Общее устройство гидрокомпенсатора
Совсем недавно мастерами считались механики, техники, автомеханики и самородки, умеющие правильно регулировать клапанный зазор двигателя и знающие наизусть значения этих зазоров для различных марок автомобильных двигателей автомобильного мира.
Но в последнее время эти технологические «авторитеты» все чаще удаляют кусок хлеба из устройств, которые могут автоматически, в режиме отслеживания, отслеживать состояние промежутков между частями синхронизации и быстро устранять недостатки, выявленные в этом отношении.
К ним относятся, прежде всего гидрокомпенсаторы или гидротолкатели. Однако суть название не меняет, тем более что за последние годы для этих устройств было разработано множество дизайнерских решений.
Виды
Имеется несколько вариантов конструкции гидротолкателей (гидроподъемников, гидротолкателей), принципиально мало отличающихся друг от друга.
Гидравлический толкатель (гидрокомпенсатор) представляет собой корпус с парой движущихся поршней с установленным внутри шаровым краном. Корпус может перемещаться относительно направляющего гнезда, выполненного в головке блока цилиндров.
Если гидрокомпенсатор установлен на рычагах срабатывания клапана (коромыслах или коромыслах), его подвижной частью является только поршень, выступающая часть которого выполнена в виде шарового шарнира или опорного башмака.
Основная часть гидрокомпенсатора — пара поршней. Пространство между гильзой и плунжером всего 5-8 мкм, что обеспечивает высокую герметичность соединения при сохранении подвижности деталей. Внизу плунжера выполнено отверстие для потока масла, которое закрывается подпружиненным обратным шаровым краном. Между втулкой и плунжером установлена достаточно жесткая возвратная пружина.
Принцип работы гидротолкателя
Принцип работы гидрокомпенсатора заключается в автоматическом изменении его длины на величину, равную пространству в газораспределительном механизме. Для своей работы в компенсаторе используется масло из системы принудительной смазки двигателя, которое циркулирует по маслопроводам под давлением.
Через специальный канал смазочное масло может попасть в корпус толкателя, когда под действием пружины он находится в верхнем положении, и заполняет его объем. Под давлением кулачка распределительного вала толкатель начинает двигаться вниз и закрывает масляный канал, превращаясь в закрытую жесткую емкость, наполненную маслом.
Некоторое количество масла выталкивается обратно через технологический зазор между плунжером и втулкой, в результате чего толкатель опускается («тонет») на 10… 50 микрон. Величина «снижения» зависит от оборотов двигателя. При увеличении оборотов за счет уменьшения времени давления на корпус гидрокомпенсатора (гидрокомпенсатора) утечки масла под поршень уменьшаются и гидротолкатель работает без «проседания».
Появления пространства при расцеплении кулачка с толкателем устраняется за счет действия возвратной пружины плунжера и давления масла. То есть гидрокомпенсатор напоминает своеобразную следящую систему, которая следит за тем, чтобы не появлялись зазоры. Это становится возможным благодаря постоянной жесткой связи между элементами. Нагрев двигателя влияет на длину деталей гидротолкателя, но эти изменения регулируются автоматически.
Преимущества и недостатки
Использование гидротолкателей позволяет избежать регулировки зазоров клапанного механизма и сделать его работу «более плавной», снизить ударные нагрузки, то есть уменьшить износ деталей ГРМ и исключить повышенный шум двигателя. Более точно соблюдайте продолжительность фаз газораспределения, что положительно сказывается на надежности и долговечности двигателя, его мощности и расходе топлива.
Однако при всех своих достоинствах и преимуществах у гидроподъемников есть и недостатки, а двигатели, оснащенные ими, имеют некоторые рабочие характеристики, которые следует знать и учитывать.
Поэтому одним из важных конструктивных недостатков простых гидрокомпенсаторов является запаздывание срабатывания в первые секунды запуска холодного двигателя, когда давление масла в системе смазки отсутствует или минимально. Это приводит к повышенным динамическим нагрузкам на ГРМ при запуске холодного двигателя.
Кроме того, очевидно, что гидравлические толкатели сложнее и дороже в производстве, чем части классической газораспределительной системы с чисто механическим приводом.
Основные причины отказов гидроподъемника
Главными причинами поломок гидроподъемников служат забитые масляные каналы двигателя, а также состаривание рабочих областей обратного клапана и крутящего момента поршня. Загрязнение обычно связано с применением некачественного масла, его несвоевременная замена или поломка масляного фильтра.
С ростом посадочного зазора в поршневой паре утечка масла из камеры увеличивается. Гидравлический компенсатор теряет свою «жесткость», что снижает эффективность передачи усилия от кулачка на шток распределительного клапана. То же самое происходит при износе обратного клапана в камере высокого давления. Сбои в системе смазки двигателя замедляют заполнение гидрокомпенсатора маслом и не позволяют ему поглотить зазоры ГРМ. При выходе из строя одного или нескольких гидрокомпенсаторов в двигателе появляется характерный «клапанный» стук.
Следует знать, что длительная эксплуатация гидроподъемников определяется применением в двигателе качественных маловязких масел, синтетических или полусинтетических. Использование минеральных масел не рекомендуется из-за их высокой вязкости и склонности к образованию липких отложений.