Что нужно для замены гидрокомпенсаторов
Гидрокомпенсаторы
Устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов
Размеры деталей работающего двигателя внутреннего сгорания вследствие нагрева увеличиваются. Чтобы это не привело к поломкам, ускоренному износу, ухудшению характеристик силовых агрегатов, между некоторыми деталями на этапе конструирования создают тепловые зазоры. При разогреве мотора за счет расширения деталей они «выбираются» (поглощаются). Тем не менее по мере износа деталей их нагрева оказывается недостаточно для поглощения зазоров, что отрицательно сказывается на характеристиках двигателя.
Тепловой зазор в механизме привода клапанов напрямую влияет на работоспособность силового агрегата. Так как из-за износа деталей клапанные зазоры постоянно изменяются, еще в начале прошлого века в двигатель внедрили механизм их регулирования с помощью обычных гаечных ключей. Делать это следовало регулярно, а значит, повышалась трудоемкость техобслуживания и увеличивалась его стоимость. Гидрокомпенсаторы (ГК) позволяют избежать этих проблем. Они должны полностью поглощать зазоры между рабочими поверхностями распредвала и рокерами коромыслами, клапанами, штангами — независимо от температурного режима и степени износа деталей.
Гидрокомпенсаторы можно устанавливать на все типы газораспределительных механизмов (ГРМ) — с коромыслами, рычагами, штангами — и при любом расположении распредвала (верхнем или нижнем, рис. 1).
В зависимости от конструкции ГРМ различают четыре базовых типа гидрокомпенсаторов (см. фото ниже): гидротолкатели; гидроопоры; гидроопоры, предназначенные для установки в рычаги или коромысла; роликовые гидротолкатели.
Конструкция гидрокомпенсаторов
Устройство и принцип работы гидрокомпенсатора рассмотрим на примере гидротолкателя, установленного в головке блока цилиндров. Остальные типы гидрокомпенсаторов хотя и отличаются по конструкции, но работают по тому же принципу. Гидротолкатель представляет собой корпус, внутри которого установлена подвижная плунжерная пара с шариковым клапаном. Корпус подвижен относительно направляющего седла, сделанного в головке блока цилиндров. Если ГК вмонтирован в рычаги привода клапанов (в рокеры или коромысла), его подвижной частью является только плунжер, выступающая часть которого выполнена в виде шаровой опоры или опорного башмака.
Основная часть ГК — плунжерная пара. Зазор между втулкой и плунжером составляет всего 5-8 мкм, что обеспечивает высокую герметичность соединения, при этом подвижность деталей сохраняется. В нижней части плунжера сделано отверстие для поступления масла, которое закрывается подпружиненным обратным шариковым клапаном. Между втулкой и плунжером установлена достаточно жесткая возвратная пружина.
Принцип действия гидрокомпенсаторов
Когда кулачок распредвала расположен тыльной стороной к корпусу толкателя (рис. 2а), внешней сжимающей нагрузки нет и между корпусом и кулачком холодного двигателя имеется зазор (Н). Возвратная пружина выталкивает плунжер до тех пор, пока этот зазор не будет «выбран» — уменьшен практически до нуля. Одновременно масло из системы смазки двигателя через шариковый клапан и перепускной канал поступает во внутреннюю полость плунжера и заполняет ее.
По мере того, как вал поворачивается, кулачок начинает давить на корпус толкателя и перемещает его вниз, перекрывая масляные каналы — системы смазки двигателя и перепускной канал (рис. 2б). Шариковый клапан при этом закрывается, и давление масла под плунжером увеличивается. Так как жидкость несжимаема, плунжерная пара начинает работать как жесткая опора, передавая усилие кулачка на шток клапана двигателя.
Хотя зазор в плунжерной паре очень мал, немного масла все же продавливается обратно через технологический зазор между плунжером и втулкой, поэтому толкатель опускается («проседает») на 10-50 мкм. Величина «просадки» зависит от оборотов вращения коленвала двигателя. Если они увеличиваются, за счет уменьшения времени нажатия на корпус гидротолкателя снижаются утечки масла из-под плунжера.
Образование зазора при сходе кулачка с толкателя исключается благодаря действию возвратной пружины плунжера и давлению масла в системе смазки двигателя. Таким образом, гидрокомпенсатор обеспечивает отсутствие зазоров — за счет постоянной жесткой связи между элементами ГРМ. Из-за нагревания двигателя длина деталей самого гидрокомпенсатора несколько меняется, но он автоматически компенсирует и эти изменения.
«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:
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.
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:
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.
Диагностика и замена гидрокомпенсаторов
При выходе из строя одного или нескольких ГК появляется стук, похожий на клапанный. Этот звук хорошо распространяется в металле, поэтому для определения неисправного гидрокомпенсатора применяют фонендоскоп. Аналог этого прибора можно изготовить и самостоятельно из стального стержня длиной около 700 мм и диаметром 5-6 мм. На один торец стержня крепится жестяная банка из-под пива с обрезанным верхом, а на его середину — деревянная ручка. Приложив ухо к банке и поочередно приставляя свободный торец «фонендоскопа» к головке блока в зоне каждого компенсатора, на слух определяют неисправный по усиленному стуку. «Подозрительный» ГК следует демонтировать и проверить.
Извлечь ГК из седла можно с помощью магнита. Если это не удается (ГК «прикипел» или заклинил), его извлекают съемником, предварительно приварив к нему тягу с крюком. Некоторые гидрокомпенсаторы поддаются разборке, что позволяет определить степень износа внутренних деталей. Разборку следует производить с особой аккуратностью, чтобы не повредить поверхности сопряженных элементов.
Гидроопоры разбираются после снятия стопорного кольца; внутренние детали гидротолкателя «вытряхивают», аккуратно постукивая его корпусом о металлическую поверхность. Загрязненный компенсатор промывают в ацетоне или в другом растворителе.
Визуальный осмотр позволяет обнаружить внешние повреждения торцевой поверхности гидрокомпенсатора, подвергающейся нагрузкам (выбоины, царапины или задиры). В процессе эксплуатации на ней может образоваться даже углубление.
Существует еще один простой и действенный способ контроля состояния демонтированного ГК: после заполнения маслом он не должен сжиматься при прикладывании усилия рук. В противном случае он неисправен и подлежит замене. Работоспособный ГК, сжатый в струбцине, оказывает значительное сопротивление и незначительно уменьшает длину только через 20-30 сек.
Секреты установки гидрокомпенсаторов
Для нормального функционирования ГРМ с гидрокомпенсаторами (после их замены) следует соблюдать определенные правила:
Прокачка гидрокомпенсаторов
При определенных условиях эксплуатации автомобиля (длительные перерывы в работе, износ плунжерных пар ГК) может произойти частичное вытекание масла из гидрокомпенсаторов (завоздушивание). Это проявляется стуками в приводе ГРМ прогретого двигателя.
Удалить воздух из компенсаторов можно следующим образом: сначала следует дать двигателю поработать 2-3 мин. при постоянных оборотах (2-2,5 тыс. об/мин), затем при переменных (2-3 тыс. об/мин), а после этого 30-50 сек на холостых. Шумы в ГРМ должны исчезнуть, но если они сохраняются, весь цикл повторяется, иногда — несколько раз. Если это не поможет, следует искать неисправные ГК и причину их выхода из строя.
Замена компенсаторов — удовольствие не из дешевых. Стоимость одного нового ГК в зависимости от его типа — 27-109 грн. Работа по замене комплекта гидрокомпенсаторов на СТО обойдется владельцу еще в 150-170 грн. Если клапаны «застучали» (из-за износа плунжерной пары), можно на время отодвинуть ремонт, заменив масло в двигателе более вязким. Допускается замена синтетического масла полусинтетическим, а в подержаных иномарках — даже минеральным. Хотя в последнем случае, как мы ранее упоминали, возможно появление других отрицательных явлений.
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.
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
полезная инфа про гидрокомпенсаторы
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.
●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.
●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.
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.
Стучат гидрокомпенсаторы: причины и что делать. Самый простой способ устранить стук гидрокомпенсаторов.
Самая распространенная неисправность современных двигателей – стук гидрокомпенсаторов. Причин множество, в своём большинстве они связаны с качеством масла. Что делать при данной неисправности и как с ней бороться расскажет данный материал.
Что такое гидрокомпенсатор и как работает гидрокомпенсатор
Гидрокомпенсатор – простое устройство для автоматической регулировки зазора в приводе клапанов, устраняющее необходимость разбирать двигатель при его техническом обслуживании. Гидрокомпенсатор, в просторечии «гидрик» представляет собой миниатюрный гидроцилиндр, меняющий свою длину при нагнетании вовнутрь моторного масла.
Объем масла компенсирует зазор между штоком клапана и кулачком распределительного вала. Масло в полость гидрокомпенсатора попадает через клапан с очень небольшим отверстием, а выходит наружу через естественные зазоры клапанной пары. Насколько хорошо работает «гидрик» зависит от поступления масла и от состояния плунжерной пары, отсутствия износа или заклинивания.
Как понять, что стучит именно гидрокомпенсатор
Неисправный гидрокомпенсатор издает резкий стук, стрекот, с частотой вдвое меньше частоты оборотов двигателя.
Неисправным считается гидрокомпенсатор, который стучит более пары минут после запуска двигателя или стучит после полного прогрева двигателя. Стук прослушивается сверху двигателя и может быть неслышен из салона автомобиля.
Почему стучит гидрокомпенсатор
Причины стука гидрокомпенсатора «на холодную» (при непрогретом моторе):
Причины стука гидрокомпенсатора «на горячую» (на прогретом моторе):
3. Повышенный уровень масла в двигателе, вспенивание масла из-за перемешивания коленчатым валом или из-за попадания воды в двигатель. Следует проверить уровень масла в двигателе, а также использовать только высококачественные моторные масла.
Самый простой способ устранить стук гидрокомпенсаторов
Самый простой и действенный способ, помогающий в большинстве случаев, добавка в масло специальной присадки Liqui Moly Hydro-Stossel-Additiv. Присадка промывает масляные каналы, удаляет загрязнения и восстанавливает подачу масла в гидрокомпенсаторы. Кроме того, присадка немного загущает масло, компенсируя тем самым их естественный износ. Присадка добавляется в прогретое моторное масло, полное действие наступает после примерно 500 км пробега.
Как еще можно устранить стук гидрокомпенсаторов
3. Возможно, в запущенных случаях, потребуется замена масляного насоса или очистка масляных магистралей двигателя с его частичной или полной разборкой.
Что будет, если не устранить стук гидрокомпенсаторов
Итог
Если стук гидрокомпенсаторов неоднократно возникает, то нет смысла дожидаться ухудшения ситуации. Добавка присадки Hydro-Stossel-Additiv решит проблему и предотвратит развитие износа на длительное время.
ВИДЕО
;
Ремонт гидрокомпенсатора (ВАЗ и не только)
Всем добра.
Так уж бывает, что гидрокомпенсатор выходит их строя и начинает стучать, звенеть и тд.
Часто в такой ситуации люди просто меняют гидрокомпенсатор. Конечно можно поступить и так, но стоимость одного гидрокомпенсатора хоть и не большая, но все равно заметна. А если на замену несколько гидрокомпенсаторов? Все 16? Ценник начинает откровенно кусаться.
На самом деле, во время работы в гидрокомпенсаторе ломаться нечему, все поломки связаны с забиванием грязью масляных каналов, которые нужно попросту промыть.
Для начала нужно понять, как отличить нерабочий компенсатор от хорошего. Сердечник хорошего компенсатора не должен продавливаться пальцем. Если продавливается и пружиной возвращается на место, значит в нем появился воздух. Это может произойти по 2 причинам:
1) Гидрокомпенсатор длительное время хранился неправильно, и масло из него потихоньку вытекло (новые гидрокомпенсаторы всегда пустые)
2) Масляные каналы гидрокомпенсатора забились грязью, там где надо масло не проходит, где не надо — проходит и тд.
В первом случае их можно просто поставить на машину, и минут за 10 они прокачаются и начнут работать корректно. Во втором же случае нам необходимо его прочистить.
В первую очередь необходимо его открыть. Как показала практика эта самая сложная часть ремонта.
для вскрытия сердечник просто выбивается из корпуса сильными ударами открытой части стакана о твердую поверхность через ткань. Я заворачивал стакан в 4 слоя ткани, завязав концы ткани с обратной стороны в узелок и держал за него. Не стоит стучать о тонкие твердые материалы, типа фанеры, и пр. они слишком «впитывают» импульс, сильно усложняя задачу. Скорее всего Вы отобьете руки и не получите желаемого результата. Я выбивал об бетонный пол, через тонкий линолеум (+ 4 слоя ткани), некоторые советуют делать это об деревяшку, но она должна быть довольно массивная.
В результате мы должны получить отдельно корпус, и отдельно сердечник:
Сердечник состоит из цилиндра, поршня и пружины. Сам поршень легко вынимается из цилиндра руками.
В поршне есть гидроклапан, который должен подвергнуться чистки в первую очередь.
Для его вскрытия, аккуратно подковыриваем крышку клапана тонкой отверткой:
Важно, под крышкой 2 мелкие детали, шарик клапана и маленькая пружинка (летательных свойств не имеет, но вот закатиться может)
Вот собственно результат разборки сердечника:
Это все должно быть аккуратно промыто, чтоб не было никаких следов грязи. Особое внимание стоит уделить клапанному отверстию:
и маленькой лунке на дне корпуса (стаканчика), видна на первой фотографии.
Дальше собираем поршень. На корпус поршня, аккуратно, ставим шарик и пружинку:
далее накрываем это все крышкой и с помощью тонкой отвертки проталкиваем крышку в крепление и ставим сверху пружину поршня:
и также, аккуратно, накрываем цилиндром:
далее переворачиваем и аккуратно наполняем стаканчик маслом:
Спомощью тонкого стержня продавливаем шарик клапана, проталкивая поршень в стакан:
эту операцию придется сделать несколько раз, потихоньку добавляя масло, до тех пор, пока из-под клапана не перестанет выходить воздух. Попробовав нажать на цилиндр пальцем, необходимо убедится что поршень не продавливается. Если получилось, то откладываем пока его в сторону и беремся за стаканчик (корпус гидрика). заливаем в него немного масла, и аккуратно вставляем в него собранный ранее сердечник.
Он проталкивается туда руками, но с хорошим усилием. Также рекомендую отверстие маслоподачи корпуса прикрыть тряпочкой, от туда прыснет маслом.
Еще раз проверяем, что сердечник не продавливается, вытираем тряпочкой и откладываем в сторону (готов к установке)
PS: Хранить гидрокомпенсатор стоит только открытой частью стакана вверх, как на последней фотографии.