Zasada działania i budowa hydraulicznych kompensatorów zaworów

Części dystrybucji gazu silnikowego są podczas pracy poddawane dużym obciążeniom i wysokim temperaturom. Rozszerzają się nierównomiernie po podgrzaniu, ponieważ są wykonane z różnych stopów. Aby zapewnić normalne działanie zaworów, konstrukcja musi zapewniać specjalną szczelinę termiczną między nimi a krzywkami wałka rozrządu, która zamyka się podczas pracy silnika.

Szczelina musi zawsze mieścić się w zalecanych granicach, dlatego zawory należy okresowo regulować, to znaczy wybierać popychacze lub podkładki o odpowiednim rozmiarze. Kompensatory hydrauliczne pozwalają pozbyć się konieczności regulacji szczeliny termicznej i zmniejszyć hałas przy zimnym silniku.

Konstrukcja kompensatora hydraulicznego

Kompensatory hydrauliczne automatycznie korygują zmianę szczeliny termicznej. Przedrostek „hydro” oznacza działanie pewnej cieczy w działaniu produktu. Płynem tym jest olej dostarczany pod ciśnieniem do kompensatorów. Wyrafinowany i precyzyjny system sprężyn wewnątrz reguluje prześwit.

Zastosowanie podnośników hydraulicznych ma następujące zalety:

• nie ma potrzeby okresowej regulacji zaworów;
• prawidłowe działanie rozrządu;
• redukcja hałasu podczas pracy silnika;
• zwiększenie zasobu węzłów mechanizmu dystrybucji gazu.

Główne elementy kompensatora hydraulicznego to:

• mieszkania;
• tłok lub para tłoków;
• tuleja tłoka;
• sprężyna nurnikowa;
• zawór nurnikowy (kulkowy).

Jak działają podnośniki hydrauliczne

Działanie urządzenia można opisać w kilku etapach:

• Krzywka wałka rozrządu nie wywiera nacisku na kompensator i jest zwrócona do niego tylną stroną, z niewielką szczeliną między nimi. Sprężyna nurnika wewnątrz kompensatora wypycha nurnik z tulei. W tym momencie pod nurnikiem tworzy się wnęka, którą przez połączony kanał i otwór w korpusie wypełnia się olejem pod ciśnieniem. Objętość oleju jest napełniona do wymaganego poziomu, a zawór kulowy jest zamykany przez sprężynę. Popychacz opiera się o krzywkę, ruch nurnika zatrzymuje się, a kanał olejowy zamyka się. W takim przypadku luka znika.
• Kiedy krzywka zaczyna się obracać, naciska na kompensator hydrauliczny i przesuwa go w dół. Z powodu nagromadzonej objętości oleju para tłoków sztywnieje i przenosi siłę na zawór. Zawór ciśnieniowy otwiera się i mieszanka paliwowo-powietrzna wchodzi do komory spalania.
• Podczas ruchu w dół część oleju wypływa z wnęki pod tłokiem. Po przejściu przez krzywkę aktywnej fazy uderzenia cykl roboczy jest powtarzany ponownie.

Kompensator hydrauliczny reguluje również szczelinę wynikającą z naturalnego zużycia elementów rozrządu. Jest to prosty, ale jednocześnie złożony mechanizm produkcji z precyzyjnym spasowaniem części.

Prawidłowe działanie podnośników hydraulicznych w dużej mierze zależy od ciśnienia oleju w układzie i jego lepkości. Bardzo lepki i zimny olej nie będzie w stanie dostać się do ciała popychacza w wymaganej ilości. Niskie ciśnienie i nieszczelności również zmniejszają sprawność mechanizmu.

Rodzaje kompensatorów hydraulicznych

W zależności od wyposażenia rozrządu istnieją cztery główne typy podnośników hydraulicznych:

• popychacze hydrauliczne;
• hydrauliczne popychacze rolkowe;
• wsparcie wodne;
• podpory hydrauliczne, które są zainstalowane pod wahaczami lub dźwigniami.

Wszystkie typy mają nieco inną konstrukcję, ale mają tę samą zasadę działania. W nowoczesnych samochodach najczęściej spotykane są konwencjonalne popychacze hydrauliczne z płaską podporą krzywki wałka rozrządu. Mechanizmy te są montowane bezpośrednio na trzpieniu zaworu. Krzywka wałka rozrządu działa bezpośrednio na popychacz hydrauliczny.

Gdy wałek rozrządu znajduje się w dolnym położeniu, pod dźwigniami i wahaczami zainstalowane są podpory hydrauliczne. W tym układzie krzywka popycha mechanizm od dołu, a siła przenoszona jest na zawór za pomocą dźwigni lub wahacza.

Łożyska hydrorolkowe działają na tej samej zasadzie. Rolki stykające się z krzywkami służą do zmniejszenia tarcia. Łożyska hydrauliczne wałeczkowe są stosowane głównie w japońskich silnikach.

Plusy i minusy

Kompensatory hydrauliczne zapobiegają wielu problemom technicznym podczas pracy silnika. Nie ma potrzeby regulowania szczeliny termicznej np. podkładkami. Popychacze hydrauliczne redukują również hałas i obciążenia udarowe. Płynna i prawidłowa praca zmniejsza zużycie części rozrządu.

Wśród zalet są też wady. Silniki z kompensatorami hydraulicznymi mają swoje własne cechy. Najbardziej oczywistym z nich jest nierównomierna praca zimnego silnika podczas rozruchu. Istnieją charakterystyczne stuki, które znikają po osiągnięciu temperatury i ciśnienia. Wynika to z niewystarczającego ciśnienia oleju podczas uruchamiania. Nie wchodzi do kompensatorów, więc jest pukanie.

Kolejną wadą jest koszt części i usług. Jeśli konieczna jest jego wymiana, należy ją powierzyć specjaliście. Kompensatory hydrauliczne wymagają również jakości oleju i działania całego układu smarowania. Jeśli używasz niskiej jakości oleju, może to bezpośrednio wpłynąć na ich działanie.

Możliwe usterki i ich przyczyny

Powstały pukanie wskazuje na awarię mechanizmu dystrybucji gazu. Jeśli występują kompensatory hydrauliczne, przyczyną może być:

• Wadliwe działanie samych popychaczy hydraulicznych - awaria pary tłoków lub zakleszczenie tłoków, zakleszczenie zaworu kulowego, naturalne zużycie;
• Niskie ciśnienie oleju w układzie;
• Zatkane kanały olejowe w głowicy cylindrów;
• Powietrze w układzie smarowania.

Znalezienie uszkodzonego regulatora luzu może być dość trudne dla przeciętnego kierowcy. W tym celu możesz na przykład użyć stetoskopu samochodowego. Wystarczy posłuchać każdego podnośnika hydraulicznego, aby rozpoznać uszkodzony po charakterystycznym uderzeniu.

Dodatkowo możesz sprawdzić działanie kompensatorów, możesz w miarę możliwości wyjąć je z silnika. Nie powinny się kurczyć po napełnieniu. Niektóre typy można zdemontować i określić stopień zużycia części wewnętrznych.

Niska jakość oleju prowadzi do zatkania kanałów olejowych. Można to naprawić, wymieniając sam olej, filtr oleju i czyszcząc same podnośniki hydrauliczne. Można myć specjalnymi płynami, acetonem lub benzyną wysokooktanową. Jeśli chodzi o olej, jeśli jest w nim problem, to po jego wymianie powinno to pomóc w wyeliminowaniu stukania.

Eksperci zalecają wymianę nie pojedynczych kompensatorów, ale wszystkich naraz. Trzeba to zrobić po 150-200 tysiącach kilometrów. Z tej odległości zużywają się naturalnie.

Podczas wymiany kompensatorów hydraulicznych należy wziąć pod uwagę pewne niuanse:

• Nowe popychacze hydrauliczne są już napełnione olejem. Tego oleju nie trzeba usuwać. Olej miesza się w układzie smarowania i powietrze nie dostaje się do układu;
• Po umyciu lub demontażu nie wolno montować „pustych” kompensatorów (bez oleju). W ten sposób powietrze może dostać się do systemu;
• Po zainstalowaniu nowych kompensatorów hydraulicznych zaleca się kilkakrotne obrócenie wału korbowego. Jest to konieczne, aby pary nurników weszły w stan roboczy, a ciśnienie wzrosło;
• Po wymianie kompensatorów zaleca się wymianę oleju i filtra.

Aby hydrauliczne kompensatory nie powodowały jak najmniej problemów podczas eksploatacji, używaj wysokiej jakości oleju silnikowego zalecanego w instrukcji obsługi pojazdu. Konieczne jest również przestrzeganie zasad wymiany oleju i filtrów. Jeśli te zalecenia będą przestrzegane, podnośniki hydrauliczne będą działać przez długi czas.