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.
При долгой эксплуатации двигателя происходит износ деталей. Тепловой зазор может меняться. В случае увеличения, слышен металлический стук при работе мотора. Это стучат «пальцы» - клапана газораспределительного механизма.
Кроме неприятного стука, изменение зазора влияет на мощность двигателя, может привести к прогару «клапан» или дорогостоящему ремонту головки блока цилиндров. Поэтому его необходимо раз в 10000 километров регулировать в ручную при помощи специальных щупов.
Чтобы убрать ручное вмешательство в работу ГРМ, были придуманы гидрокомпенсаторы – устройства автоматической регулировки теплового зазора между клапанами и распределительным валом. Они самостоятельно «выбирают» это расстояние, чтобы происходило полное закрытие или открытие клапанов, не нарушалась правильная работа газораспределения.
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).
Заполнив маслом емкость гидрокомпенсатора, обратный клапан запирается. Палец жестко упирается в распределительный вал или клапан. Так как жидкость не сжимаема, то вращаясь кулачок распредвала давит на «гидрик», а тот в свою очередь на головку клапана. Он открывается.
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:
- Механический износ кулачков и самого распредвала, он может люфтить в постели. Из-за этого палец гидротолкателя может подниматься на недопустимую высоту. Кроме этого, поверхность пальца тоже может изнашиваться, плотного прилегания уже не будет. По этой причине увеличивается зазор и раздается стук на холостых оборотах.
- Не качественное или «грязное» масло. Если долго не менять масло в двигателе, то оно может содержать в себе частички угара, износа трущихся частей мотора. Все это легко забивает отверстия в корпусах гидрокомпенсаторов. По этой причине они полностью не набираются жидкость, соответственно, палец не выходит на необходимую длину. Образуется зазор и стук в работе.
Если игнорировать это, то со временем клапана и седла могут прогореть, а это ремонт головки блока цилиндров. Клапана полностью не закрываются, двигатель теряет компрессию, отработавшие газы «слизывают» тонкую кромку клапана при его не полном закрытии. Они прогорают, появляются «язвы» на кромках и седлах, меняется геометрия поверхности прилегания. Это потеря мощности, неровная работа двигателя, перерасход топлива и дорогостоящий ремонт.
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:
