нагар. Последний может закупоривать каналы смазочной системы. Масло не имеет возможности эффективно поступать внутрь гидрокомпенсатора.

Еще можно выделить и механические проблемы. Чаще всего стучит гидрокомпенсатор на ВАЗ-2112 (16 клапанов) по причине выхода из строя плунжерной пары – эти элементы заклинивает. Стук будет, если шариковый клапан в плунжере вышел из строя. Звук может говорить и о нагаре на наружной части корпуса плунжера. Он не позволяет механизму двигаться и регулировать автоматически зазор.

Как решать проблему?

Самое эффективное решение – это замена гидрокомпенсаторов на ВАЗ-2112. Но если в системе образовался нагар, то данные механизмы снимают и промывают. После промывки иногда удается восстановить их работоспособность. Однако если пробеги авто большие, то компенсатор разбивается и тогда точно подлежит только замене.

Качественная работа механизма во многом зависит от того, какое масло заливают в двигатель и как часто его меняют. Для тихой и надежной работы механизма автоматической компенсации тепловых зазоров необходимо заливать качественное синтетическое масло и регулярно его менять. Тогда элементы прослужат дольше. Иногда может потребоваться и менее вязкое масло, чтобы поднять давление в системе.

Заключение

Гидрокомпенсаторы на ВАЗ-2112 (16 клапанов) избавляют водителя от необходимости регулировок зазоров, и это большое преимущество данных двигателей. При должном уходе за двигателем проблем с компенсаторами не будет.

Читайте также: