Гідрокомпенсатор
Гідрокомпенсатор – елемент газорозподільного механізму, який автоматично регулює тепловий зазор впускних та випускних клапанів ДВЗ. Гідрокомпенсатори стали активно встановлювати на автомобілі з 1980-х, хоча вперше це рішення було використане на двигуні ще 1930 року.
Виділяють такі види гідрокомпенсаторів залежно від конструктивних особливостей:
- гідроштовхач;
- роликовий гідроштовхач;
- гідроопора;
- гідроопора важеля (коромисла);
Кожен пристрій зі списку відрізняється за схемою реалізації, але має однакове призначення та подібний принцип дії. Головним завданням стає компенсація теплових проміжків між штовхачами клапанів механізму газорозподілу. Моторне масло, що надходить з мастильної системи двигуна, є для гідрокомпенсаторів робочою рідиною.
У моторах без гідрокомпенсаторів зміну зазорів клапанів, які збільшувалися через нагрівання і знос газорозподільного механізму, усували методом ручного регулювання. У процесі експлуатації ДВЗ без гідрокомпенсаторів рекомендується кожні 10 тис. кілометрів пробігу здійснювати процедуру регулювання клапанного механізму. Впровадження гідрокомпенсаторів у конструкцію ГРМ унеможливлює регулювання на весь період експлуатації транспортного засобу.
Дане рішення стало можливим завдяки можливості гідрокомпенсатора переміщати свої складові елементи під зусиллям пружини та моторної олії, що подається із системи мастила ДВС. По суті, гідрокомпенсатор конструктивно представляє собою навантажений пружиною штовхач, який висувається зі збільшенням зазору.
Принцип роботи гідрокомпенсатора полягає у здатності деталі автоматично змінюватисвою довжину. Гідрокомпенсатор подовжується на таку величину, що дорівнює тепловому зазору. Складові частини гідрокомпенсатора переміщуються завдяки впливу моторного масла, що надходить, і сили вбудованих в гідрокомпенсатор пружин.
Гідрокомпенсатор має корпус та плунжерну пару, яка виконана рухомою. Зазначена пара отримала втулку, пружини та кульковий клапан. Основою гідокомпенсатора виступає зазначена плунжерна пара. Зазор між втулкою та плунжером мінімальний і знаходиться на максимальній позначці всього близько 8 мікрон. Завдяки цьому гідрокомпенсатор залишається герметичним, але його деталі легко переміщаються в самому пристрої. Нижня частина плунжера гідрокомпенсатора має отвір. Вказаний отвір перекриває кульковий зворотний клапан. Жорстка пружина знаходиться між плунжером та втулкою.
Тепловий зазор утворюється в той момент, коли кулачок розподільного валу своєю тильною стороною розташований по відношенню до штовхача і не передає на нього зусилля. Моторне масло потрапляє в плунжер гідрокомпенсатора по особливому каналу, а пружина гідрокомпенсатора змушує плунжер висуватися, тим самим компенсується зазор, що з'явився.
Олія в цей момент проникає через кульковий клапан і опиняється у порожнині під плунжером. Далі розподільний вал повертається, його кулачок натискає на штовхач і опускає його вниз. Зворотний клапан гідрокомпенсатора закривається, а пара плунжерна стає жорстким елементом. Завдяки такій жорсткості передається зусилля від розподільного валу на клапан. Невелика кількість олії продавлюється через зазор між втулкою та плунжерною парою, але свіжа олія із системи мастила швидко заповнює нестачу.
Автоматична компенсація зі збільшенням зазору нагрітих деталей ГРМ та наявності зносу механізмугазорозподілу стає можливою завдяки кількості проникаючої олії і тій довжині, на яку висувається плунжер. Між цими складовими є пряма залежність. Іншими словами, збільшення зазору від нагрівання або зносу спричинить збільшення довжини гідрокомпенсатора і об'єму моторного масла, що проникає в даний пристрій.
Наявність гідрокомпенсаторів у пристрої ГРМ має певний ряд як переваг, так і недоліків. Варто враховувати, що ДВС з гідрокомпенсаторами набагато більш вимогливі до якості, чистоти та точної відповідності моторного масла стосовно того чи іншого типу двигуна. Своєчасна регламентна заміна олії в моторах із гідрокомпенсаторами є вимогою першорядної важливості.
Якщо зазор у плунжерній парі гідрокомпенсатора сильно збільшений, це призводить до значного витоку олії із порожнини під плунжером. Гідрокомпенсатор за таких умов втрачає жорсткість, не може своєчасно компенсувати зазор ГРМ тощо. Це призводить до появи стуків у ділянці ГБЦ та клапанної кришки.
Заклинювання плунжерної пари гідрокомпенсатора означає поломку елемента. ГРМ починає працювати під збільшеним ударним навантаженням, всі деталі механізму починають поступово розбиватися. Якщо клапана не зможуть повністю відкриватися, тобто виявляться «затиснутими», тоді збільшаться навантаження на розподільний вал, у випускній системі з'являться бавовни, потужність двигуна почне падати і т.д.
Коли гідрокомпенсатор заклинить разом із відкритим впускним клапаном, тоді буде мати місце зношування механізму газорозподілу, з'являться збої в роботі двигуна і т.д. Відкритий випускний клапан в аналогічному випадку прогорить через збільшення зазору.
Засмічені гідрокомпенсатори можна промити, у разі заклинювання необхідна їхневідкладна заміна. Деякі автолюбителі при появі не сильно помітного стукоту гідрокомпенсаторів вдаються на ранній стадії до заливання моторного масла з більшою в'язкістю. Варто зазначити, що стукати гідрокомпенсатори часто перестають, але проблема лише маскується. Через час стукіт посилиться, а наслідки для ГРМ можуть бути найсумнішими.