ГлавнаяДвигательЗазор гидроопоры двигателя

гидрокомпенсатор зазоров в системе клапанного газораспределения двигателя внутреннего сгорания. Зазор гидроопоры двигателя


полезная инфа про гидрокомпенсаторы — DRIVE2

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.

Почему стучат гидрокомпенсаторы ?

●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.

Способ устранения — доведите уровень масла в масляном картере до нормы .Доведите уровень масла в масляном картере до нормы .Отремонтируйте или замените дефектные детали.

●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.

●Заключение

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.

www.drive2.ru

Гидрокомпенсатор. Принцип его работы. — DRIVE2

По мере прогрева двигателя, детали ГРМ также нагреваются, что ведет к их тепловому расширению, а следовательно изменению зазоров между ними. Не правильная регулировка зазоров, а именно выставление очень маленького зазора может привести к не плотному закрытию клапана, что вызовет его прогорание или стуки в системе ГРМ при выставлении слишком большого зазора. К тому же этот зазор изменяется в процессе эксплуатации двигателя вследствие износа.

Так как регулировка зазора клапанов является довольно сложным и ответственным мероприятием, на смену рычагам и шайбам, которые требуют регулировки, пришли гидрокомпенсаторы которые автоматически выбирают зазор и при этом, не требуется никаких дополнительных настроек.

Устройство гидрокомпенсатора приведено на (Рис 1).

Рис 1 – Схематическое изображение гидрокомпенсатора. 1 – кулачек распределительного вала. 2 – выемка в теле гидрокомпенсатора. 3 – втулка плунжера. 4 – плунжер. 5 – пружина клапана плунжера. 6 – пружина клапана газораспределительного механизма. 7 – зазор между кулачком распределительного вала и рабочей поверхности гидрокомпенсатора. 8 — шарик (клапан плунжера). 9 – масляный канал в теле гидрокомпенсатора. 10 – масляный канал в головке блока цилиндров. 11 – пружина плунжирной пары. 12 – клапан газораспределительного механизма. Работает гидрокомпенсатор следующим образом: Положение, когда кулачек распределительного вала находится противоположно рабочей поверхности гидрокомпенсатора (Рис 2). Клапан ГРМ 12 под действием пружины 6 находится в закрытом положении, усилие со стороны гидрокомпенсатора на него отсутствует.

Рис 2 — Кулачек не давит на гидрокомпенсатор. За счет действия пружины 11 и плунжерной пары 3 и 4 происходит перемещение плунжера вместе с телом гидрокомпенсатора, пока вся конструкция не упрется в кулачек распредвала, тем самым убирая зазор. Когда масляный канал гидрокомпенсатора 9 и головки 10 станут на одном уровни, то масло под давлением подается во внутрь компенсатора. Далее через выемку 2 и клапан 8 попадает во внутрь плунжерной пары. Следующим этапом является надавливание кулачка распредвала на компенсатор.

Рис 3 – Кулачек давит на гидрокомпенсатор. Внутри плунжерной пары создается давление, которым запирается шариковый клапан 8. Так как у масла маленький коэффициент сжатия, получается, что гидрокомпенсатор выступает как жесткий элемент между распредвалом и клапаном. Получается, что кулачек распредвала давит на компенсатор, а он в свою очередь открывает клапан. В процессе сдавливания гидрокомпенсатора из плунжерной пары через клапан выдавливается небольшое количество масла, прежде чем шарик полностью преградит дорогу маслу. Таким образом, вновь образуется зазор, который при следующем проворачивании распредвала на 180 градусов исчезнет за счет пружины плунжерной пары и новой закачанной в него порции масла. В этом заключается работа гидрокомпенсатора, что, не смотря на температуру двигателя (присутствует или нет тепловое расширение деталей), гидрокомпенсатор всегда подбирает необходимый зазор. На протяжении всего срока службы не требует дополнительных вмешательств и проведения, каких-либо настроек.

Стучат гидрокомпенсаторы.

Стук гидрокомпенсаторов говорит об их не правильной работе. Стук происходит из-за того, что компенсатор не успевает выбирать зазор, то есть он не справляется со своей работой.

Стучать гидрокомпенсаторы могут по следующим причинам:

В системе смазки создается не достаточное давление масла, что приводит к тому, что компенсаторы не заполняются необходимым количеством масла. Устранение неисправности: В этом случае гидрокомпенсаторы исправны, причину нужно искать в системе смазки.Износ в плунжерной паре. Масло вытекает между втулкой плунжера 3 и самим плунжером 4 из полости под плунжером. Вследствие чего гидрокомпенсатор не успевает выбирать зазор. Устранение неисправности: Замена гидрокомпенсаторов.Износ или засорение шарикового клапана в плунжерной паре, что приводит к дополнительным утечкам масла из плунжерной пары. Так же как и в предыдущем случае гидрокомпенсатор не успевает выбирать зазор. Устранение неисправности: Засорение шарикового клапана обычно происходит вследствие использования низкокачественного масла. Поэтому промывка гидрокомпенсатора может отсрочить их замену, но все же если на них проехали уже приличное расстояние, то их лучше заменить.Заклинивание плунжерной пары. В этом случае работа гидрокомпенсатора полностью парализована.Для продления срока службы как гидрокомпенсаторов, так и всех трущихся частей двигателя, нужно не экономить на качестве масла. Покупать масло следует только в проверенных магазинах, где вы уверены, что приобретете не подделку, а настоящее качественное масло. Помните, что буквально один раз стоит залить подделку, и вы в разы сократите ресурс вашего двигателя, а то и вообще можно испортить его. Так же помните о своевременной замене масла и масляного фильтра.

www.drive2.ru

Гидрокомпенсаторы зазоров клапанов (DOHC)

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Иногда после пуска двигателя или даже во время его работы можно слышать характерный непропадающий звук (клацанье), который можно принять за звук работы гидрокомпенсатора. В этом случае необходимо поступить следующим образом.

1. Проверьте уровень моторного масла в поддоне картера двигателя, при необходимости долейте или замените масло.

Если количества масла недостаточно, маслозаборник может захватывать воздух, который перемешивается с маслом в масляных каналах.

Если масла слишком много, противовесы взбалтывают масло в поддоне, образуя масляно-воздушную эмульсию.

Масло и воздух не могут легко разделиться в старом масле, поэтому количество воздуха в масле увеличивается. Если такая смесь попадает в камеру высокого давления гидрокомпенсатора, воздух при воздействии давления на гидрокомпенсатор при открытии клапана сжимается, сжимается и гидрокомпенсатор, вследствие чего появляется звук при закрытии клапана. Это явление имеет место и при слишком больших зазорах в приводе клапанов.

Работа гидрокомпенсаторов восстанавливается, когда воздух отделяется от масла.

2. Пустите двигатель и несколько раз (около 10) медленно разгоните его. Если звук пропадает, значит, масло освободилось от воздуха и нормальная работа гидрокомпенсаторов восстановилась.

3. Постепенно увеличивайте частоту вращения коленчатого вала двигателя от частоты вращения холостого хода примерно до 3000 мин-1 (в течение 30 с), а затем постепенно уменьшайте частоту вращения коленчатого вала двигателя до частоты вращения холостого хода (также в течение 30 с).

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Если автомобиль долгое время стоял на уклоне, масло может вытечь из гидрокомпенсатора, а вместо него в камеру высокого давления попадет воздух.

Если автомобиль долгое время стоял без движения, масло может вытечь из масляных каналов. При этом воздух иногда может попасть в камеру высокого давления гидрокомпенсаторов.

4. Если тем не менее после выполнения приведенных ранее операций звук не исчезает, проверьте состояние гидрокомпенсаторов:.

– выключите двигатель;

– установите поршень 1-го цилиндра в ВМТ в такте сжатия;

Рис. 3.7. При установке поршня 1-го цилиндра в ВМТ проверьте работу гидрокомпенсаторов, указанных белыми стрелками, а после установки поршня 4-го цилиндра в ВМТ проверьте работу гидрокомпенсаторов, указанных черными стрелками: А – сторона впускных клапанов; В – сторона выпускных клапанов

– нажмите на коромысло клапана в зоне, отмеченной белыми стрелками (рис. 3.7), чтобы проверить положение коромысла клапана;

– медленно проверните коленчатый вал на 360° по часовой стрелке;

– нажмите на коромысло клапана в зоне, отмеченной черными стрелками (см. рис. 3.7), чтобы проверить положение коромысла клапана;

Рис. 3.8. Нажатие коромысла клапана, когда профиль кулачка находится в положении закрытого клапана

– если при нажатии коромысло клапана легко опускается, когда профиль кулачка находится в положении закрытого клапана, как показано на рис. 3.8, гидрокомпенсатор неисправен и требует замены.

При замене гидрокомпенсаторов удалите из них воздух и снова проверьте их состояние;

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Необходимо выполнить проверку гидрокомпенсатора на герметичность, чтобы точно определить, исправен он или нет.

– наконец, если при проверке коромысла клапанов не продавливаются при нажатии на них, гидрокомпенсатор исправен. Таким же образом выполните проверку всех остальных гидрокомпенсаторов.

Проверка  гидрокомпенсаторов  зазоров клапанов

1. Если после пуска двигателя по мере прогрева двигателя появляется и не исчезает посторонний шум (стук) от гидрокомпенсаторов, проведите следующую проверку:

– посторонний шум, возникающий вследствие неисправности гидрокомпенсаторов, появляется немедленно после пуска двигателя и изменяется в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя. Этот шум не зависит от действительной нагрузки на двигатель. Поэтому, если шум не возникает немедленно после пуска двигателя и не изменяется в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя или изменяется в соответствии с нагрузкой на двигатель, то гидрокомпенсаторы не являются причиной шума;

– при нарушении работы гидрокомпенсаторов шум практически никогда не исчезает, даже при работе двигателя на холостом ходу после его прогрева. Единственный случай, когда шум может исчезнуть, – это устранение последствий недостаточного ухода за маслом в двигателе, и стук гидрокомпенсаторов в этом случае вызван загрязнением моторного масла.

2. Пустите двигатель.

3. Убедитесь в том, что шум появляется сразу после пуска двигателя и изменяется в соответствии с изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя.

4. Если шум не появляется немедленно после пуска двигателя или не изменяется при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя, неисправность вызвана не нарушением работы гидрокомпенсаторов – ищите другую причину неисправности. Более того, если шум не изменяется вследствие изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя, вероятно, причина неисправности не в двигателе (в этих случаях гидрокомпенсаторы работают нормально.)

5. При работе двигателя на холостом ходу убедитесь, что уровень шума не изменяется при изменении нагрузки на двигатель (например, при переключении селектора из положения «N» в положение «D»). Если уровень шума изменяется, причиной может быть соударение деталей вследствие износа подшипников коленчатого вала или вкладышей шатунного подшипника (в таких случаях гидрокомпенсаторы работают нормально).

6. После прогрева двигателя дайте ему поработать на холостом ходу и проверьте наличие постороннего шума. Если шум уменьшился или исчез, возможно, стук гидрокомпенсаторов вызван загрязнением моторного масла. Почистите гидрокомпенсаторы.

7. Удалите воздух из гидрокомпенсаторов.

8. Если шум не исчез даже после удаления воздуха, почистите гидрокомпенсаторы.

Удаление воздуха  из гидрокомпенсаторов

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Если автомобиль был припаркован на уклоне в течение длительного периода времени, количество масла, находящегося в гидрокомпенсаторах, уменьшится и при пуске двигателя воздух может попасть в надплунжерную полость гидрокомпенсатора.

После длительной парковки автомобиля масло стекает из масляного канала, подвод масла к гидрокомпенсаторам занимает определенное время, и воздух может попасть в надплунжерную полость гидрокомпенсатора.

При возникновении любой из перечисленных ситуаций посторонний шум может быть устранен путем удаления воздуха из гидрокомпенсаторов.

1. Проверьте состояние моторного масла и долейте или замените его при необходимости.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Если уровень масла недостаточен, воздух будет подсасываться через маслозаборник с сеткой и попадать в масляный канал.

Если уровень масла больше требуемого, масло будет смешиваться с воздухом коленчатым валом, вследствие чего в нем будет много воздуха.

2. Масло и воздух не могут легко разделиться в старом масле, поэтому количество воздуха в масле увеличивается.

Рис. 3.9. Расположение надплунжерной полости (1) в гидрокомпенсаторе

3. Если воздух, смешанный с маслом вследствие одной из указанных причин, попадет в надплунжерную полость гидрокомпенсатора, воздух внутри надплунжерной полости будет сжиматься при открытии клапана и гидрокомпенсатор будет недожат, что приведет к появлению постороннего шума при закрытии клапана (рис. 3.9). Это производит такой же эффект, как в случае ошибочной установки слишком большого зазора в клапанном механизме. Если воздух из масла исчезает, работа гидрокомпенсаторов возвращается к нормальному режиму.

4. Для прогрева двигателя дайте поработать ему на холостом ходу в течение 1–3 мин.

5. В условиях отсутствия нагрузки на двигатель в течение 15 с увеличьте частоту вращения коленчатого вала двигателя до 3000 мин-1, затем резко уменьшите частоту вращения до частоты холостого хода и дайте двигателю поработать на холостом ходу в течение 15 с, после чего повторите цикл и проверьте, исчезает ли посторонний шум. При нормальной работе шум исчезает после 10–30 циклов. Если после 30 циклов или более уровень шума не изменился, причина шума не в появлении воздуха внутри гидрокомпенсаторов.

6. После исчезновения шума повторите цикл еще 5 раз.

7. Дайте двигателю поработать на холостом ходу в течение 1–3 мин и убедитесь, что шум исчез.

Замена  гидрокомпенсаторов

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Чтобы при замене гидрокомпенсаторов клапаны не могли удариться о поршни, необходимо провернуть коленчатый вал так, чтобы поршни находились ниже ВМТ. В некоторых положениях коромысла клапанов подняты кулачками распределительного вала, поэтому гидрокомпенсаторы нельзя извлечь. В этих случаях коленчатый вал должен занять такое положение, чтобы коромысла клапанов оставались неподнятыми.

Рис. 3.10. Использование специального инструмента MD998782 для перемещения клапана вниз для снятия коромысла клапана с роликовым толкателем

8. Специальным инструментом нажмите на клапан вниз и извлеките коромысло клапана с роликовым толкателем (рис. 3.10).

9. Извлеките гидрокомпенсатор из головки блока цилиндров.

10. Установите новый гидрокомпенсатор, из которого удален воздух.

11. Тем же специальным инструментом нажмите на клапан вниз и установите коромысло клапана с роликовым толкателем.

       ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

При установке роликового коромысла клапана сначала установите его плечо на верхнюю часть гидрокомпенсатора, затем, отжав клапан вниз, заведите остальную часть коромысла на верхний торец стержня клапана.

carmanz.com

ᐈЗамена гидрокомпенсаторов зазоров в механизме привода клапанов

Гидрокомпенсаторы зазоров в механизме привода клапанов представляют собой саморегулирующиеся опоры нажимных рычагов, передающих усилие от распределительного вала к клапанам, и выполняют функцию устранения зазоров в приводе.

Работа гидрокомпенсатора основана на принципе несжимаемости моторного масла, постоянно заполняющего при работе двигателя полость гидрокомпенсатора и перемещающего его плунжер при появлении зазора в приводе клапана, обеспечивая постоянный контакт рычага привода клапана с кулачком распределительного вала без зазора. Благодаря этому отпадает необходимость регулировки клапанов при техническом обслуживании.

Практически все неисправности гидрокомпенсаторов диагностируют по характерному шуму, издаваемому газораспределительным механизмом на различных режимах работы двигателя.

Для замены гидрокомпенсаторов головку блока цилиндров можно не снимать с двигателя. Достаточно только снять корпус распределительного вала. Однако,прокладку головки блока после этого обязательно рекомендуется заменить новой,т.к. корпус распределительного вала и головка блока цилиндров прикреплены к блоку одними и теми же болтами и при повторной затяжке болтов старая прокладка головки блока может не обеспечить герметичность соединения.

Вам потребуются: все инструменты, необходимые для снятия корпуса распределительного вала(см.«Снятие,дефектовка и установка распределительного вала»)

ПРИМЕЧАНИЯРаботу выполняйте через 15-30 мин.

после остановки двигателя, чтобы снизилось давление масла в гидрокомпенсаторах.

1. Для замены гидрокомпенсатора снимите корпус распределительного вала(см.«Снятие, дефектовка и установка распределительного вала»)

ПРИМЕЧАНИЯВ отличие от работы по снятию распределительного вала в данном случае не нужно снимать с корпуса распредвала катушку зажигания и ее кронштейн.

2. Снимите нажимной рычаг и установленный на стержне клапан сухарь.

ПРИМЕЧАНИЯЕсли нет необходимости замены, сухарь можно не снимать.

3. Извлеките из гнезда головки блока гидрокомпенсатор.

ПРИМЕЧАНИЕГидрокомпенсатор установлен в гнезде головки с небольшим натягом и может быть легко извлечен без применения какого-либо инструмента.

4. Смажьте новый гидрокомпенсатор и гнездо в головке блока цилиндров моторным маслом и установите гидрокомпенсатор в гнездо.

5. Аналогично замените остальные гидрокомпенсаторы.

6. Установите головку блока цилиндров и детали привода газораспределительного механизма в порядке, обратном снятию.

ПРИМЕЧАНИЕПосле замены гидрокомпенсатора при первом пуске двигатель может непродолжительное время работать с повышенным шумом до того момента,пока гидрокомпенсатор не прокачается.

Замена гидрокомпенсаторов зазоров

Rate this post

lanos-club.org.ua

Гидрокомпенсатор зазоров в системе клапанного газораспределения двигателя внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: гидрокомпенсатор содержит резьбовую втулку 2 с плунжером 1, ввернутую в головку двигателя, обратный клапан 3 и канал 16 для подвода масла. Объем питающего канала в пределах от запорной поверхности обратного клапана до низшего гидростатического уровня масла в канале при стоянке двигателя с полностью открытым двигательным клапаном выполнен по меньшей мере равным объему масла, покидающего гидрокомпенсатор при перемещении плунжера полностью открытым двигательным клапаном. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению.

Известны гидрокомпенсаторы зазоров в газораспределительных механизмах двигателей (см. например, Гидравлика компенсирует зазор. За рулем, N 12, 1989, с.24). Подобные устройства известны также под названием гидротолкателей (см. например, Двигатели внутреннего сгорания, Алексеев В.П. и др. 4-е изд. М. Машиностроение, 1990, с.85). Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является гидрокомпенсатор по патенту Великобритании N 2112896, 1983. Он содержит плунжер, размещенный во втулке, и питающий канал для подвода масла к обратному клапану. Заполненное маслом подплунжерное пространство в этих устройствах является гидроопорой, которая во время работы воспринимает значительные усилия и должна быть жесткой, иначе фазы газораспределения нарушаются, что отрицательно оказывается на параметрах двигателя. При монтаже известного гидрокомпенсатора в его гидроопоре (особенно в пространстве между запорной поверхностью обратного клапана и нижней кромкой уплотняющей поверхности плунжера) скапливается воздух, который также засасывается сюда при пусках двигателя после длительной стоянки из осушенных каналов системы маслопитания. В результате известный гидрокомпенсатор работает ненадежно. Надежность работы предлагаемого гидрокомпенсатора выше благодаря тому, что в нем объем питающего канала в пределах от запорной поверхности обратного клапана до низшего гидростатического уровня масла в этом канале при стоянке двигателя с полностью открытым двигательным клапаном, выполнен по меньшей мере равным объему масла, покидающего гидрокомпенсатор при перемещении плунжера полностью открытым двигательным клапаном. На входе в питающий канал гидрокомпенсатора может быть установлен маслосборник с приемной частью, обращенной в масловоздушную полость двигателя. На фиг.1 изображен гидрокомпенсатор, общий вид; на фиг.2 продольный разрез гидрокомпенсатора. Гидрокомпенсатор содержит плунжер 1, размещенный в резьбовой втулке 2, и обратный клапан с шариком 3, поджатым к запорной поверхности 4 обратного клапана, выполненной на плунжере 1. Уплотняющая поверхность плунжера имеет нижнюю кромку 5, причем поверхность 4 по высоте гидрокомпенсатора расположена ниже кромки 5. Плунжер 1 через тарелку 6 с отверстиями 7 поджат пружиной 8 к рокеру 9, взаимодействующему с пружиной 10 двигательного клапана 11 и кулачком 12 распределительного вала 13, размещенными на головке 14 блока двигателя. Втулка 2 ввернута в головку 14 и законтрена уплотнительной шайбой 15. В плунжере 1 размещен питающий канал 16 для подвода масла к обратному клапану. Объем канала 16 в пределах от запорной поверхности 4 до низшего гидростатического уровня масла в этом канале (до пунктирной линии 17), при стоянке двигателя и опущенном полностью открытым клапаном 11 плунжере 1, выполнен по меньшей мере равным объему масла, которое вытекает из гидрокомпенсатора при этом опускании плунжера. На входе в питающий канал 16 установлен маслосборник, выполненный, например, на рокере 9 в виде конусообразного отверстия 18, обращенного широкой частью в пространство 19 под крышкой головки блока двигателя и сообщающегося с каналом 16. Гидрокомпенсатор работает следующим образом. Если в подплунжерном пространстве гидрокомпенсатора содержится воздух, то пузырьки его всплывают вверх, скапливаясь около кромки 5, и при периодическом давлении рокера 9 на плунжер 1 во время работы двигателя удаляются через зазор плунжер-втулка в первую очередь. При этом в гидроопору через обратный клапан вместо воздуха всасывается масло из питающего канала 16. Усилие двигательной пружины 10, приведенное к точке опоры рокера 9 на плунжер 1, обычно превышает усилие пружины 8. Поэтому при остановке двигателя в положении, когда его клапан 11 открыт, рокер 9, вращаясь вокруг точки опоры на кулачок 12, опускает плунжер 1 вниз, выдавливая масло из гидрокомпенсатора через зазор плунжер-втулка. К тому же масло из гидрокомпенсатора вытекает под действием гидростатического давления и, в итоге его уровень в питающем канале 16 опускается до линии 17. Поскольку при этом в соответствии с изобретением остаток масла в питающем канале оказывается не меньшим того количества, которое было вытеснено плунжером 1 во время стоянки двигателя, во время пуска двигателя и освобождения кулачком 12 рокера 9 в подплунжерное пространство поступает масло без воздуха. Во время работы двигателя масло из масляного тумана осаждается в отверстии 18 и поступает в питающий канал 16, что позволяет упростить подвод масла к гидрокомпенсатору. Таким образом, в предлагаемом устройстве воздух удаляется более активно и уменьшается возможность его попадания в гидроопору при пусках двигателя, что означает более надежную работу предлагаемого гидрокомпенсатора по сравнению с известным. Объем питающего канала должен выбираться также с учетом наклонов, естественного износа деталей системы газораспределения двигателя и адгезивных свойств моторных масел.

Формула изобретения

1. ГИДРОКОМПЕНСАТОР ЗАЗОРОВ В СИСТЕМЕ КЛАПАННОГО ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий плунжер, размещенный во втулке, обратный клапан и питающий канал для подвода масла к обратному клапану, отличающийся тем, что объем питающего канала в пределах от запорной поверхности обратного клапана до низшего гидростатического уровня масла в канале при стоянке двигателя с полностью открытым двигательным клапаном выполнен по меньшей мере равным объему масла, покидающего подплунжерное пространство гидрокомпенсатора при перемещении плунжера полностью открытым двигательным клапаном. 2. Гидрокомпенсатор по п.1, отличающийся тем, что на входе в питающий канал установлен маслосборник с приемной частью, обращенной в масло-воздушную полость двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

гидрокомпенсатор зазоров в системе клапанного газораспределения двигателя внутреннего сгорания - патент РФ 2057950

Сущность изобретения: гидрокомпенсатор содержит резьбовую втулку 2 с плунжером 1, ввернутую в головку двигателя, обратный клапан 3 и канал 16 для подвода масла. Объем питающего канала в пределах от запорной поверхности обратного клапана до низшего гидростатического уровня масла в канале при стоянке двигателя с полностью открытым двигательным клапаном выполнен по меньшей мере равным объему масла, покидающего гидрокомпенсатор при перемещении плунжера полностью открытым двигательным клапаном. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к двигателестроению. Известны гидрокомпенсаторы зазоров в газораспределительных механизмах двигателей (см. например, Гидравлика компенсирует зазор. За рулем, N 12, 1989, с.24). Подобные устройства известны также под названием гидротолкателей (см. например, Двигатели внутреннего сгорания, Алексеев В.П. и др. 4-е изд. М. Машиностроение, 1990, с.85). Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является гидрокомпенсатор по патенту Великобритании N 2112896, 1983. Он содержит плунжер, размещенный во втулке, и питающий канал для подвода масла к обратному клапану. Заполненное маслом подплунжерное пространство в этих устройствах является гидроопорой, которая во время работы воспринимает значительные усилия и должна быть жесткой, иначе фазы газораспределения нарушаются, что отрицательно оказывается на параметрах двигателя. При монтаже известного гидрокомпенсатора в его гидроопоре (особенно в пространстве между запорной поверхностью обратного клапана и нижней кромкой уплотняющей поверхности плунжера) скапливается воздух, который также засасывается сюда при пусках двигателя после длительной стоянки из осушенных каналов системы маслопитания. В результате известный гидрокомпенсатор работает ненадежно. Надежность работы предлагаемого гидрокомпенсатора выше благодаря тому, что в нем объем питающего канала в пределах от запорной поверхности обратного клапана до низшего гидростатического уровня масла в этом канале при стоянке двигателя с полностью открытым двигательным клапаном, выполнен по меньшей мере равным объему масла, покидающего гидрокомпенсатор при перемещении плунжера полностью открытым двигательным клапаном. На входе в питающий канал гидрокомпенсатора может быть установлен маслосборник с приемной частью, обращенной в масловоздушную полость двигателя. На фиг.1 изображен гидрокомпенсатор, общий вид; на фиг.2 продольный разрез гидрокомпенсатора. Гидрокомпенсатор содержит плунжер 1, размещенный в резьбовой втулке 2, и обратный клапан с шариком 3, поджатым к запорной поверхности 4 обратного клапана, выполненной на плунжере 1. Уплотняющая поверхность плунжера имеет нижнюю кромку 5, причем поверхность 4 по высоте гидрокомпенсатора расположена ниже кромки 5. Плунжер 1 через тарелку 6 с отверстиями 7 поджат пружиной 8 к рокеру 9, взаимодействующему с пружиной 10 двигательного клапана 11 и кулачком 12 распределительного вала 13, размещенными на головке 14 блока двигателя. Втулка 2 ввернута в головку 14 и законтрена уплотнительной шайбой 15. В плунжере 1 размещен питающий канал 16 для подвода масла к обратному клапану. Объем канала 16 в пределах от запорной поверхности 4 до низшего гидростатического уровня масла в этом канале (до пунктирной линии 17), при стоянке двигателя и опущенном полностью открытым клапаном 11 плунжере 1, выполнен по меньшей мере равным объему масла, которое вытекает из гидрокомпенсатора при этом опускании плунжера. На входе в питающий канал 16 установлен маслосборник, выполненный, например, на рокере 9 в виде конусообразного отверстия 18, обращенного широкой частью в пространство 19 под крышкой головки блока двигателя и сообщающегося с каналом 16. Гидрокомпенсатор работает следующим образом. Если в подплунжерном пространстве гидрокомпенсатора содержится воздух, то пузырьки его всплывают вверх, скапливаясь около кромки 5, и при периодическом давлении рокера 9 на плунжер 1 во время работы двигателя удаляются через зазор плунжер-втулка в первую очередь. При этом в гидроопору через обратный клапан вместо воздуха всасывается масло из питающего канала 16. Усилие двигательной пружины 10, приведенное к точке опоры рокера 9 на плунжер 1, обычно превышает усилие пружины 8. Поэтому при остановке двигателя в положении, когда его клапан 11 открыт, рокер 9, вращаясь вокруг точки опоры на кулачок 12, опускает плунжер 1 вниз, выдавливая масло из гидрокомпенсатора через зазор плунжер-втулка. К тому же масло из гидрокомпенсатора вытекает под действием гидростатического давления и, в итоге его уровень в питающем канале 16 опускается до линии 17. Поскольку при этом в соответствии с изобретением остаток масла в питающем канале оказывается не меньшим того количества, которое было вытеснено плунжером 1 во время стоянки двигателя, во время пуска двигателя и освобождения кулачком 12 рокера 9 в подплунжерное пространство поступает масло без воздуха. Во время работы двигателя масло из масляного тумана осаждается в отверстии 18 и поступает в питающий канал 16, что позволяет упростить подвод масла к гидрокомпенсатору. Таким образом, в предлагаемом устройстве воздух удаляется более активно и уменьшается возможность его попадания в гидроопору при пусках двигателя, что означает более надежную работу предлагаемого гидрокомпенсатора по сравнению с известным. Объем питающего канала должен выбираться также с учетом наклонов, естественного износа деталей системы газораспределения двигателя и адгезивных свойств моторных масел.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ГИДРОКОМПЕНСАТОР ЗАЗОРОВ В СИСТЕМЕ КЛАПАННОГО ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий плунжер, размещенный во втулке, обратный клапан и питающий канал для подвода масла к обратному клапану, отличающийся тем, что объем питающего канала в пределах от запорной поверхности обратного клапана до низшего гидростатического уровня масла в канале при стоянке двигателя с полностью открытым двигательным клапаном выполнен по меньшей мере равным объему масла, покидающего подплунжерное пространство гидрокомпенсатора при перемещении плунжера полностью открытым двигательным клапаном. 2. Гидрокомпенсатор по п.1, отличающийся тем, что на входе в питающий канал установлен маслосборник с приемной частью, обращенной в масло-воздушную полость двигателя.

www.freepatent.ru

Гидрокомпенсаторы газораспределительного механизма

Одна из основных систем двигателя внут­реннего сгорания - газораспределительный механизм (ГРМ). Он отвечает за распреде­ление по цилиндрам бензино-воздушной смеси в бензиновых двигателях (или возду­ха — в дизельных) и за выпуск выхлопных газов. Клапанный механизм действует в чрезвы­чайно жестких условиях. Его детали испыты­вают высокие ударные и инерционные нагруз­ки, а также термические напряжения (клапа­ны работают при очень высокой температу­ре, причем нагрев их весьма неравномерен). Кромки тарелок клапанов и седла подверга­ются эрозии, а распределительные валы, тол­катели и направляющие втулки — действию трения. При этом все детали механизма дол­жны действовать четко и слаженно, ведь от правильности их работы зависят все харак­теристики двигателя, начиная с мощности и кончая составом выхлопных газов.

Во время прогрева двигателя детали газо­распределительного механизма нагреваются и их размеры увеличиваются. Чтобы при высокой температуре клапаны плотно зак­рывались, между элементами ГРМ необхо­димо оставлять небольшие тепловые (тер­мические) зазоры. Необходимо заметить, что впускные и выпускные клапаны нагреваются до раз­ной температуры (выпускные существенно горячее впускных), поэтому и зазоры на них могут быть разными. В двигателях большин­ства легковых автомобилей величина зазо­ра на впускных клапанах составляет 0,15— 0,25 мм, а на выпускных — 0,2—0,35 мм и даже больше.

Если тепловой зазор отрегулирован не­правильно, в зависимости от того, «в какую сторону» сделана ошибка, могут возникнуть разные технические неисправности.

В результате износа деталей автомо­бильного двигателя зазоры на клапанах газораспределительного механизма не­избежно увеличиваются, поэтому время от времени приходится их регулировать. Занятие это не слишком сложное, но тру­доемкое, требующее определенной ква­лификации и внимательности. Избежать частой регулировки клапанного механиз­ма и сделать его работу более мягкой по­могают гидрокомпенсаторы. В реферате рассказывается о том, как они устроены и ка­ких сюрпризов ждать, если установить гид­рокомпенсаторы на свой автомобиль.

2 Устройство гидрокомпенсаторов

Суть работы гидрокомпенсатора заключается в автоматическом изменении своей длины на величину, равную тепловому зазору клапанов. Детали компенсатора перемещаются одна относительно другой, во-первых, под действием встроенной в него пружины, во-вторых, за счёт подачи масла под давлением из системы смазки двигателя.

Обычный гидрокомпенсатор представляв собой корпус, внутри которого установлена подвижная плунжерная пара, состоящая в свою очередь из втулки и подпружиненного плунжера с шариковым клапаном (см. рису­нок 1).

Плунжерная пара - самая ответственная часть гидрокомпенсатора. Зазор между втулкой и плунжером составляет всего 5—8 микрон. Благодаря этому, с одной стороны, детали более или менее свободно перемещаются относительно друг друга, с другой - сохраняется герметичность соединения. В нижней части плунжера есть отверстие, которое закрывается обратным шариковым клапаном. Меж­ду втулкой и плунжером установлена доста­точно жесткая пружина.

Когда кулачок распределительного вала располагается тыльной стороной к толкате­лю, между корпусом и распределительным валом остается тепловой зазор. Масло поступает в плунжер через масляный канал из системы смазки (а). Одновременно с этим плунжер под действием пружины поднимается и компенсирует зазор, а в полость под плунже­ром через шариковый клапан из системы смазки двигателя также попадает масло. По мере того как вал поворачивается, кулачок перестаёт давить на толкатель и перемещает его вниз (б). Обратный шариковый клапан в этот момент закрывается, и плунжерная пара начинает работать как жесткий элемент (масло можно считать несжимаемой жидкостью), предавая усилие на клапан (в). Небольшая часть масла все же выдавливается из-под плунжера через зазор между ним и втулкой. Утечка компенсируется поступлением масла из системы смазки. Из-за нагревания деталей во время работы двигателя происходит некоторое изменение длины гидрокомпенсатора, но система сама автоматически компенсирует зазор, изменяя объем дополнительной порции масла.

а) б) в)

Рисунок 1-Работа гидрокомпенсатора теплового зазо­ра клапанов газораспределительного меха­низма: 1 — распределительный вал с кулач­ками; 2 — корпус; 3 — плунжер; 4 — втулка плунжера; 5 — шариковый клапан; 6 — пру­жина плунжера; 7 — обратный шток клапа­на; 8 — масляный канал системы смазки дви­гателя; 9 — полость под плунжером; 10 — тепловой зазор.

1 Анализ существующих конструкций

Корпусом гидрокомпенсатора может служить цилиндричес­кий толкатель (такая конструкция применяется на двигателях ВАЗ-2108), часть головки блока цилиндров (ВАЗ-2101-ВАЗ-2106). На двигатели УМЗ 331.10 иногда ставят гидрокомпенсаторы, корпусом которых служат элементы рычагов привода клапанов.

На кон­вейер ЗМЗ некогда поставля­ли немецкие толкате­ли INAF-46580.21. Их основной недостаток - высокая цена; изделия выпускали, чуть ли не специально для ЗМЗ. Кроме того, есть и технический недочет. Под действием силы тяжести масло из такого толкателя при выклю­ченном моторе вытекает... Следствие - сухое трение при очередном пуске мотора, продолжающееся до тех пор, пока давление в системе не вырастет до номинала и масло вновь не посту­пит внутрь. Аналогичную конструк­цию имеют пермские толкатели ГТ-35 , отличающиеся от прототипа не в лучшую сторону по качеству изготов­ления, хотя их рыноч­ная цена практически одинакова.

Гидрокомпенсаторы INAF-465924 - с конца 2000 года их по­ставляют на завод ЗМЗ - имеют специальную воронку М-образной формы в разрезе. Это гарантирует сохранение определенного объема масла даже по­сле остановки двигателя. Кстати, такие толкатели на грамм легче предыду­щих. Еще одно отличие INAF-46592.4-воронка не приваривается к корпусу, а зачеканивается - разработчики счи­тают, что это не менее надежно, но бо­лее технологично.

Решающее значение при установке гидрокомпенсаторов имеют не габаритные разме­ры, а внутренняя конструкция элемен­тов, которая определяет так называе­мое время просадки компенсатора, ха­рактеризующее подвижность его эле­ментов.

Для заволжских моторов подойдет компенсатор «Ахуса» (AJUSА) под но­мером 85000500 - другие не годятся. Его внешний отличитель­ный признак – маслопроводное отверстие, расположенное под острым углом к цилиндрической поверхности компенса­тора - у пермских и немецких изделий этот угол был прямым. Кроме того, около этого отверстия у «Ахусы» пред­усмотрена полукруглая канавка: по мнению разработчиков, она обеспечи­вает эффективный смыв грязи, предот­вращая ее попадание внутрь изделия.

3 Причины неисправности и ремонт гидрокомпенсаторов

Гидрокомпенсаторы, которым положено компенсировать зазор, со своей ролью порой не справляется: привод работает со стуком, тарелки клапанов резко «шлёпают» по сёдлам.

Гидрокомпенсаторы, действительно, существенно упрощают обслуживание двигателя, но с ними надо более внимательно подходить к выбо­ру масла и масляного фильтра. Дело в том, что больше всего гидрокомпенсаторы «бо­ятся» увеличения зазоров в плунжерной паре. Когда зазор увеличивается, происхо­дит утечка масла из-под плунжера, пара становится «не жесткой» и компенсатор просто не успевает срабатывать. Гидрокомпенсатор начинает стучать во время работы двигателя. Примерно то же самое происходит и при неисправности кла­пана, только масло вытекает не через за­зор между плунжером и втулкой, а через клапан. Стук может быть вызван также засорением масляных отверстий.

Иногда плунжерную пару заклинивает. В зависимости от того, в каком положении зак­линило детали, либо в клапанном механиз­ме образуется слишком большой зазор (возникают ударные нагрузки, сопровожда­ющиеся резким стуком и повышенным изно­сом деталей), либо клапаны оказываются «зажатыми» (возрастает нагрузка на распре­делительный вал, повышается износ дета­лей, резко падает мощность, появляются хлопки в системе впуска и «стрельба» в вых­лопном тракте).

Однако неисправность может быть вызвана и дефектом производства. Эта «болезнь» долго сопровождала гидрокомпенсаторы ОАО «Инкар» (Пермь). Её обследовали в заводской лаборатории и вынесли вердикт: во всём виновата грязь, проникшая внутрь толкателя с маслом. Из пяти обследуемых гидрокомпенсаторов у четырёх она налипла детали плунжерной пары (корпус и поршень) и лишила их под­вижности: детали прецизионные, зазор между ними всего несколько микроме­тров, и если сюда попадает что-то ино­родное - гидрокомпенсатор заклинива­ет. На пятом узле грязь под шариком обратного клапана не давала ему за­крыться: масло уходило назад в корпус толкателя, поршень очень легко пере­мещался в корпусе.

Причина неисправностей ясна, одна­ко возникает резонный вопрос: откуда грязь? Исследованные толкатели роди­лись в 2000 году, когда на предпри­ятии еще работало устаревшее обору­дование. Пуще других от технологиче­ского несовершенства страдала плун­жерная пара: для окончательной довод­ки прецизионных деталей применяли абразивную пасту. После промывки ее остатки вместе с частичками снятого металла все равно оставались на по­верхности, и грязные элементы попада­ли на сборку. В конце 2000 года пермя­ки закупили импортное автоматиче­ское оборудование. Притирку сменила шлифовка, промывка стала тщатель­нее. Тогда же изменили технологию термообработки плунжерной пары и корпуса. Нововведения не прошли даром – нареканий стало меньше.

К 2003 году «Инкар» провёл глубокую модернизацию своих гидрокомпенсаторов. Была существенно изменена «начинка». Изменили плунжер клапана - подкорректировали конструкцию пружины, колпачки и сёдла; шарик обрабатывают теперь по более высокому классу точности.

Наряду с конструкцией толкателей усовершенствовали технологию их производства и контроля. Прецизионные (с зазором 4-7 микрон) детали гидрокомпенсатора подбирают электронные приборы в помещении со стабильным микроклиматом. За химико-термической обработкой следят компьютеры, сваривают детали газовые лазеры, а все финишные операции идут на оборудовании, которое контролирует размеры непосредственно при обработке.

mirznanii.com