Гидрокомпенсаторы: что это такое и почему они стучат

Двигатель внутреннего сгорания – самый сложный агрегат в машине, эффективность которого зависит от тонких настроек каждого механизма, связанного с ним. Примером тому служит конструкция газораспределительного механизма. Он обеспечивает открывание впускных и выпускных клапанов в тот момент, когда поршень, движущийся в цилиндре, выполняет соответствующий такт.

Всем известно, что в процессе работы ДВС все его детали нагреваются. Металлические изделия при этом расширяются. А когда работает мотор, многие процессы в нем выполняются за считанные доли секунды. При этом играет роль каждый микрон зазоров. Если клапан откроется чуточку раньше или позже, это в значительной степени повлияет на КПД силового агрегата.

С этой целью в старых моторах выставляли зазоры между толкателем клапана и кулачком вала грм. В современных моторах этот процесс максимально упрощен. Если сказать точно, то необходимость в этом отпала, так как инженерами была разработана такая деталь, как гидрокомпенсатор.

Что может гидрокомпенсатор

Гидравлический компенсатор устанавливается между толкателем клапана и кулачком распределительного вала. Эта деталь самостоятельно регулирует величину теплового зазора. Как видно из названия, автоматическая регулировка происходит за счет гидравлического действия масла на элементы компенсатора.

Если раньше эту функцию выполняли механические устройства, которые постоянно нуждались в регулировке или замене, данные элементы выполняют работу в автоматическом режиме, облегчая жизнь автовладельцу.

Немного истории

В старых двигателях, например, советской классики, не было ни гидравлических, ни механических компенсаторов теплового зазора. По этой причине в плановое техническое обслуживание автомобиля входила обязательная регулировка этого параметра. Часто производители устанавливали интервал в 10 тысяч километров.

Когда выполнялась данная процедура, снималась клапанная крышка и специальным щупом и ключом корректировалась величина теплового зазора. Не каждый владелец мог самостоятельно выполнять данную процедуру, а если этого не делать, двигатель начинал шумно работать и терять динамические свойства.

В таких моторах через каждые 40-50 тысяч пробега клапаны приходилось менять, что добавляло головной боли владельцам таких автомобилей. Конструкция нуждалась в доработке, поэтому между толкателем и кулачком начали устанавливать шайбу определенной толщины. Теперь изнашивался не сам шток клапана, а эта деталь.

Несмотря на это регулировка все равно должна была производиться, а ремонтные работы сводились к простой замене шайбы. Некоторые производители до сих пор используют подобные детали в моторах своих автомобилей.

Несмотря на значительное улучшение схемы работы газораспределительного механизма, техническое обслуживание агрегата все равно должно было проводиться достаточно часто.

На смену механическим компенсаторам пришел оригинальный механизм, который корректировал зазоры в автоматическом режиме. Система гидравлических компенсаторов увеличила интервал работ по обслуживанию ДВС почти в три раза, и теперь под клапанную крышку нужно заглядывать намного реже – не чаще чем через 120 тысяч километров.

Принцип работы гидрокомпенсатора

Гидрокомпенсатор имеет следующее устройство:

• Корпус из металла, в котором установлены все элементы механизма;
• Плунжерная пара (подробней о принципе работы данного элемента читайте на примере плунжерной пары топливного насоса высокого давления), которая работает от давления масла;
• Шарик – выполняет функцию обратного клапана;
• Пружина – позволяет клапану плунжера перемещаться на свое место, когда деталь находится в спокойствии.

Работа гидравлического компенсатора заключается в следующих двух режимах:

1. Кулачок распределительного вала повернут в сторону от рабочей поверхности компенсатора. На пружину плунжера не оказывается давления, поэтому она поднимает его так, чтобы он прижимался к кулачку. Место, где находился плунжер, заполнено маслом. Давление жидкости равно давлению в системе смазки мотора;
2. Когда кулачок поворачивается в сторону клапана, он приводит в движение плунжер, опуская его к штоку клапана. Жесткость пружины подбирается с учетом того, чтобы при минимальных усилиях клапан, установленный в головке блока цилиндров, открывался в соответствии с положением кулачка. Чтобы усилить давление на шток клапана, используется объем масла, находящийся в подплунжерном пространстве.

Таким образом, гидрокомпенсатор «подстраивается» не только под тепловое расширение деталей ГРМ, но и к износу кулачков и штоков клапанов. Такое оригинальное решение исключает частую подстройку механизма под эти изменения.

Коротко о работе гидрокомпенсатора рассказывается в данном видео:

Гидрокомпенсаторы. Принцип работы гидрокомпенсаторов и почему они стучат?

Расположение гидрокомпенсатора

Чтобы найти в моторе гидрокомпенсатор, необходимо понимать особенности конструкции двигателя. В стандартных современных силовых агрегатах над блоком цилиндров располагается головка, а в ней устанавливается распределительный вал. Его кулачки приводят в движение впускные и выпускные клапаны.

Гидрокомпенсаторы, если они имеются в данной модификации мотора, будут устанавливаться как раз между кулачком и штоком клапана. Гидрокомпенсатор обеспечивает постоянный зазор между клапаном и кулачком, независимо от температуры (и, естественно, расширения штока клапана) клапанов.

Какие бывают типы и виды гидрокомпенсаторов

Выше был описан принцип работы одного из видов компенсаторов. Инженеры каждой отдельной компании по производству автомобилей могут использовать и другие виды гидрокомпенсаторов:

• Гидротолкатель, который описан выше. Он устанавливается между кулачком распредвала и штоком клапана;
• Гидроопора;
• В старых моторах использовалась гидроопора, которая устанавливалась в коромысла или в рычаги толкателей клапанов;
• Гидротолкатели роликовые.

Большинство автопроизводителей стараются уходить от гидроопор, так как устройство гидротолкателей максимально простое. Хотя устройство типа газораспределительного механизма может и не позволить использовать такой тип компенсаторов. На фото ниже показано, какое расположение гидрокомпенсатора может быть в зависимости от типа ГРМ мотора.

Плюсы и минусы гидравлического компенсатора

У гидрокомпенсаторов много достоинств. К ним относятся:

• Низкий шум работы мотора;
• Отсутствие необходимости в настройке зазоров тепловых и вызванных естественным износом клапанов;
• Не нуждается в обслуживании;
• Обеспечивает постоянный прижим штока клапана к кулачку распределительного вала, что обеспечивает высокий КПД даже сильно изношенного газораспределительного механизма;
• Стабильные динамические характеристики старого мотора.

Однако, несмотря на обилие плюсов, передовая технология имеет и несколько крупных недостатков:

1. Гидрокомпенсаторы используют давление масла, а отверстия в них настолько маленькие, что густая смазка внутрь просто физически не попадет, особенно если система еще не успела прогреться. По этой причине в мотор нужно заливать качественное масло – чаще всего синтетику. Но мотор с большим пробегом наоборот нуждается в более густой смазке – уплотнительные кольца уже немного изношены, поэтому синтетика не способна создать качественный масляный клин. Из-за этого динамика мотора падает;
2. Даже если используется синтетика, масло все равно необходимо менять чаще, так как со временем оно теряет свою текучесть;
3. При выходе из строя потребуется покупать идеально такую же деталь, а не более дешевый аналог (расположение гидрокомпенсатора не позволяет использовать другую конструкцию, кроме той, что предусмотрел производитель);
4. Так как поломка происходит на более поздних этапах, то ремонт будет стоить дороже, чем при плановом обслуживании ДВС;
5. Иногда из-за плохого качества смазки плунжер может забиться, что приведет к некорректной работе механизма.

Самый большой минус – это требовательность к качеству масла. Если автомобилист игнорирует требования к данному параметру, очень скоро придется раскошелиться на покупку новых компенсаторов. В случае с моторами, выработавшими большой ресурс неплохой альтернативой будут именно механические аналоги – они предотвращают износ клапанов и вместе с тем регулируют тепловой зазор.

Как выбрать гидрокомпенсаторы

Если грм двигателя оснащен гидрокомпенсаторами, то вопрос, покупать ли новые детали или нет, не стоит – однозначно покупать. В противном случае распределение фаз в силовом агрегате будет работать некорректно – кулачок не сможет вовремя открыть клапан, и мотор потеряет свою эффективность.

Если неизвестно, какие модели установлены в моторе, то поиск гидрокомпенсаторов осуществляется по VIN-коду транспортного средства или по модели мотора в каталоге. Стоит учесть, что некоторые продавцы любые компенсаторы называют толкателями. Подбирая деталь, можно также указать продавцу тип механизма газораспределения (SOHC или DOHC – о разнице таких модификаций читайте здесь).

Подбирая бюджетный или оригинальный компенсатор, стоит обратить еще внимание на его технические характеристики – вес, жесткость пружины и т.п. (если они указываются в каталоге). Если клапаны имеют небольшой ход, то можно установить облегченные компенсаторы.

Какие гидрокомпенсаторы лучше

При выборе данной детали следует помнить: бюджетный аналог чаще требует замены. Но и среди так называемых оригинальных запчастей попадается подделка. Чтобы не тратить деньги на некачественную продукцию, обратите внимание на производителей, которые зарекомендовали себя на рынке автозапчастей.

Также обратите внимание, что сами автопроизводители не изготавливают гидравлические компенсаторы. Они пользуются услугами отдельных компаний, поэтому данной детали от производителя не существует – их закупают у независимых компаний и реализуют, как оригинал, но уже дороже.

Свой выбор можно остановить на таких производителях:

• Немецкий производитель INA. Гидрокомпенсаторы отменного качества и практически никогда не выходят из строя раньше положенного срока;
• Еще одна немецкая компания Febi, но качество их продукции немного ниже, чем у предыдущего представителя. На упаковке детали указывается страна изготовления – на это следует обращать внимание, так как китайские заводы не всегда изготавливают продукцию премиум класса;
• SWAG – компания, услугами которой пользуются производители группы VAG (о том, какие марки автомобилей входят в концерн, рассказывалось немного ранее). Детали данной компании находятся в бюджетной категории, но подделка встречается намного чаще;
• Ниже в рейтинге стоят гидрокомпенсаторы испанского производства AE или Ajusa. Последствия относительно низкой стоимости – небольшой рабочий ресурс (около 10 000 пробега). Еще один недостаток – высокая требовательность к качеству масла.

Диагностика и замена гидрокомпенсаторов

Неисправность гидрокомпенсаторов диагностируется их стуком. Чтобы убедиться, что характерный звук исходит именно от компенсаторов, используют фонендоскоп.

Если установлена неисправность гидрокомпенсаторов, то их демонтируют при помощи магнита, но это в случае чистого и исправного механизма ГРМ. Бывает так, что деталь прикипает в посадочном месте, из-за чего демонтаж нужно производить специальным съемником.

Проверить работоспособность гидрокомпенсатора можно несколькими способами. Во-первых, проводится внешний осмотр детали, чтобы найти дефекты. Выработка на рабочей поверхности элемента будет видна невооруженным глазом. Во-вторых, существуют разборные компенсаторы. В этом случае можно провести осмотр внутренних элементов, чтобы определить степень их износа.

Еще один диагностический способ – в демонтированный компенсатор заливается масло. Исправную деталь невозможно будет сжать пальцами. В противном случае ее следует заменить.

Почему стучат гидрокомпенсаторы

Стук гидрокомпенсаторов может наблюдаться даже в новых машинах, поэтому это не всегда симптом какой-то поломки. Этот эффект может наблюдаться как на непрогретом ДВС, так и на силовом агрегате, который уже вышел на рабочую температуру. Независимо от того, почему такое происходит, этот шум ни в коем случае нельзя игнорировать, так как данная неполадка обязательно отразится на работоспособности газораспределительного механизма.

Рассмотрим распространенные причины стука гидрокомпенсаторов в разном состоянии двигателя.

Причины стука гидрокомпенсатора “на горячую” (когда мотор разогрет):

Этот эффект в разогретом моторе появляется из-за:

1. Плохого качества моторного масла, или его давно не меняли;
2. Загрязненного масляного фильтра – из-за него масло не доходит до гидрокомпенсаторов под требуемым давлением;
3. Вышедшего из строя масляного насоса (или его производительность снизилась, из-за чего он создает недостаточное давление в системе смазки мотора);
4. Износившихся плунжеров и гильз гидрокомпенсаторов, что приводит к утечкам масла (в этом случае детали меняются);
5. Поломки самих гидрокомпенсаторов.

Причины стука гидрокомпенсатора “на холодную” (когда мотор не прогрет):

Стук гидрокомпенсаторов также может быть только на непрогретом силовом агрегате, а по мере его нагрева этот звук пропадает. Вот причины этому:

1. Загрязнены каналы гидрокомпенсаторов. Так как холодное масло более вязкое по сравнению с уже разогретой смазкой, то ему крайне сложно пройти через закупорку в канале, но по мере нагрева масло становится жидким, и легче продавливается;
2. Неправильно подобранное масло. Обычно с такой проблемой сталкиваются неопытные автомобилисты. Если выбрано более густой смазочный материал, то гидрокомпенсаторы обязательно будут стучать;
3. Клапан гидрокомпенсатора не держит давление, из-за чего при остановке ДВС масло уходит в поддон.

Если стук гидрокомпенсаторов появляется, когда мотор выходит на повышенные обороты, то вот возможные причины этого:

1. Уровень масла в картере превышает максимальный уровень, из-за чего происходит его вспенивание;
2. Слишком низкий уровень масла в картере, из-за чего масляный насос всасывает воздух;
3. Поврежден маслоприемник из-за удара поддона о препятствие на дороге (по этой причине опытные автомобилисты рекомендуют устанавливать на машину защиту поддона, о которой подробно рассматривается в отдельной статье).

Если стук появляется в одном или нескольких клапанах, независимо от оборотов коленвала, это может быть из-за того, что между толкателем и кулачком (находится на распределительном валу) увеличился зазор. Чтобы устранить эту неисправность, снимается головка блока цилиндров, и поочередно выставляются кулачки вертикально (тонкая часть «капельки» должна находиться вверху), и проверяется, есть ли между толкателем и кулачком зазор.

Также проверяется ход гидротолкателя (на проверяемый элемент надавливается деревянным клином). Если один из гидрокомпенсаторов работает заметно свободней других, значит его необходимо заменить или разобрать и прочистить его элементы.

Чтобы устранить стук недавно замененных компенсаторов, потребуется промывка тонких каналов в системе смазки. Для этого можно воспользоваться специальными средствами, например, присадкой Liqui Moly Hydro Stossel Additiv. Ее добавляют в систему смазки автомобиля после прогревания мотора. Эффект от средства наступает через 500 километров пробега.

Не следует сразу же применять подобные присадки или в качестве профилактики, так как вещество может увеличивать густоту масла, что может отрицательно сказаться на смазке всего двигателя.

Если система смазки сильно загрязнена, прежде чем устанавливать новые компенсаторы, необходимо промыть ее специальным маслом. В редких случаях потребуется разбор силового агрегата. По этой причине не стоит пренебрегать регламентом замены смазки ДВС. Подробней об этом рассказано в другом обзоре.

Как продлить срок службы гидрокомпенсаторов

В основном рабочий ресурс гидрокомпенсаторов не зависит ни от скорости движения автомобиля, ни от оборотов коленвала или каких-либо действий водителя. Единственное, что может существенно продлить срок службы гидрокомпенсаторов, так это использование того моторного масла, которое рекомендует производитель. Подробно о том, как правильно подобрать смазывающий материал для автомобиля, который эксплуатируется в особенном климатическом регионе, читайте здесь.

Каждый автомобилист должен внимательно следить за своевременной заменой смазочных материалов для двигателя. Некоторые автолюбители думают, что достаточно просто доливать свежее масло, и со временем оно обновится. При таком подходе гидрокомпенсаторы застучат намного раньше, чем указывает производитель.

Работоспособность гидрокомпенсатора снижается из-за того, что его клапан забивается. Это происходит по причине низкого качества масла (в нем могут оказаться посторонние частицы). По этой причине лучше менять масло, а не доливать его, если уровень постоянно снижается.

Как часто менять гидрокомпенсаторы клапанов?

Ремонтировать или менять гидрокомпенсаторы нужно крайне редко. Эти детали находятся в газораспределительном механизме, и частая замена или обслуживание было бы достаточно проблематичным. Производитель продумал эти детали так, чтобы при должном плановом обслуживании силового агрегата к гидрокомпенсаторам не было необходимости лезть.

Рабочий ресурс деталей указывает производитель. В основном он находится в пределах 200-300 тысяч километров пробега. Но это только в том случае, если автомобилист своевременно проводит положенное автомобилю обслуживание.

Как самостоятельно промыть гидрокомпенсатор

С данной работой может справиться даже начинающий автомобилист. Главное придерживаться определенной последовательности. Но самостоятельно не следует это делать, если машина еще находится на гарантии.

В первую очередь нужно убедиться, что в промывке компенсаторов действительно есть необходимость. Если неполадки мотора связаны с этим, то перед проведением процедуры необходимо дать машине постоять хотя бы сутки, чтобы масло полностью стекло в поддон. Для промывки гидрокомпенсаторов потребуется три пятилитровых емкости (их объем зависит от размеров промываемых деталей). В них заливается 92-й бензин, керосин или дизтопливо.

Далее снимается крышка головки блока цилиндров, и демонтируются оси, на которых закреплены коромысла. В разных моделях авто гидрокомпенсаторы снимаются по-своему, поэтому нужно уточнить, как это правильно делать в отдельном случае.

Следующий шаг – проверяется работоспособность гидрокомпенсаторов. Вышедшую из строя деталь нужно заменить на новую. Если на деталь надавить деревянным клинышком, и у нее будет слишком свободный ход, то, скорее всего, элемент нужно заменить.

Сама промывка проводится в такой последовательности:

• Снимаются оси, на которых закреплены коромысла;
• Чтобы снять компенсатор, можно воспользоваться магнитом. При демонтаже важно не повредить ни деталь, ни место ее установки;
• Каждая деталь опускается в очиститель;
• Для прочистки нужно немного вынуть гидрокомпенсатор из жидкости, и понажимать на плунжер (предварительно нужно поджать шарик клапана, чтобы он не работал) до тех пор, пока у него не будет более-менее свободный ход;
• Та же процедура проводится во второй и третьей емкостях.

Детали мотора собираются в обратной последовательности, но промытые гидрокомпенсаторы должны быть в сухом состоянии. После сборки силовой агрегат запускается и работает на холостых оборотах несколько минут, чтобы моторное масло должным образом прокачалось по всей системе.

Порядок действий при установке гидрокомпенсаторов

Последовательность установки гидрокомпенсаторов зависит от модели автомобиля, потому что подкапотное пространство может быть по-своему организовано. Но во многих автомобилях эта схема следующая:

1. Проводится демонтаж всего оборудования, находящегося над клапанной крышкой, потому что ее нужно будет открутить и снять, не повредив другие элементы (например, топливной системы или зажигания);
2. Снимается также воздушный фильтр, так как он тоже будет препятствовать демонтажу крышки;
3. Отсоединяется тросик газа и откручивается клапанная крышка;
4. Развальцовывается контршайба, установленная на звездочке распределительного вала;
5. Звездочка выставляется в таком положении, чтобы метки совпадали;
6. Откручивается гайка звездочки, а эта деталь фиксируется проволокой;
7. Демонтируется крепление постели распредвала. Она снимается, а вместе с ней и распределительный вал;
8. Демонтируются рокера (важно запомнить последовательность их установки, поэтому лучше сразу положить их в такой последовательности, чтобы запомнилось положение каждого из них);
9. Откручиваются кулачки, после чего аккуратно снимаются втулки регулировочных болтов;
10. При необходимости притирается поверхность на гнездах клапанных приливов, чтобы обеспечилась максимальная герметичность;
11. Прижимаются опорные шайбы ГБЦ при помощи специального инструмента (рассухариватель);
12. Снимаются коромысла;
13. Меняется гидрокомпенсатор.

Собирается вся конструкция в обратной последовательности. После замены гидрокомпенсаторов обязательно нужно установить новую клапанную крышку, а шпильки зажимать при помощи динамометрического ключа. Вот небольшое видео о том, как правильно выполняется данная работа:

замена гидрокомпенсаторов не снимая головы без спец инструмента кадет, вектра, ланос, нексия

Видео о гидрокомпенсаторах

В завершение посмотрите видеообзор о том, как устранить стуки гидравлических компенсаторов:

ЧТО ЕСЛИ в двигателе стучат гидрокомпенсаторы. Как исправить! Knocking lifters

Вопросы и ответы:

Для чего нужны гидрокомпенсаторы? Гидрокомпенсаторы – небольшие элементы, позволяющие автоматически регулировать клапанные зазоры в газораспределительном механизме. Эти устройства работают за счет давления масла в системе смазки мотора. Благодаря этому улучшаются динамические характеристики авто и расход топлива снижается.

Где находятся гидрокомпенсаторы? Гидрокомпенсатор устанавливается между штоком клапана и кулачком распределительного вала. Их форма и размеры зависят от типа газораспределительного механизма и размеров клапанов.

Чем опасен стук гидрокомпенсаторов? Неисправности гидрокомпенсаторов в первую очередь скажутся на расходе топлива и динамике автомобиля. Причина в том, что момент образования искры или подачи топлива не соответствует положению поршня для идеального сгорания ВТС. Если не обращать внимания на стук, то первое время никаких проблем с мотором не будет. Впоследствии шум ДВС усилится, появятся вибрации (несвоевременная подача и сгорание смеси воздуха и топлива). В запущенном состоянии неисправные гидрокомпенсаторы могут стать причиной износа клапанного механизма.