Один из первых двигателей внутреннего сгорания с гидрокомпенсаторами установили на автомобиль Cadillac еще в 30-х годах прошлого столетия. Но по-настоящему востребованными «гидрики» стали лишь спустя десятилетия, во многом, благодаря экспансии японского автопрома. Их использование в работе газораспределительного механизма (ГРМ) привело к усложнению конструкции двигателей, но и значительно упростило обслуживание.
- Что это
- Зачем нужен
- Как работает
- Почему стучит
- Как проверить
- Как предотвратить поломку
Расположение распределительного вала
На современных авто чаще всего используют механизм с верхним расположением распределительного вала, что позволило уменьшить металлоемкость конструкции и как следствие – увеличение надежности.
Поскольку при нагреве металл расширяется, а клапана постоянно находятся в зоне высокой температуры, для предотвращения его поджимания, вследствие чего он неплотно садится в седло, предусмотрен тепловой зазор между стержнем клапана и кулачном распредвала.
При этом тепловой зазор имеет определенную величину, чтобы обеспечить максимально возможное открытие клапана, исключая его поджимание.
Раньше у двигателей с верхним расположением распределительного вала тепловой зазор регулировался путем помещения между стержнем клапана и кулачком распредвала регулировочных шайб определенной толщины.
Недостатком применения этих шайб являлась потребность в периодической проверке зазора и регулировке его путем подбора шайб.
Сейчас же для обеспечения теплового зазора все чаще применяются гидрокомпенсаторы, по-народному — гидрики, использование которых исключил потребность в регулировке зазора, и все потому, что зазор регулируется за счет давления масла.
Располагаются гидрокомпенсаторы, как и регулировочные шайбы, между стержнем клапана и кулаком распредвала.
Внешне гидрик выглядит как небольшой поршенек, поэтому в головке предусмотрены посадочные места под них.
Что делать, если стучит гидрокомпесатор: разбираемся в причинах
Согласно законам физики, металл при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. При сборке газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя внутреннего сгорания это свойство учитывается, и детали собираются с зазорами. Величина тепловых зазоров устанавливается заводом изготовителем и заносится в паспорт автомобиля.
По мере износа деталей зазоры требуют регулировки и периодической проверки. Отклонение технологических зазоров от установленной нормы сказывается на работе двигателя:
- При уменьшении или исчезновении зазора нарушается герметичность (клапан не закрывается полностью), что уменьшает компрессию в цилиндре двигателя и приводит к падению мощности.
- Если величина теплового зазора больше допустимого значения, то происходит ускоренное разрушение деталей впускных и выпускных клапанов ГРМ. Характерный стук клапанов при запуске машины и на прогретом двигателе свидетельствует об увеличенном зазоре.
Конструкция и принцип работы
Сама же конструкция гидрокомпенсатора проста. Состоит он из цилиндрического поршня, днище которого и воспринимает усилие от кулачка распредвала.
Внутри этого поршня в своем посадочном месте установлен плунжер, посредством которого передается усилие через поршень от кулачка к стержню клапана (смотрите фото выше).
В своем посадочном месте плунжер свободно перемещается, обеспечивая тепловой зазор.
Работает гидрик так: при работающем двигателе кулачок набегает на днище поршня гидрокомпенсатора и смещает его вниз. Перемещаясь, поршень посредством плунжера давит на клапан, и он открывается.
Регулировка же зазора выполняется маслом.
Масляный насос подает рабочую жидкость в головку под давлением. В гидрике оно попадает в подплунжерное пространство, и смещает плунжер внутри посадочного места.
Чем выше давление масла, тем больше оно будет давить на плунжер и тем сильнее он выйдет из посадочного места.
При снижении давления – плунжер снова заходит в посадочное место. Таким образом тепловой зазор между плунжером и стержнем клапана регулируется самостоятельно и зависит от давления в системе смазки.
Чтобы масло не вытекало из гидрокомпенсатора после остановки мотора, в каналах подачи масла в головке блока установлены шариковые клапана.
Имея такое преимущество, как отсутствие потребности в регулировке, гидрокомпенсатор имеет и один существенный недостаток – высокая чувствительность к моторному маслу.
Методы диагностики и ремонта
Чтобы проверить гидрокомпенсаторы, вам необходимо снять клапанную крышку. Кулачок проверяемого гидрокомпенсатора должен быть обращен к его корпусу тыльной стороной (нажим не осуществляется). Поскольку ни в одной сервисной документации не указывается, какое усилие вдавливания гидротолкателя считается нормальным, вам необходимо проделать процедуру со всеми гидромодулями. Методом сравнения даже без опыта ремонта ДВС вы сможете определить неисправный гидрокомпенсатор.
Некоторым удается устранить стук гидрокомпенсаторов методом их промывки, удаления нагара и лаковых отложений с внутренних поверхностей. Но стоит обозначить, что не все типы конструкции поддаются такому ремонту. Поскольку процедура по замене гидриков довольно недешевая, мы рекомендуем взамен неисправных устанавливать исключительно новые гидроцилиндры. Запасные части для ремонта гидромодулей производителями не предусматриваются.
Печать
Причины стука гидрокомпенсаторов
Гидрокомпенсатор все-таки не регулировочная шайба, которая может разве что только уменьшиться в толщине из-за постоянного трения, он вполне может выйти из строя.
Проблемы с работой гидрика проявляются в виде отчетливо слышимого стука во время работы силовой установки. Причем стук может быть на одних режимах работы мотора, а на других он исчезает.
Также стук гидрокомпенсаторов может проявляться при непрогретом двигателе и исчезать после достижения оптимальной температуры или же наоборот.
Чаще всего причиной стука гидрика является моторное масло, хотя есть и достаточно других причин.
Если при запуске силовой установки слышен стук гидрокомпенсаторов, но при этом он быстро стихает – это не является причиной выхода их из строя.
Просто после очередной остановки силового агрегата часть клапанов остаются выжатыми из-за расположения распредвала, каналы подачи масла тоже остаются открытыми и рабочая жидкость из гидрика через них стекает.
При запуске же количество масла в каналах быстро восполняется.
Но если стук на холодном двигателе продолжается длительное время или до полного прогрева мотора – это свидетельствует о возникших неисправностях в работе.
Стучит гидрокомпенсатор на холодную.
Стук на холодную может свидетельствовать о:
- Механический износ плунжера и его посадочного места. В таком случае рабочая жидкость не сохраняет свое давление и постоянно вытекает из подплунжерного пространства;
- Заклинивание плунжера в посадочном месте из-за загрязнения;
- Заклинивание в открытом положении шарикового клапана вследствие его загрязнения;
- Засорение канала подачи масла. При прогреве же засор вымывается текучим маслом и гидрокомпенсатор работает нормально;
- Применение на авто масла с повышенной вязкостью. При работе холодного двигателя вязкое масло просто не успевает поступать в гидрокомпенсатор;
- Выработанный ресурс масла, а также значительное его засорение продуктами трения;
- Значительное засорение масляного фильтра, вследствие чего пропускная способность его падает, и холодное масло не подается в полном объеме в ГБЦ.
Причины возникновения стука гидриков на холодном моторе во многом сходны с причинами их стука на горячем.
Стук гидрокомпенсатора на горячем двигателе.
Появление стука может быть из-за механического износа, заклинивания плунжера или клапана.
По поводу масла стоит отметить, что стук на горячую может быть из-за сильно текучего масла, тогда масляный насос не может обеспечить должное давление.
Еще одной причиной стука как на холодную, так и на горячую, может является износ масляного насоса с последующим падением его производительности.
Как понять, что стучат гидрокомпенсаторы
В силовой системе современного ДВС располагается несколько поршней. Поэтому обозначим, что компенсаторы стучат не по одному. Следует определить неисправность конкретного, что возможно сделать разными методами.
Наиболее рациональным решением будет обращение в СТО, где мастера определяют шум с помощью акустического прибора. Такой анализ является самым эффективным способом узнать, что стучат компенсаторы, и при этом обнаружить какой именно неисправен. Также возможно провести диагностику, разобрав двигатель:
- Снимается крышка клапанов.
- Осматривается узел — важно, чтобы все гидрокомпенсаторы находились в зафиксированном положении посредством крышки распредвала.
- Каждый элемент проталкивается по отдельности.
- Если поршень заклинило, он не сдвигается руками. На гидрокомпенсатор, который с легкостью утапливается, оказывается наименьшее давление, он и издает звуки.
Определить, как стучат гидрокомпенсаторы на дизеле, можно такими же способами, возникающие звуки схожи с идентичными в силовой системе, работающей на бензине.
Последствия появившегося стука
Интересно, что к каким-либо повреждениям других механизмов силовой установки поломка гидрокомпенсаторов не приводит.
У стучащих гидрокомпенсаторов всего лишь нарушается тепловой зазор, что приводит только к снижению мощности и приемистости силовой установки и повышению расхода топлива.
Но появившийся стук может сигнализировать о нарушении в работе системы смазки, поэтому важно узнать, почему они застучали и устранить проблему.
Что касается применения на авто систем газораспределения SOHC и DOHC, то разница лишь в количестве установленных гидрокомпенсаторов.
Так, на современных авто, в том числе и отечественных, к примеру, ВАЗ 2112 и Лада Приора уже используется система газораспределения DOHC, с 4 клапанами на цилиндр, а значит и с 4 гидриками, общее же количество их – 16.
Причины появившегося стука для всех авто, в том числе и упомянутых, одинаковы.
Наличие такого количества гидриков влияет лишь на более затрудненное выявление застучавшего гидрокомпенсатора, если стучит только один или несколько из общего количества.
Как убрать звук гидрокомпенсаторов
В большинстве случаев, если цокотят гидрокомпенсаторы, скорее всего есть проблема со смазкой — давно не менялась, загрязнена, уровень масла не соответствует норме. Поэтому, при возникновении этого признака, в первую очередь нужно заменить масло и убедиться в правильности его залива. Нелишним будет проверить состояние масляного фильтра, сроки его замены обычно указываются в техническом регламенте к автомобилю. На состояние детали также влияют:
- качество смазки;
- условия эксплуатации транспорта.
Всегда стучат гидрокомпенсаторы после замены масла, поскольку слив старой смазки приводит к опустошению поршней. Если мероприятия со смазкой и фильтром не помогли решить проблему, нужно осматривать весь узел, а выяснив, какой именно компенсатор неисправен:
- демонтировать его;
- промыть в топливе;
- поставить его на месте точно так же, как он стоял прежде.
Если цокот исчез, значит причиной была сильная загрязненность, иначе потребуется покупка новых элементов. Как правило, новые гидрокомпенсаторы стучат после установки и первого тестирования. Причина та же, что и после замены смазки, — нужно время для разработки и полноценного поступления масла в узел.
Выявление неисправных гидрокомпенсаторов
Выявить застучавший гидрокомпенсатор, в принципе, несложно. Достаточно с авто снять клапанную крышку, чтобы получить частичный доступ к ним, которого будет достаточно для проверки.
Чтобы проверить гидрики, достаточно воспользоваться не толстым деревянным бруском.
Проверка осуществляется путем нажатия на днище гидрика. При создании усилия он начнет утапливаться в своем посадочном месте. Важно при проверке, чтобы на днище гидрика не воздействовал кулачек распредвала.
Заклинивший гидрокомпенсатор созданным усилием попросту не будет утапливаться в посадочном месте, воздействия человека будет недостаточно, чтобы преодолеть усилия пружины клапана.
Если же в нем отсутствует масло по какой-либо из перечисленных причин, утапливание гидрика в посадочном месте будет производиться при значительно меньшем усилии, чем нормально работающих.
Таким методом можно вычислить поломанные гидрокомпенсаторы.
Конструктивные проблемы того, почему стучат гидрокомпенсаторы
Тарахтят гидрокомпенсаторы очень выраженно, причинами явления считаются такие проблемы:
- настройка клапанных зазоров во время работы авто осуществляется неправильно;
- регулировка клапанного зазора отсутствует.
При этом важно понимать, что звенят гидрокомпенсаторы в разных условиях, и от этого зависит причина неисправности, а именно:
- при больших нагрузках, оказываемых на двигатель;
- сразу после стоянки автомобиля или вскоре после старта.
Масло при ТО меняют неспроста
В случае продолжительной эксплуатации автомобиля без замены масла, могут возникнуть следующие ситуации, вызывающие стук гидрокомпенсаторов:
- загрязнение каналов
- потеря маслом своих качеств
В первом случае стук будет проявляться, когда двигатель холодный. Каналы подачи масла забиты и поэтому невозможно создать требуемое давление в гидрокомпенсаторах. В процессе прогрева масла отложения отслаиваются и масло поступает по всей системе. После остывания вся грязь сядет на стенки и заново закупорит каналы. Это вызовет стук при каждом новом прогреве двигателя.
В случае, если масло потеряло из-за старости свои качества, оно может начать пениться. Такое масло не способно создать необходимое давление и продолжительное нахождение его в двигателе приведет к существенным поломкам.
В случае если масло старое, его необходимо заменить. Не следует сразу же заливать дорогое масло. В нем содержаться качественные моющие присадки, которые могут снять с стенок грязь. Это приведет к еще большему забиванию каналов масляной системы. Поэтому перед заливанием хорошего масла, после продолжительной эксплуатации на старом масле, необходимо промыть систему специальным средством.
Какие бывают типы гидрокомпенсаторов
Производители могу ставить данные изделия на любой тип газораспределительного механизма. Исходя из типов ГРМ, принято использовать такую классификацию:
- роликовые толкатели;
- гидроопора рычага;
- опора гидравлическая для коромысла;
- гидравлический толкатель.
Хотя используется в каждом случае особая конструкция, но во всех случаях повторяется одинаковый принцип действия. Они практически в одинаковой степени эффективно компенсируют зазоры между кулачками распредвала и толкателями.
Сильный механический износ
В случае, если автомобиль с большим пробегом и гидрокомпенсаторы не менялись продолжительное время, стук с их стороны может быть из-за чрезмерного износа.
Визуальный осмотр позволит понять, как определить стучащий гидрокомпенсатор. В случае износа ударной поверхности стучащий гидрокомпенсатор будет виден сразу по вмятинам от распределительного вала. В случае если внешне все гидрокомпенсаторы выглядят нормально, необходимо деревяшкой или отверткой поочередно понажимать на них. Усилие должно быть одинаковым. Таким способом можно выявить как заклинивший, так и не держащий давление гидрокомпенсатор.
Устранение неисправности
Наиболее опасными среди опытных автомобилистов считаются случаи, когда постукивание не прекращается после прогрева мотора или заметно усиление звука при выходе в рабочий режим. Искать и устранять неисправности для мотора в подобной ситуации сложнее, так как в отличие от варианта с холодным ДВС здесь круг потенциальных причин существенно больше.
Перед устранением неисправности потребуется четко определить локализацию, ведь шумы бывают разного типа. Стоит учитывать, что при прогретом моторе возможные масляные наслоения в каналах размягчаются и имеют возможность перемещаться, скапливаясь в каком-либо месте и закупоривая таким образом канал. Потребуется провести профилактические мероприятия:
- проводится замена гидрокомпенсаторов;
- осуществляется слив отработанного масла и долив новой жидкости;
- необходимо провести чистку двигателя после частичной или полной разборки;
- удаляется загрязненный масляный фильтр.
Одним из восстановительных мероприятий является промывка. Ее автомобилист может провести самостоятельно. Перед тем как промыть гидрокомпенсаторы, необходимо извлечь их из посадочных мест, сняв оси коромысел.
Далее погружаем детали в глубокую емкость, наполненную керосином или соляркой. Также подойдет бензин. Поочередно очищаем детали от загрязнений, поджав шарик клапана двигаем плунжером. Движение продолжаем до тех пор, пока ход не станет максимально легким. Повторяем операцию с каждой деталью в новой емкости, заполненной промывочной более чистой промывочной жидкостью.
Проведя чистку, возвращаем ГК на свои места. Сборка осуществляется в порядке, обратном разборке.
Можно ли ездить со стучащими гидрокомпенсаторами
Многих водителей интересует вопрос о том, можно ли ездить со стучащими гидрокомпенсаторами и к каким последствиям это может привести. Сразу ответим на него — можно, однако нежелательно, поскольку автомобиль будет преследовать ряд проблем. В частности:
- потеря мощности;
- потеря эластичности управления (машина будет хуже откликаться на рулевое управление);
- неэкологичность (нездоровый шлейф выхлопных газов сзади);
- возможно возникновение перерасхода топлива;
- повышенная вибрация;
- дополнительный шум под капотом.
Соответственно, в процессе эксплуатации неисправного двигателя есть шанс “добить” его полностью. Поэтому категорически не рекомендуется ездить с неисправными элементами двигателя. Ведь рано или поздно он выйдет из строя. А чем раньше вы начнете ремонтные работы, тем дешевле и проще они вам обойдутся.
