Отличие толкателя клапана с гидрокомпенсатором от обычного толкателя

Гидрокомпенсаторы или толкатели (клапанов). Что лучше?

Тепловой зазор между клапаном двигателя и кулачком распределительного вала, это больная тема инженеров практически любой автомобильной компании. Все дело в том, что в идеале клапан должен всегда быть плотно прижат к кулачку, для наилучшей работы. НО есть такое понятие как расширение металлов от нагрева, поэтому если на горячую зазора нет, это не значит что его не будет когда мотор остынет. Также наоборот если убрать зазор на «холодную», то на «горячую» при расширении металлов две поверхности могут повредить друг друга, либо вообще заклинить. Такая ситуация происходит с обычным цельнометаллическим толкателем! НО постойте – неужели нет конструкции, которая будет автоматически регулировать этот зазор от прогрева или охлаждения мотора? Конечно есть и называется она гидрокомпенсатор. Вот только почему то некоторые производители упорно не ставят их на свои авто. Почему? Давайте разбираться, как обычно будет видео версия в конце …

Гидрокомпенсаторы или толкатели

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

С одной стороны вроде бы идеальная конструкция – автоматическая коррекция теплового зазора. С другой стороны не все так просто и многие производители все еще не устанавливают такую систему на свои авто. Сегодня я постараюсь разобрать каждого из оппонентов и выделить плюсы и минусы того и другого.

Клапан, кулачек и тепловой зазор

Почему кулачек распределительного вала всегда должен быть ПЛОТНО прижат к толкателю (коромыслу) или «гидрокомпенсатору» клапана. Зачем это нужно?

Система ГРМ, это очень точная конструкция. Клапан должен открываться на заданный инженерами размер (сейчас открытие может контролироваться еще и фазовращателями и более продвинутыми системами). Зачастую зазор даже в десятые доли миллиметра между клапаном и кулачком распределительного вала. Может снижать характеристики двигателя.

тепловой зазор

Например, если клапан открывается с опозданием (большой зазор) то наполняемость цилиндра свежей топливной смесью падает, отсюда падает и мощность двигателя. Также ухудшается и отвод отработанных газов. Вы больше давите на педаль газа, чтобы компенсировать эту потерю, соответственно растет и расход топлива.

НО в системе с обычными толкателями есть такое понятие как — тепловой зазор. ТО есть на «холодную» — зазор (между клапаном и кулачком может быть), а вот на «горячую» из-за расширения металлов он сходит на нет. Важно регулировать клапана (про это писал здесь) чтобы держать зазор в строго установленных производителем рамках (не давая ему увеличиваться или уменьшаться). Только тогда ваш мотор будет работать на все 100%.

Обычные толкатели

Вот мы и подошли к первому претенденту, это обычные цельнометаллические или разборные (с шайбой сверху) толкатели, это одна из самых популярных на данный момент конструкций. Сейчас есть еще и конструкции с коромыслами (рокерами), но она старая и современными производителями практически не устанавливается.

Толкатель был создан лишь только для того чтобы уменьшить износ верхней точки штока клапана и кулачка распределительного вала. Делалось это достаточно просто – увеличением диаметра, ведь зачастую шток имеет диаметр всего 5-7мм, а толкатель 25 – 37мм. Поэтому износ меньше в разы. Сейчас на автомобилях оборудованных этой системой регулировка требуется лишь каждые 90 – 120 000 км. Иногда подбирают путем нового толкателя, иногда путем подбора специальной регулировочной шайбы.

Толкатель

Внутренняя часть толкателя

В целом конструкция очень простая и не прихотливая, отсюда вырастают положительные моменты:

  • Достаточно долго ходят. Регулировка раз в 100 000 км
  • Есть конструкции с регулировочными шайбами, не нужно менять сам толкатель просто подбираем шайбу нужной высоты
  • Простая конструкция. Как самих толкателей, так и головки блока под них
  • Дешевые. Иногда в несколько раз, чем оппонент
  • Не так сильно требовательны к качеству масла
  • Масло можно менять через большие пробеги, скажем 15000км, вместо 10000 км
  • Им практически нестрашны — нагар и прочая грязь в «запущенном» двигателе

Отрицательные стороны тоже есть, их не много, но они связаны непосредственно с их работой:

  • Требуют ручной регулировки теплового зазора (не регулируют автоматически). Если ее долго не делать зазор может либо увеличиться, либо наоборот уменьшится
  • Через определенный пробег начинают стучать (большой шум). Значит нужно регулировать
  • Чтобы регулировать нужно «скидывать» клапанную крышку, что для новичка сложно. При обратной установке (особенно через большие пробеги), нужно менять прокладку

В идеале было бы, чтобы тепловой зазор изменялся сам автоматически и причем не нужно было бы выполнять ручную регулировку.

Гидрокомпенсаторы

С одной стороны кажется, что это идеальная система. Не нужно заморачиваться с постоянной регулировкой клапанов, кулачек распредвала и гидравлический толкатель всегда плотно прижаты друг к другу, повышается мощность падает расход топлива, да и в конце-концов нет такого шума. Вроде вот оно — решение, однако оказывается не все так просто, и многие производители не переходят на «гидрики» из-за ряда причин.

Гидрокомпенсатор

Сейчас гидрокомпенсатор представляет из себя почти тот же толкатель, только с автоматически регулируемой центральной частью. Она может выдвигаться или наоборот сжиматься, от нужных условий. Я сейчас не буду пересказывать все об этой конструкции, все же у меня уже есть статья.

Центральная часть

Хочется лишь сказать, что гидравлический компенсатор накачивает в себя моторное масло через специальное отверстие, запирая его внутри. Автоматически уменьшая зазор как на горячую, так и на холодную. Масло до компенсатора подается через специальные каналы в головки блока.

Отверстие для подачи масла

В такой конструкции есть много плюсов:

  • Тепловой зазор всегда минимален — это значит, клапан двигателя всегда плотно прижат к кулачку распредвала
  • Всегда нужная мощность
  • При больших пробегах, меньший расход топлива, чем у оппонента
  • Автоматическая корректировка. Не нужно снимать для этой процедуры клапанную крышку
  • Ну и соответственно тихая работа. При любом пробеге

Но есть и минусы:

  • Сложная конструкция, как самой головки блока, так и гидрокомпенсатора
  • Соотвественно высокая цена. Иногда разница с обычным толкателем доходит до нескольких раз. А ведь на цену накладывается еще и головка блока (также дороже) и масляный насос (требуется производительнее)
  • Высокие требования к качеству масла
  • Чаще замена масла (желательно раз в 10 000 км)
  • Если выйдет из строя практически нельзя отремонтировать только замена
  • Гидрокомпенсаторы некоторых производителей ходят около 150 000 км (именно при таком пробеге некоторые регулируют тепловые зазоры)
  • При выходе из строя слышен сильный стук

Конечно нормальные компенсаторы будут ходить очень долго, обычно весь ресурс мотора. Но при нашем топливе, нагаре, масле (мягко сказать не высокого качества), они могут выходить гораздо быстрее.

Еще раз напоминаю, они очень требовательны к качеству масла (обычно льется хорошая синтетика), также лучше сократить интервалы замены (лучше вообще считать по моточасам)

Тогда будут ходить долго. В общем автомобиль с такой системой более требовательный к своему уходу.

Лично мое мнение компенсаторы все же более совершенная система, чем толкатели. Даже если выйдет из строя можно заменить один – два и дальше эксплуатировать, не выставляя тепловой зазор и не боясь, что (скажем) зажмет клапан.

Сейчас видео версия статьи, смотрим

А теперь голосование, что вы считаете лучше систему с обычными толкателями или с гидрокомпенсаторами

На этом заканчиваю, думаю, моя статья была вам полезна. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР

(16 голосов, средний: 4,31 из 5)

Отличие толкателя клапана с гидрокомпенсатором от обычного толкателя

Автор: Евгений Живоглядов.
Дата публикации: 10 февраля 2019 .
Категория: Автотехника.

В современных автомобильных двигателях для открытия клапанов газораспределительного механизма (ГРМ) применяют две основные разновидности толкателей: механические и с гидрокомпенсацией (в народе их называют просто «гидрики»). И те и другие, имеют как свои достоинства, так и недостатки. В краткой обзорной статье мы попробуем разобраться в их принципиальных отличиях. А также, что лучше при повседневной эксплуатации транспортного средства – гидрокомпенсатор или обычный механический толкатель. Причем чтобы проще было сравнивать будем рассматривать обе разновидности (обычную и гидравлическую) одной геометрической формы, а именно, в виде стаканчика (так называемой шляпкообразной).

Газораспределительный механизм

Тепловой зазор и принцип работы механического толкателя

Напомним вкратце, как работает газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя автомобиля. При вращении распредвала происходит его «наезд» (если быть точнее, то выступающей частью, которую называют кулачком) на поверхность толкателя, опирающегося на шток клапана. В этот момент происходит открытие последнего. Когда кулачок перестает «контактировать» с толкателем, возвратная пружина закрывает клапан. Казалось бы все просто. Но, по мере прогрева мотора все металлические элементы конструкции расширяются. Это известно всем еще из школьного курса физики. В двигателях, оборудованных обычными механическими толкателями, изначально для компенсации температурного расширения элементов предусмотрен определенный зазор. По мере прогрева он уменьшается, и мотор начинает уверенно выдавать все заявленные производителем характеристики. Если бы этого не было сделано, то в прогретом двигателе расширенные элементы ГРМ в лучшем случае испытывали бы повышенные нагрузки (что привело бы к их преждевременному износу), в худшем – их просто бы заклинило.

Тепловой зазор

Достоинства и недостатки механического толкателя

К несомненным достоинствам обычных толкателей стоит отнести:

  • Простоту конструкции, и, как следствие, невысокую стоимость.
  • «Нетребовательность» к качеству масла (нагар и отложения не влияют на их работу) и периодичности его замены (как правило, через каждые 15000 км пробега).

Самым главным недостатком простой и достаточно надежной конструкции механического толкателя является необходимость периодической ручной регулировки величины теплового зазора (такую процедуру у современных транспортных средств приходится производить не так уж часто – через каждые 80000÷100000 км пробега). Как это делают? Сначала производят замер величины зазора с помощью специальных щупов. Затем подбирают регулировочную шайбу (если она есть, как например, во многих двигателях семейства переднеприводных автомобилей ВАЗ) необходимой толщины. Но, не всегда это возможно сделать. У многих иномарок приходится менять толкатель на новый, так как регулировочная шайба в их конструкции просто не предусмотрена.

Проверка зазора

Кратко об устройстве и принципе работы гидрокомпенсатора

По внешнему виду гидрокомпенсатор мало чем отличается от обычного механического толкателя. Не будем подробно расписывать внутреннее технологическое устройство «гидрика». Отметим только, что на его корпусе имеется специальная канавка и отверстие для подачи внутрь масла, а в самой головке блока цилиндров обустроены специальные каналы.

Читайте также  Какие присадки для дизельного топлива лучше

Устройство гидрокомпенсатора

Принцип работы гидрокомпенсатора в кратком изложении:

Принцип работы

  • При заглушенном двигателе давление масла отсутствует. А между распредвалом и «крышкой» гидрокомпенсатора имеется определенный зазор.
  • После запуска мотора масло под давлением заполняет внутренний объем корпуса. Гидрокомпенсатор поднимается вверх, и зазор автоматически «выбирается» (то есть, он отсутствует).
  • Заполненный несжимаемым маслом (именно такие сорта применяют в современных двигателях) гидрокомпенсатор приобретает достаточную «жесткость», чтобы без потерь передавать механическое усилие и открывать клапан (при «наезде» кулачка распредвала на верхнюю поверхность «гидрика»).
  • Далее выступающая часть распределительного вала перестает «контактировать» со «шляпкой» гидротолкателя. Клапан закрывается под действием возвратной пружины.

На заметку! При вращении распредвала отверстие в корпусе гидрокомпенсатора циклически проходит мимо масляного канала блока цилиндров. При этом происходит выравнивание давления смазывающей жидкости снаружи (то есть в самом двигателе) и внутри корпуса «гидрика». В результате происходит постоянный контакт поверхностей распредвала и толкателя.

Плюсы и минусы толкателей с гидрокомпенсацией

Гидрокомпенсаторы обладают целым рядом неоспоримых достоинств (по сравнению со стандартными механическими толкателями):

  • После запуска двигателя тепловой зазор между распредвалом и поверхностью толкателя «выбирается» автоматически. То есть, полностью отпадает необходимость его регулировки ручным способом.
  • Максимальный прижим «шляпки» гидрокомпенсатора к поверхности распредвала осуществляется независимо от температуры двигателя. Это позволяет достичь стабильной «жизнедеятельности» мотора во всем рабочем диапазоне оборотов.
  • Более четкая работа клапанов приводит к ощутимой экономии топлива.
  • Сам двигатель работает значительно тише, по сравнению с аналогами, оборудованными механическими толкателями.
  • Долговечность. Как правило, гидрокомпенсаторы от проверенных временем производителей (при правильной эксплуатации транспортного средства) рассчитаны на весь «жизненный срок» самого двигателя.
  • Меньший износ всех деталей ГРМ.

Почему же не все автопроизводители спешат перейти к таким удобным в эксплуатации автоматическим приспособлениям регулировки зазора? Да потому, что как любые технические приспособления, они обладают рядом недостатков:

  • Сложность конструкции, как самого толкателя, так и головки блока цилиндров, в которой необходимо обустраивать специальные каналы и отверстия для подачи масла в корпус гидрокомпенсатора.
  • Это в свою очередь приводит к значительному удорожанию изделия (в разы по сравнению с механическим «оппонентом») и двигателя, и, как следствие, всего автомобиля в целом.
  • Возрастание эксплуатационных расходов. Для бесперебойной и долгосрочной эксплуатации необходимо применять только высококачественные сорта полусинтетических или синтетических масел. К тому же его замену лучше производить не реже чем каждые 10000 км. А при эксплуатации в мегаполисах (с постоянными простоями в пробках и «на светофорах») лучше сократить периодичность до 7000÷8000 км. Это предотвратит забивание каналов и отверстий подачи масла, как в головке блока, так и в корпусе самого гидрокомпенсатора.
  • Повышенные требования к производительности масляного насоса. Дополнительная мощность этого узла необходима для создания нужного давления для «закачки» масла внутрь корпуса гидрокомпенсаторов.
  • Не ремонтопригодность. При выходе из строя изделие подлежит замене на новое. Гидрокомпесаторы от некоторых производителей служат «верой и правдой» не более 100000÷150000 км пробега. Это вполне соизмеримо с частотой регулировки зазора механических толкателей. Однако заменить «гидрики» значительно дороже, чем выставить необходимые зазоры (особенно, если для этого можно применять регулировочные шайбы).

В заключении

Количество приверженцев гидрокомпенсаторов приблизительно равно числу «упорных» почитателей обычных механических толкателей. Кто-то при тюнинге своего автомобиля меняет «механику» на «гидрики». Кто-то (с точностью до наоборот) устанавливает в мотор «стаканчики» с регулировочными шайбами (вместо штатных гидротолкателей). Наш совет: регулярно меняйте масло и проводите все предусмотренные производителем профилактические мероприятия, и ваш двигатель прослужит долго, независимо от того какой способ открытия клапанов (механический или гидравлический) применен инженерами при проектировании конкретного автомобиля.

Отличие толкателя клапана с гидрокомпенсатором от обычного толкателя

Дата публикации: 10 февраля 2021. Категория: Автотехника.

В современных автомобильных двигателях для открытия клапанов газораспределительного механизма (ГРМ) применяют две основные разновидности толкателей: механические и с гидрокомпенсацией (в народе их называют просто «гидрики»). И те и другие, имеют как свои достоинства, так и недостатки. В краткой обзорной статье мы попробуем разобраться в их принципиальных отличиях. А также, что лучше при повседневной эксплуатации транспортного средства – гидрокомпенсатор или обычный механический толкатель. Причем чтобы проще было сравнивать будем рассматривать обе разновидности (обычную и гидравлическую) одной геометрической формы, а именно, в виде стаканчика (так называемой шляпкообразной).

Газораспределительный механизм

Тепловой зазор и принцип работы механического толкателя

Напомним вкратце, как работает газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя автомобиля. При вращении распредвала происходит его «наезд» (если быть точнее, то выступающей частью, которую называют кулачком) на поверхность толкателя, опирающегося на шток клапана. В этот момент происходит открытие последнего. Когда кулачок перестает «контактировать» с толкателем, возвратная пружина закрывает клапан. Казалось бы все просто. Но, по мере прогрева мотора все металлические элементы конструкции расширяются. Это известно всем еще из школьного курса физики. В двигателях, оборудованных обычными механическими толкателями, изначально для компенсации температурного расширения элементов предусмотрен определенный зазор. По мере прогрева он уменьшается, и мотор начинает уверенно выдавать все заявленные производителем характеристики. Если бы этого не было сделано, то в прогретом двигателе расширенные элементы ГРМ в лучшем случае испытывали бы повышенные нагрузки (что привело бы к их преждевременному износу), в худшем – их просто бы заклинило.

Тепловой зазор

Толкатели клапанов двигателя Гидрокомпенсаторы для двигателя Принцип работы и конструкция гидрокомпенсаторов клапанов

Достоинства и недостатки механического толкателя

К несомненным достоинствам обычных толкателей стоит отнести:

  • Простоту конструкции, и, как следствие, невысокую стоимость.
  • «Нетребовательность» к качеству масла (нагар и отложения не влияют на их работу) и периодичности его замены (как правило, через каждые 15000 км пробега).

Самым главным недостатком простой и достаточно надежной конструкции механического толкателя является необходимость периодической ручной регулировки величины теплового зазора (такую процедуру у современных транспортных средств приходится производить не так уж часто – через каждые 80000÷100000 км пробега). Как это делают? Сначала производят замер величины зазора с помощью специальных щупов. Затем подбирают регулировочную шайбу (если она есть, как например, во многих двигателях семейства переднеприводных автомобилей ВАЗ) необходимой толщины. Но, не всегда это возможно сделать. У многих иномарок приходится менять толкатель на новый, так как регулировочная шайба в их конструкции просто не предусмотрена.

Проверка зазора

Кратко об устройстве и принципе работы гидрокомпенсатора

По внешнему виду гидрокомпенсатор мало чем отличается от обычного механического толкателя. Не будем подробно расписывать внутреннее технологическое устройство «гидрика». Отметим только, что на его корпусе имеется специальная канавка и отверстие для подачи внутрь масла, а в самой головке блока цилиндров обустроены специальные каналы.

Устройство гидрокомпенсатора

Принцип работы гидрокомпенсатора в кратком изложении:

Принцип работы

  • При заглушенном двигателе давление масла отсутствует. А между распредвалом и «крышкой» гидрокомпенсатора имеется определенный зазор.
  • После запуска мотора масло под давлением заполняет внутренний объем корпуса. Гидрокомпенсатор поднимается вверх, и зазор автоматически «выбирается» (то есть, он отсутствует).
  • Заполненный несжимаемым маслом (именно такие сорта применяют в современных двигателях) гидрокомпенсатор приобретает достаточную «жесткость», чтобы без потерь передавать механическое усилие и открывать клапан (при «наезде» кулачка распредвала на верхнюю поверхность «гидрика»).
  • Далее выступающая часть распределительного вала перестает «контактировать» со «шляпкой» гидротолкателя. Клапан закрывается под действием возвратной пружины.

На заметку! При вращении распредвала отверстие в корпусе гидрокомпенсатора циклически проходит мимо масляного канала блока цилиндров. При этом происходит выравнивание давления смазывающей жидкости снаружи (то есть в самом двигателе) и внутри корпуса «гидрика». В результате происходит постоянный контакт поверхностей распредвала и толкателя.

Виды гидравлических компенсаторов

В зависимости от комплектации ГРМ, существуют четыре основных типа гидрокомпенсаторов:

  • гидротолкатели;
  • роликовые гидравлические толкатели;
  • гидроопоры;
  • гидравлические опоры, которые устанавливаются под коромысла или рычаги.

варианты расположения гидрокомпенсаторов

Все типы имеют немного разную конструкцию, но имеют одинаковый принцип действия. Наиболее распространены в современных автомобилях обычные гидравлические толкатели с плоской опорой под кулачок распредвала. Эти механизмы устанавливаются непосредственно на стержень клапана. Кулачок распределительного вала воздействует непосредственно на гидротолкатель.

Когда распредвал находится в нижнем положении, под рычаги и коромысла устанавливаются гидравлические опоры. В этом расположении кулачок толкает механизм снизу, а усилие передается на клапан с помощью рычага или коромысла.

Роликовые гидроопоры работают по тому же принципу. Для уменьшения трения используются ролики, контактирующие с кулачками. Роликовые гидроопоры в основном используются на японских двигателях.

Плюсы и минусы толкателей с гидрокомпенсацией

Гидрокомпенсаторы обладают целым рядом неоспоримых достоинств (по сравнению со стандартными механическими толкателями):

  • После запуска двигателя тепловой зазор между распредвалом и поверхностью толкателя «выбирается» автоматически. То есть, полностью отпадает необходимость его регулировки ручным способом.
  • Максимальный прижим «шляпки» гидрокомпенсатора к поверхности распредвала осуществляется независимо от температуры двигателя. Это позволяет достичь стабильной «жизнедеятельности» мотора во всем рабочем диапазоне оборотов.
  • Более четкая работа клапанов приводит к ощутимой экономии топлива.
  • Сам двигатель работает значительно тише, по сравнению с аналогами, оборудованными механическими толкателями.
  • Долговечность. Как правило, гидрокомпенсаторы от проверенных временем производителей (при правильной эксплуатации транспортного средства) рассчитаны на весь «жизненный срок» самого двигателя.
  • Меньший износ всех деталей ГРМ.

Почему же не все автопроизводители спешат перейти к таким удобным в эксплуатации автоматическим приспособлениям регулировки зазора? Да потому, что как любые технические приспособления, они обладают рядом недостатков:

  • Сложность конструкции, как самого толкателя, так и головки блока цилиндров, в которой необходимо обустраивать специальные каналы и отверстия для подачи масла в корпус гидрокомпенсатора.
  • Это в свою очередь приводит к значительному удорожанию изделия (в разы по сравнению с механическим «оппонентом») и двигателя, и, как следствие, всего автомобиля в целом.
  • Возрастание эксплуатационных расходов. Для бесперебойной и долгосрочной эксплуатации необходимо применять только высококачественные сорта полусинтетических или синтетических масел. К тому же его замену лучше производить не реже чем каждые 10000 км. А при эксплуатации в мегаполисах (с постоянными простоями в пробках и «на светофорах») лучше сократить периодичность до 7000÷8000 км. Это предотвратит забивание каналов и отверстий подачи масла, как в головке блока, так и в корпусе самого гидрокомпенсатора.

Требования к маслу

  • Повышенные требования к производительности масляного насоса. Дополнительная мощность этого узла необходима для создания нужного давления для «закачки» масла внутрь корпуса гидрокомпенсаторов.
  • Не ремонтопригодность. При выходе из строя изделие подлежит замене на новое. Гидрокомпесаторы от некоторых не более 100000÷150000 км пробега. Это вполне соизмеримо с частотой регулировки зазора механических толкателей. Однако заменить «гидрики» значительно дороже, чем выставить необходимые зазоры (особенно, если для этого можно применять регулировочные шайбы).
Читайте также  Регулировка зазоров в приводе клапанов на Nissan Almera Classic

Замена гидрокомпенсаторов

Гидротолкатель ТЭ-80


Гидротолкатели ТЭ-80 (ТЭГ-80) используют на различных предприятиях как привод колодочных тормозов марки ТКГ-400 и ТКГ-500 (ТКТГ-400 и ТКТГ-500), а иногда и на иных механизмах.

Гидротолкатели ТЭ используют на различных предприятиях как привод колодочных тормозов марки ТКГ (старое название — ТКТГ), и многих других аналогичных механизмов, использующихся для механизации обширного перечня производственных процессов.

Любые гидравлические толкатели ТЭ нужны для работы преимущественно в цепях переменного электротока напряжение которых не больше 380В и частота 60-50 герц, в повторно-кратковременном эксплуатационном режиме с ПВ 80% или ниже, с установленной тактовой частотой включений не превышающей 2000 включений за час, и при этом любые номинальные значения каких либо климатических факторов должны подходить к типам климатического исполнения У2 или ХЛ2 по ГОСТ15150 либо ГОСТ15543.1. Допустима работа в длительном рабочем режиме (ГОСТ183) (S1) с температурой среды не больше 25°C. ТЭГ или ТЭ можно использовать под навесом либо в специализированных помещениях, где колебания значений температуры, а также уровень влажности воздуха, могут иметь отличия от колебаний возникающих на открытом воздухе. Так же их использование допускается в условиях указанных далее:

  • разрешенные эксплуатационные значения температуры окружающего воздуха для гидротолкателя ТЭГ (ТЭ): для климатического исполнения типа У2 — от значения t° -15 °C до t° +40 °C;
  • для климатического исполнения типа ХЛ2 — от значения t° -60 °C до t° +40 °C;

Гидротолкатели серии ТЭ или ТЭГ обычно поставляются уже заполненными специальной рабочей жидкостью:

  • ТЭ исполнения У2 — специальным трансформаторным маслом по ГОСТ982-80;
  • ТЭ исполнения ХЛ2 — специальной полиэтилсилоксановой жидкостью марки ПЭС-3 по ГОСТ13004-77.

Их использование может быть при допустимой температуре ниже -15 °C (не больше -60°C), если произвести замену трансформаторного масла которое идет с завода, специальной полиэтилсилоксановой жидкостью марки ПЭС-3 по ГОСТ13004-77, в этих обстоятельствах общее количество времени в которое происходит подъем штока гидравлического толкателя при его первых включениях ни как не нормируется. Также его допускается применять в диапазоне температур варьирующихся от -30 °C до +15 °C масло марки АМГ-10А ГОСТ6794-75. По заказу клиента, все типы приборов можно изготовить на разные номинальные напряжения с установленной частотой 60 герц или 50 герц.

Отличие толкателя клапана с гидрокомпенсатором от обычного толкателя

Дата публикации: 10 февраля 2021. Категория: Автотехника.

В современных автомобильных двигателях для открытия клапанов газораспределительного механизма (ГРМ) применяют две основные разновидности толкателей: механические и с гидрокомпенсацией (в народе их называют просто «гидрики»). И те и другие, имеют как свои достоинства, так и недостатки. В краткой обзорной статье мы попробуем разобраться в их принципиальных отличиях. А также, что лучше при повседневной эксплуатации транспортного средства – гидрокомпенсатор или обычный механический толкатель. Причем чтобы проще было сравнивать будем рассматривать обе разновидности (обычную и гидравлическую) одной геометрической формы, а именно, в виде стаканчика (так называемой шляпкообразной).

Газораспределительный механизм

Тепловой зазор и принцип работы механического толкателя

Напомним вкратце, как работает газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя автомобиля. При вращении распредвала происходит его «наезд» (если быть точнее, то выступающей частью, которую называют кулачком) на поверхность толкателя, опирающегося на шток клапана. В этот момент происходит открытие последнего. Когда кулачок перестает «контактировать» с толкателем, возвратная пружина закрывает клапан. Казалось бы все просто. Но, по мере прогрева мотора все металлические элементы конструкции расширяются. Это известно всем еще из школьного курса физики. В двигателях, оборудованных обычными механическими толкателями, изначально для компенсации температурного расширения элементов предусмотрен определенный зазор. По мере прогрева он уменьшается, и мотор начинает уверенно выдавать все заявленные производителем характеристики. Если бы этого не было сделано, то в прогретом двигателе расширенные элементы ГРМ в лучшем случае испытывали бы повышенные нагрузки (что привело бы к их преждевременному износу), в худшем – их просто бы заклинило.

Тепловой зазор

Работа гидротолкателя

При набегании кулачка распределительного вала на толкатель усилие от кулачка передается на торец его корпуса 2, который перемещает поршень 5 компенсатора, преодолевая сопротивление пружины 7. При этом шариковый клапан 6 закрывается и запирает находящееся внутри компенсатора масло, через которое и передается усилие от распределительного вала к впускному или выпускному клапану, и клапан открывается. При перемещении поршня 5 часть масла из компенсатора через зазор между поршнем и корпусом 4 вытекает в корпус 2 толкателя, и поршень немного вдвигается в корпус 4 компенсатора.

При сбегании кулачка распределительного вала с толкателя пружина 7 прижимает поршень 5 к корпусу 2 толкателя, обеспечивая его беззазорный контакт с кулачком распределительного вала. При этом шариковый клапан 6 открывается, впускает масло в компенсатор, а впускной или выпускной клапан закрывается.

Другие статьи по устройству элементов двигателя

  • Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
  • Газораспределительный механизм (ГРМ)
  • Неисправности и техническое обслуживание КШМ и ГРМ
  • Система смазки двигателя
  • Вентиляция картера двигателя
  • Система охлаждения двигателя
  • Техническое обслуживание системы охлаждения
  • Стартер — назначение, устройство, работа
  • Электронное управление двигателем
  • Датчики контроля параметров работы двигателя

Достоинства и недостатки механического толкателя

К несомненным достоинствам обычных толкателей стоит отнести:

  • Простоту конструкции, и, как следствие, невысокую стоимость.
  • «Нетребовательность» к качеству масла (нагар и отложения не влияют на их работу) и периодичности его замены (как правило, через каждые 15000 км пробега).

Самым главным недостатком простой и достаточно надежной конструкции механического толкателя является необходимость периодической ручной регулировки величины теплового зазора (такую процедуру у современных транспортных средств приходится производить не так уж часто – через каждые 80000÷100000 км пробега). Как это делают? Сначала производят замер величины зазора с помощью специальных щупов. Затем подбирают регулировочную шайбу (если она есть, как например, во многих двигателях семейства переднеприводных автомобилей ВАЗ) необходимой толщины. Но, не всегда это возможно сделать. У многих иномарок приходится менять толкатель на новый, так как регулировочная шайба в их конструкции просто не предусмотрена.

Проверка зазора

Конструкционные особенности и принцип действия

Этот узел, его еще называют гидрокомпенсатор, состоит из таких элементов – корпус, внутри него плунжерная пара (втулка и плунжер), обратный клапан, возвратная пружина и предусмотрены масляные каналы. Конструкция бывает подвижной и неподвижной. Работа устройства основано на изменении давления моторного масла, которое поступает во внутрь корпуса через отверстие в нижней части плунжера.

Неисправности

В процессе работы гидрокомпенсаторы выходят из строя. Неисправности возникают вследствие естественного износа деталей, использования некачественного или загрязненного моторного масла, условий эксплуатации, включая возникающие в ГРМ ударные нагрузки.

Как проверить? Прежде всего необходимо обращать внимание на характерный стук и текущие рабочие параметры силового агрегата. Методик проверки несколько, отметим визуальный осмотр и инструментальную диагностику, включая применение фонендоскопа. Иногда производится демонтаж ГБЦ, вынимается толкатель при помощи магнита или специального съемника, выполняется дефектовка и выявление повреждений.

Распространенные поломки:

  • повышение в плунжерной паре зазора;
  • выход из строя обратного клапана по причине засорения или износа;
  • заклинивание плунжера и втулки.

Исправить неполадки иногда можно путем промывки двигателя автомобиля. В случае серьезных неисправностей проводится замена гидротолкателей. Данное устройство не подлежит ремонту и относится к расходным деталям. В ряде ситуаций приходится менять толкатели в комплекте.

Кратко об устройстве и принципе работы гидрокомпенсатора

По внешнему виду гидрокомпенсатор мало чем отличается от обычного механического толкателя. Не будем подробно расписывать внутреннее технологическое устройство «гидрика». Отметим только, что на его корпусе имеется специальная канавка и отверстие для подачи внутрь масла, а в самой головке блока цилиндров обустроены специальные каналы.

Устройство гидрокомпенсатора

Принцип работы гидрокомпенсатора в кратком изложении:

Принцип работы

  • При заглушенном двигателе давление масла отсутствует. А между распредвалом и «крышкой» гидрокомпенсатора имеется определенный зазор.
  • После запуска мотора масло под давлением заполняет внутренний объем корпуса. Гидрокомпенсатор поднимается вверх, и зазор автоматически «выбирается» (то есть, он отсутствует).
  • Заполненный несжимаемым маслом (именно такие сорта применяют в современных двигателях) гидрокомпенсатор приобретает достаточную «жесткость», чтобы без потерь передавать механическое усилие и открывать клапан (при «наезде» кулачка распредвала на верхнюю поверхность «гидрика»).
  • Далее выступающая часть распределительного вала перестает «контактировать» со «шляпкой» гидротолкателя. Клапан закрывается под действием возвратной пружины.

На заметку! При вращении распредвала отверстие в корпусе гидрокомпенсатора циклически проходит мимо масляного канала блока цилиндров. При этом происходит выравнивание давления смазывающей жидкости снаружи (то есть в самом двигателе) и внутри корпуса «гидрика». В результате происходит постоянный контакт поверхностей распредвала и толкателя.

Работа гидротолкателя

Когда клапан закрыт, масло из канала Н поступает в толкатель через канавку и отверстие в боковой поверхности. Масло проходит через паз, расположенный в верхней части толкателя и поступает в цилиндр толкателя. Пружина и масло, находящиеся между цилиндром 2 и плунже­ром 5, разжимает их и прижимает верхнюю плоскость корпуса толкателя 1 к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера к торцу клапана, выбирая зазор в клапанном механизме. Жесткость этой пружины и давление масла намного меньше жесткости пружины клапана и поэтому клапан остается закрытым, когда толкатель касается затылочной части кулачка.

Когда на толкатель начинает воздействовать набега­ющая часть кулачка, происходит короткий ускоряющий удар по корпусу толкателя, а т.к. шариковый клапан закрыт, то в камере «с» создается высокое давление. Поскольку жидкость (масло) в камере «с» практически несжимаема, узел цилиндр-плунжер становится жестким и передает усилие от кулачка на клапан.

Принцип работы гидротолкателя

Рис. Принцип работы гидротолкателя

По мере дальнейшего поворота кулачка давление в камере «с» увеличивается и небольшая часть масла из камеры «с» перетекает в камеру «а» через зазор между поршнем и плунжером. Поэтому общая длина узла цилиндр-плунжер уменьшается, но не более, чем на 0,1 мм.

После закрытия клапана 13 начинается процесс вы­борки зазора в клапанном механизме. Силы от кулачка и клапана 15 уже не действуют на гидротолкатель. Воз­вратная пружина снова раздвигает цилиндр с плунже­ром, прижимая верхнюю плоскость корпуса толкателя 1 к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера — к торцу клапана. При этом давление в камере «с» становится меньше, чем в камере «а», шариковый клапан открывается и в камеру «с» доливается масло из камеры «а».

Читайте также  Какие колеса можно поставить на Киа Рио

Кроме чашечных гидротолкателей в двигателях могут применяться гидротолкатели 3, на которые воздействуют коромысла 4. Коромысла качаются на вставных осях 6. Гидротолкатель находится в каждом рычаге непосредственно над стержнем клапана. Масло подводится к гидротолкателю от вставной оси через продольное сверление 5 в рычаге клапана. Равномерное распределение давления в зоне контакта рычага с клапаном обеспечивается подпятником 2. Для уменьшения потерь на привод клапанов в указанном коромысле трение скольжения заменено трением качения, за счет применения ролика.

Гидротолкатель с коромыслом

Рис. Гидротолкатель с коромыслом: 1 – стержень клапана; 2 – подпятник; 3 – гидротолкатель; 4 – коромысло; 5 – продольное сверление; 6 – ось

Принцип действия гидротолкателя с коромыслом аналогичен чашечному гидротолкателю.

Плюсы и минусы толкателей с гидрокомпенсацией

Гидрокомпенсаторы обладают целым рядом неоспоримых достоинств (по сравнению со стандартными механическими толкателями):

  • После запуска двигателя тепловой зазор между распредвалом и поверхностью толкателя «выбирается» автоматически. То есть, полностью отпадает необходимость его регулировки ручным способом.
  • Максимальный прижим «шляпки» гидрокомпенсатора к поверхности распредвала осуществляется независимо от температуры двигателя. Это позволяет достичь стабильной «жизнедеятельности» мотора во всем рабочем диапазоне оборотов.
  • Более четкая работа клапанов приводит к ощутимой экономии топлива.
  • Сам двигатель работает значительно тише, по сравнению с аналогами, оборудованными механическими толкателями.
  • Долговечность. Как правило, гидрокомпенсаторы от проверенных временем производителей (при правильной эксплуатации транспортного средства) рассчитаны на весь «жизненный срок» самого двигателя.
  • Меньший износ всех деталей ГРМ.

Почему же не все автопроизводители спешат перейти к таким удобным в эксплуатации автоматическим приспособлениям регулировки зазора? Да потому, что как любые технические приспособления, они обладают рядом недостатков:

Толкатель клапана: надежная связь распредвала и клапанов

В большинстве двигателей внутреннего сгорания газораспределительный механизм содержит детали, обеспечивающие передачу усилия от распределительного вала на клапаны — толкатели. Все о толкателях клапанов, их типах, конструкции и особенностях работы, а также об их выборе и замене читайте в этой статье.

Что такое толкатель клапана?

Толкатель клапана — деталь газораспределительного механизма поршневого двигателя внутреннего сгорания; следящее устройство ГРМ, осуществляющее передачу осевого усилия от распределительного вала на клапан непосредственно или через вспомогательные элементы (штангу, коромысло).

Газораспределительный механизм любого ДВС в общем случае основан на трех основных деталях: распределительном вале, который вращается синхронно (но с вдвое меньшей угловой скоростью) с коленчатым валом, клапанах и их привода. Привод клапанного механизма следит за положением распределительного вала и обеспечивает передачу усилия от него на клапаны. В качестве привода могут использоваться различные детали: штанги, коромысла со штангами и без них, и другие. В большинстве ГРМ применяются и дополнительные детали — толкатели.

Толкатели ГРМ выполняют ряд функций:

  • Выступают в роли связующего звена между кулачком распредвала и другими деталями привода клапанов;
  • Обеспечивают надежную передачу усилий от кулачка распредвала на каждый из клапанов;
  • Равномерно распределяют нагрузки, возникающие при вращении распредвала и работе ГРМ;
  • Повышают срок службы деталей ГРМ и облегчают его обслуживание;
  • Толкатели определенных типов — обеспечивают необходимые температурные зазоры между деталями ГРМ и/или облегчают процесс их регулировки.

Толкатель клапана — важная деталь ГРМ, при неисправности которой работа двигателя значительно ухудшается. При поломке толкатель должен быть заменен, а, чтобы сделать верный выбор новой детали, необходимо разобраться в существующих типах и конструкциях толкателей.

Типы и конструкция толкателей клапанов

Различные типы толкателей клапанов

По конструкции и принципу работы толкатели делятся на несколько типов:

  • Тарельчатые;
  • Цилиндрические (поршневые);
  • Роликовые;
  • Гидравлические.

Каждый из толкателей имеет свои конструктивные особенности и сферы применения.

Тарельчатые толкатели клапанов

В общем случае такой толкатель состоит из стержня и тарельчатого основания, которым он опирается на кулачок распредвала. В торце стержня предусмотрена резьба для установки регулировочного болта с контргайкой, посредством которого осуществляется регулировка тепловых зазоров. Опорная часть толкателя подвергается термической обработке (цементации) с целью повышения ее износостойкости.

По форме опорной части (тарелки) данные толкатели делятся на две группы:

  • С плоской опорной частью;
  • Со сферической опорной частью.

Толкатели первого типа работают в паре с распределительным валом, имеющим кулачки с цилиндрической рабочей поверхностью. Толкатели второго типа применяются с распредвалами, имеющими конусные кулачки (со скошенной рабочей поверхностью) — вследствие такой конструкции толкатель во время работы двигателя вращается, что обеспечивает его равномерный износ.

Тарельчатые толкатели сейчас практически не используются, они устанавливались на двигатели с нижним или боковым расположением клапанов в паре со штангами или без них.

Цилиндрические (поршневые) толкатели клапанов

Толкатели данного типа бывают трех основных видов:

  • Цилиндрические пустотелые;
  • Стаканы под штангу;
  • Стаканы под клапан.

В первом случае толкатель выполнен в виде закрытого цилиндра, который для облегчения конструкции имеет внутри полости и окна. На одном его торце предусмотрена резьба под регулировочный болт с контргайкой. Такие толкатели сегодня используются редко, так как они относительно массивны и увеличивают габариты всего ГРМ.

Во втором случае толкатель выполнен в виде стакана малого диаметра, внутри которого выполнено углубление (пята) под установку штанги толкателя. В стенках детали могут выполняться окошки для ее облегчения и нормальной смазки. Толкатели данного типа все еще встречаются на старых силовых агрегатах с нижним расположением распредвала.

В третьем случае толкатель выполнен в виде стакана большого диаметра, внутри которого выполнена контактная точка под упор в торец стержня клапана. Обычно толкатель тонкостенный, его днище и контактная точка термически обработаны (закалены или подвергнуты цементации). Такие детали получили самое широкое распространение, они устанавливаются в двигателях с верхним расположением распредвала и непосредственным приводом клапанов.

Разновидностью цилиндрического толкателя под клапан является толкатель с регулировочной шайбой, устанавливаемой в днище (в нее упирается кулачок распредвала). Шайба может иметь различную толщину, ее заменой осуществляется регулировка тепловых зазоров.

Роликовые толкатели клапанов

Толкатели данного типа бывают двух основных видов:

  • Торцевые;
  • Рычажные.

В первом случае толкатель выполнен в виде цилиндрического стержня, в нижней части которого через игольчатый подшипник установлен стальной ролик, а в верхнем торце предусмотрено углубление (пята) под штангу. Во втором случае деталь выполнена в виде рычага с одной опорой, на плече которого установлен ролик и находится углубление под штангу.

Устройства данного типа наиболее широко применяются в моторах с нижним расположением распределительного вала, на новых силовых агрегатах они практически не встречаются.

Гидравлические толкатели клапанов

Конструкция гидравлического толкателя (гидрокомпенсатора)

Гидравлические толкатели (гидрокомпенсаторы) — наиболее современное решение, которое используется на очень многих двигателях. Толкатели данного типа имеют встроенный гидравлический механизм регулировки тепловых зазоров, который в автоматическом режиме выбирает зазоры и обеспечивает нормальную работу мотора.

Основу конструкции толкателя составляет корпус (который одновременно выполняет функции плунжера), выполненный в виде широкого стакана. Внутри корпуса располагается подвижный цилиндр с обратным клапаном, который делит цилиндр на две полости. На наружной поверхности корпуса гидрокомпенсатора выполнена круговая канавка с отверстиями для подачи к цилиндру масла от системы смазки двигателя. Толкатель устанавливается на торец стержня клапана, при этом канавка на его корпусе совмещается с масляным каналом в головке блока.

Работает гидравлический толкатель следующим образом. В момент, когда кулачок распредвала набегает на толкатель, цилиндр испытывает давление со стороны клапана и сдвигается вверх, обратный клапан закрывается и запирает расположенное внутри цилиндра масло — вся конструкция движется, как единое целое, обеспечивая открывание клапана. В момент максимального нажима на толкатель часть масла может просочиться в зазоры между цилиндром и корпусом толкателя, что приводит к изменению рабочих зазоров.

При сбегании кулачка с толкателя клапан поднимается и закрывается, в этот момент корпус толкателя оказывается напротив масляного канала в ГБЦ, а давление в цилиндре падает практически до нуля. Вследствие этого масло, поступающего из головки, преодолевает усилие пружины обратного клапана и открывает его, поступая в цилиндр (точнее — в находящуюся внутри него нагнетательную камеру). За счет созданного давления корпус толкателя поднимается (так как цилиндр упирается в стержень клапана) и упирается в кулачок распредвала — так происходит выбор зазора. В дальнейшем процесс повторяется.

В процессе работы двигателя поверхность толкателей, кулачков распредвала и торцов стержней клапанов изнашиваются и деформируются, также вследствие нагрева несколько изменяются габариты других деталей распределительного механизма, что приводит к неконтролируемому изменению зазоров. Гидравлические толкатели компенсируют эти изменения, всегда обеспечивая отсутствие зазоров и нормальное функционирование всего механизма.

Вопросы выбора и замены толкателей клапанов

Любые толкатели, несмотря на термическую обработку их рабочих поверхностей, со временем изнашиваются или приходят в неисправность, нарушая работу двигателя. Проблемы с толкателями проявляются ухудшением работы двигателя, в том числе и некоторым изменением фаз газораспределения. Внешне эти неисправности проявляются характерным шумом мотора, который легко распознается опытными мастерами. Однако в случае двигателей с гидрокомпенсаторами шум сразу после запуска не является проблемой. Дело в том, что после простоя двигателя масло уходит из толкателей и каналов головки, и первые несколько секунд не обеспечивается выбор зазоров — это и проявляется стуком. Через несколько секунд работа системы налаживается и шум пропадает. Если же шум наблюдается более 10-12 секунд, тогда следует обратить внимание на состояние толкателей.

Неисправные толкатели должны меняться на новые тех же типов и каталожных номеров. Замену следует выполнять в соответствии с инструкцией по ремонту и ТО автомобиля, эта работа связана с частичной разборкой ГБЦ и требует применения специального инструмента (для рассухаривания клапанов и другого), поэтому ее лучше доверять специалистам. После замены толкателей периодически необходимо выполнять регулировку зазоров, если же используются гидрокомпнесаторы, то в обслуживании нет необходимости.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: