Гидрокомпенсаторы – автоматическая регулировка тепловых зазоров клапанов

Иногда при работе двигателя можно услышать характерное постукивание. Опытный мастер скажет: «Стуки в системе ГРМ». Сегодня рассмотрим гидрокомпенсатор – как работает, что это такое, причины неисправности и как с ними бороться.

«Гидрик» (гидротолкатель) – маленький, но важный элемент газораспределительного механизма, предназначенный для автоматического устранения теплового зазора в газораспределительном механизме. Их можно встретить на атмосферных MPI двигателях, на турбированных машинах.

Немного теории

Скорость открытия и закрытия впускных клапанов двигателя регулируется с помощью распределительного механизма, в основе которого – распределительный вал. Если точнее – процесс контролируется с помощью специальных кулачков, находящихся на распредвале ГРМ.

Кулачки представляют собой отливы определенной формы и размера, действующие на клапан при вращении вала. Они надавливают на поверхность клапана и толкают его вниз, он открывается. Когда кулачок проворачивается, он закрывается.

Для чего нужен гидрокомпенсатор

Все дело в большой нагрузке при высокой температуре, которой подвергаются детали ГРМ. Так как элементы выполнены из различных сплавов, они расширяются неравномерно, а их линейные размеры могут изменяться. Во избежание заклинивания между кулачками распредвала и клапанами необходим специальный тепловой зазор, меняющийся в процессе работы двигателя. Его не видно невооруженным глазом, ведь необходимые размеры – всего десятые доли миллиметра.

Чтобы он всегда был в допусках, необходима постоянная регулировка: подбор шайб нужного размера или регулирование при помощи щупов. Гидрокомпенсатор как раз избавляет всю систему от необходимости ручной регулировки теплового зазора. Дополнительно он устраняет шум на непрогретом моторе, способствуют сохранению ресурса деталей газораспределительного механизма.

Подробнее о тепловом зазоре

В процессе эксплуатации двигателя детали изнашиваются, зазор может увеличиваться. При работе мотора появляется неприятный металлический стук – это стучат «пальцы», вплоть до полного прогорания клапана ГРМ.

Таким образом, изменение расстояния может повлечь за собой дорогой ремонт головки блока цилиндров. Поэтому при прохождении примерно 10000 км пришлось бы регулировать зазор вручную, при помощи специальных щупов.

Для автоматической регулировки теплового зазора между клапанами и распределительным валом устанавливают гидрокомпенсаторы, способные выбирать нужное расстояние в автоматическом режиме и тем самым регулировать работу системы газораспределения.

Какие бывают

Различают четыре основных типа гидрокомпенсаторов для современных автомобилей:

• гидротолкатель;
• роликовый гидротолкатель (чаще всего устанавливаются на японских автомобилях);
• гидроопора;
• гидроопора под рычаг или коромысло.

Все они имеют разные конструкции и схожий принцип функционирования. Больше всего распространены обычные гидротолкатели с плоской опорой под кулачок распредвала, а также гидроопоры под рычаг или коромысло.

Принцип работы гидрокомпенсатора

Основных этапов несколько. Изначально кулачок развернут к компенсатору тыльной стороной, оставляя зазор.

1. Под действием пружины плунжер начинает выходить из втулки, образовывая полость для поступления масла через отверстие в корпусе. Масло набирается подобно медицинскому шприцу. Палец упирается в распределительный вал.
2. При достаточном объеме масла пружина закрывает шариковый клапан, перекрывая масляный канал. Зазор исчезает.
3. При повороте кулачка гидрокомпенсатор перемещается вниз. Давление через несжимаемую жидкость передается на головку клапана, открывая его. Часть жидкости выходит.
4. Снова пружина поднимает палец, полость заполняется маслом, кулачок входит в активную фазу действия. Таким образом процесс повторяется, регулировка проводится автоматически.

Очевидно, что работа всей системы зависит от качества масла. Оно не должно быть слишком вязким и холодным, так как затрудняется его поступление через каналы. Необходимо следить за давлением масла и своевременно устранять протечки.

Если рассматривать конкретно гидротолкатели, то процесс работы может незначительно меняется. Масляный насос, создавая давление маслом, увеличивает упругость возвратной пружины шарика-клапана, запирая его. Кулачок толкает гидроопору, она давит на крышку, уменьшая потери давления. Поэтому гидротолкатели являются самой экономичной моделью.

Основные неисправности. Когда нужно менять гидрокомпенсатор?

Почему появляется стук? Ведь если автоматически расстояние регулируется, то двигатель должен работать тихо.

Причин может быть несколько:

1. Механический износ деталей приводит к тому, что палец поднимается выше обычного, нет плотного прилегания. От этого просвет становится больше, и на холостых оборотах появляется характерный стук.
2. Грязное масло содержит частицы угара и приводит к износу трущихся поверхностей. К тому же забиваются поверхности в корпусе гидрокомпенсатора, жидкость не успевает набираться полностью. Соответственно палец не двигается на определенное расстояние. Появляется стук.

Почему эти моменты не стоит игнорировать?

1. Прогорание клапанов неминуемо приведет к необходимости ремонтировать головку блока цилиндра. А это влетит вам в копеечку.
2. На кромках и седлах клапанов появятся язвы, изменится геометрия прилегания поверхностей. В итоге – потеря двигателем компрессии, теряется мощность, он начинает несоразмерно «есть» топливо, и в перспективе светит еще более дорогостоящий ремонт.
3. При сильном износе кулачков двигателя существенные траты ждут при замене распределительных валов ГРМ.

Желательно поменять не отдельные гидрокомпенсатры, а сразу все. Естественный износ происходит после пробега 180-200 тысяч км.

Вывод

Зная, как устроены гидрокомпенсаторы двигателя, как они работают, можно сделать определенные выводы:

1. Не экономим на масле и частоте его замены. Его качество может сильно повлиять на работу «гидриков»;
2. Не проходим мимо, если появился металлический стук в клапанной крышке на «холодном» моторе. Он может быть несколько секунд, а может не прекращаться несколько минут – это уже плохой сигнал, стоит задуматься о замене гидрокомпенсаторов;
3. Если уже менять, то обязательно все, не только те, которые пришли в негодность.