Гидравлические опоры клапанов это (8 видео)

Содержание

Виды, устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов
Устройство гидрокомпенсатора
Принцип работы
Виды гидрокомпенсаторов
Преимущества и недостатки
Основные неисправности, возможные причины и замена
Гидравлическая опора рычага привода клапана двигателя
📽️ Видео

Видео:Гидрозамок - управляемый обратный клапанСкачать

Виды, устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов

Детали газораспределительного механизма двигателя в процессе работы испытывают большие нагрузки и высокую температуру. От нагрева они расширяются неравномерно, так как сделаны из разных сплавов. Для обеспечения нормальной работы клапанов в конструкции должен быть предусмотрен специальный тепловой зазор между ними и кулачками распредвала, который закрывается в процессе работы мотора.

Зазор должен всегда оставаться в предусмотренных пределах, поэтому клапана нуждаются в периодической регулировке, то есть в подборе толкателей или шайб нужного размера. Избавиться от необходимости регулировки теплового зазора, и уменьшить шум на непрогретом двигателе позволяют гидрокомпенсаторы, иногда их называют просто «гидрики» или гидротолкатели.

Видео:Гидравлическая опора. Что это? И из чего состоитСкачать

Устройство гидрокомпенсатора

Гидрокомпенсаторы автоматически регулируют меняющийся тепловой зазор. Приставка «гидро» подразумевает действие какой-то жидкости в работе детали. Этой жидкостью выступает масло, которое подается в гидрокомпенсаторы под давлением. Сложная и точная система пружин внутри регулирует зазор.

Различные виды гидрокомпенсаторов

Применение гидрокомпенсаторов предполагает наличие следующих преимуществ:

отсутствие необходимости периодической регулировки клапанов;
правильная работа ГРМ;
уменьшения шума при работе мотора;
увеличение ресурса деталей газораспределительного механизма.

Основными компонентами гидрокомпенсатора являются:

корпус;
плунжер (плунжерная пара);
втулка плунжера;
пружина плунжера;
клапан плунжера (шарик).

Устройство гидрокомпенсатора

Видео:Не покупай такую ГИДРАВЛИЧЕСКУЮ ПОДУШКУ. Почему гидравлическая подушка не работаетСкачать

Принцип работы

Кулачок распредвала не оказывает давления на компенсатор и повернут к нему тыльной стороной, при этом между ними присутствует небольшой зазор. Плунжерная пружина внутри гидрокомпенсатора толкает плунжер из втулки. В это время под плунжером образовывается полость, которая заполняется маслом под давлением через совмещенный канал и отверстие в корпусе. Объем масла набирается до нужного уровня и шариковый клапан закрывается под действием пружины. Толкатель упирается в кулачок, движение плунжера прекращается, и масляный канал перекрывается. При этом зазор исчезает.
Когда кулачок начинает поворачиваться, он нажимает на гидрокомпенсатор, перемещая его вниз. За счет набранного объема масла плунжерная пара становится жесткой и передает усилие далее на клапан. Клапан под давлением открывается и в камеру сгорания поступает топливовоздушная смесь.
Во время движения вниз немного масла вытекает из полости под плунжером. После того как кулачок пройдет активную фазу воздействия цикл работы повторяется вновь.

Работа гидрокомпенсатора

Гидрокомпенсатор также регулирует зазор, возникающий вследствие естественного износа деталей ГРМ. Это простой, но в то же время сложный по исполнению механизм с точной подгонкой деталей.

Правильная работа гидравлических компенсаторов во многом зависит от давления масла в системе и от степени его вязкости. Слишком вязкое и холодное масло не сможет в нужном количестве поступить через каналы в тело толкателя. Слабое давление и протечки также снижают работоспособность механизма.

Видео:Как работает распределитель? Устройство гидрораспределителяСкачать

Виды гидрокомпенсаторов

В зависимости от компоновки ГРМ и места установки различают четыре основных вида гидрокомпенсаторов:

гидротолкатели;
роликовые гидротолкатели;
гидроопоры;
гидроопоры, которые устанавливаются под коромысла или рычаги.

Виды гидрокомпенсаторов

Все виды несколько отличаются по конструкции, но имеют один и тот же принцип действия. Наибольшее распространение в современных автомобилях получили обычные гидротолкатели с плоской опорой под кулачок распредвала. Данные механизмы устанавливаются непосредственно на стержне клапана. Кулачок распредвала воздействует на гидротолкатель напрямую.

При нижнем расположении распредвала устанавливаются гидроопоры под рычаги и коромысла. В таком положении кулачок толкает механизм уже снизу, а усилие на клапан передается через рычаг или коромысло.

По такому же принципу работают и роликовые гидроопоры. Для меньшего воздействия трения применяются ролики, которые контактируют с кулачками. Роликовые гидроопоры применяются в основном на двигателях японского производства.

Видео:Гидроцилиндр - устройство и принцип работыСкачать

Преимущества и недостатки

Гидравлические компенсаторы позволяют избежать множества технических проблем при эксплуатации двигателя. Отпадает необходимость регулировки теплового зазора, например, с помощью шайб. Также гидротолкатели уменьшают уровень шума и ударные нагрузки. Плавная и правильная работа снижает износ деталей ГРМ.

Среди преимуществ есть и свои недостатки. Двигатели, в которых используются гидрокомпенсаторы, имеют свои особенности эксплуатации. Самый явный из них – неровная работа холодного двигателя на момент запуска. Появляются характерные стуки, которые при достижении температуры и давления исчезают. Это происходит из-за того, что при запуске давление масла недостаточное. Оно не поступает в компенсаторы, поэтому появляется стук.

Еще одним недостатком можно назвать стоимость деталей и обслуживание. Если потребуется замена, то это стоит доверить мастеру. Также гидрокомпенсаторы требовательны к качеству масла и работе всей системы смазки. Если залить некачественное масло, то это может напрямую сказаться на их работе.

Видео:Почему гидравлика не держит навеску, и почему не поднимает гидравликаСкачать

Основные неисправности, возможные причины и замена

Появившийся стук говорит о неисправностях в газораспределительном механизме. Если стоят гидрокомпенсаторы, то причина может быть в них:

Неисправность самих гидротолкателей: выход из строя плунжерной пары или заклинивание плунжеров, заклинивание шарикового клапана, естественный износ.
Низкое давление масла в системе.
Засорение масляных каналов в головке блока цилиндров;
Попадание воздуха в систему смазки.

Определить неисправный компенсатор зазора обычному автолюбителю бывает достаточно трудно. Для этого, например, можно воспользоваться автомобильным стетоскопом. Достаточно прослушать каждый гидрокомпенсатор, чтобы определить неисправный по характерному стуку.

Также работоспособность гидрокомпенсаторов можно проверить, если удастся снять их с двигателя. В заполненном состоянии они не должны сжиматься. Некоторые виды можно разобрать и определить степень износа внутренних деталей.

Некачественное масло приводит к засорению масляных каналов. Исправить это можно путем замены самого масла, масляного фильтра и промывки гидрокомпенсаторов. Промыть можно специальными жидкостями, ацетоном или высокооктановым бензином. Если дело в масле, то это должно помочь устранить стук.

Специалисты рекомендуют менять не отдельные компенсаторы, а сразу все. Делать это нужно после 150-200 тысяч километров пробега. На такой дистанции они подвергаются естественному износу.

При замене гидравлических компенсаторов зазора нужно соблюдать некоторые нюансы:

Новые гидротолкатели уже заполнены масляным составом. Удалять это масло не нужно. Масло смешивается в системе смазки, и воздух не попадет в систему.
Нельзя ставить “пустые” компенсаторы (без масла) после промывки или разборки. Так в систему попадает воздух.
После установки новых гидрокомпенсаторов рекомендуется несколько раз провернуть коленчатый вал. Это делается для того, чтобы плунжерные пары пришли в рабочее состояние, и повысилось давление.
После замены гидротолкателей рекомендуется поменять масло и фильтр.

Чтобы гидрокомпенсаторы доставляли как можно меньше проблем при эксплуатации, нужно использовать качественное моторное масло, которое рекомендуется в руководстве по эксплуатации автомобиля. Также необходимо соблюдать регламент замены масла и фильтра. Соблюдая эти правила, гидравлические компенсаторы прослужат долго.

Видео:Устройство гидрораспределителя за 5 минут! Причины неисправности и как их устранить.Скачать

Гидравлическая опора рычага привода клапана двигателя

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: гидравлическая опора рычага привода клапана двигателя содержит плунжер, помещенный в резьбовую втулку, состоящую из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности, цилиндрической проточки на этой поверхности и резьбовой наружной поверхности, а плунжер включает в себя сферическую опорную поверхность для рычага, имеющего резервуар для накопления масла и выходящее из него отверстие для смазывания сферической опорной поверхности, калиброванную по наружному диаметру поверхность с цилиндрической проточкой на этой поверхности, радиальные масляные каналы из этой проточки, обратный клапан с пружиной, возвратную пружину, осевой масляный канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами. Новым в гидравлической опоре является осевой масляной канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами в плунжере, выполненный в виде сквозного осевого отверстия, выходящего на сферическую опорную поверхность для рычага соосно отверстию в рычаге из его масляного резервуара к сферической опорной поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции гидравлической опоры рычага привода клапана газораспределительного механизма ДВС.

Гидравлическая опора рычага привода клапана газораспределительного механизма ДВС служит для автоматической компенсации зазоров в клапанном механизме. Известна конструкция гидравлического компенсатора в приводе клапанов, содержащего цилиндрический корпус, установленный в головке цилиндров, помещенный в корпус сваренный из двух частей полый плунжер со сферической головкой и образованным между ее верхней частью и внутренней поверхностью плунжера зазором для прохода масла, причем верхний обрез гильзы определяет объем масла, остающегося внутри плунжера при остановленном двигателе и используемого для восполнения утечек из полости высокого давления, для чего предусмотрен обратный клапан. Гидрокомпенсатор работает в вибронапряженных условиях и является ответственным дорогостоящим изделием, поэтому к его конструкции предъявляются жесткие требования по надежности и простоте конструкции.

Недостатком известной конструкции гидрокомпенсатора является сварной из двух частей вариант плунжера. При такой конструкции увеличивается масса плунжера, определяемая дополнительной массой привариваемой цилиндрической части и находящимся в ней маслом, увеличивается трудоемкость изготовления сложного составного плунжера, возрастает вероятность его поломки.

Известна конструкция гидравлического компенсатора в приводе клапанов, содержащего цилиндрический корпус, установленный в головке цилиндров, помещенный в корпус подпружиненный плунжер с сферической опорной поверхностью для рычага, имеющего резервуар для накопления масла и выходящее из него отверстие для прохода масла к сферической опорной поверхности, обратный клапан в нижней части плунжера и отделяемый им подплунжерный объем, а также выполненные в плунжере осевые отверстия, соединяющие подплунжерный объем с резервуаром для масла в рычаге.

Недостатком данной конструкции является ненадежность в работе, обусловленная тем, что попавший из вне в осевые отверстия воздух в связи с постоянной циркуляцией при работе масла через осевые отверстия, обратный клапан, подплунжерный объем и зазоры между плунжером и корпусом будет перемещен в подплунжерный объем и нарушит работоспособность компенсатора.

Именно этот недостаток полностью устраняется предлагаемой конструкцией гидравлической опоры.

Известна конструкция гидравлической опоры рычага привода клапана ДВС, выбранная в качестве прототипа, содержащей плунжер, помещенный в резьбовую втулку, зажимающую распределительную пластину, включающий в себя сферическую опорную поверхность для рычага, колиброванную по наружному диаметру поверхность, цилиндрическую проточку на калиброванной поверхности, радиальные масляные каналы, обратный клапан с пружиной, возвратную пружину, осевой масляный канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами, а резьбовая втулка состоит из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности, наружной резьбовой поверхности и отверстий для подвода масла, также опора снабжена трубками для подвода масла под давлением из системы смазки двигателя.

Недостатком известной конструкции является громоздкость и наличие большого числа комплектующих (распределительная пластина, трубки для подвода масла и уплотнения), что характеризует сложность конструкции.

Цель изобретения упрощение конструкции и повышение надежности работы гидравлической опоры.

Указанная цель достигается тем, что в гидравлической опоре, рычага привода клапана двигателя, содержащей плунжер, помещенный в резьбовую втулку, состоящую из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности, цилиндрической проточки на этой поверхности и резьбовой наружной поверхности, а плунжер включает в себя сферическую опорную поверхность для рычага, имеющего резервуар для накопления масла и выходящее из него отверстие для смазывания сферической поверхности, калиброванную по наружному диаметру поверхность с цилиндрической проточкой на этой поверхности, радиальные масляные каналы из этой проточки, обратный клапан с пружиной, возвратную пружину, осевой масляный канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами, согласно изобретению в плунжере выполнен канал для масла, соединяющий пространство, заключенное между цилиндрическими проточками во втулке и плунжере, с резервуаром для масла в рычаге привода клапана двигателя; при этом пополнение объема масла в гидроопоре, необходимого для ее функционирования, происходит из резервуара для масла в рычаге через выходящее из него отверстие для смазывания сферической поверхности при перемещении плунжера под действием возвратной пружины, конструктивно исключающей разрыв кинематической связи между плунжером и рычагом, поэтому маловероятно попадание пузырьков воздуха во внутренние масляные каналы гидроопоры, кроме этого, отпадает необходимость в специальном маслопроводе из системы смазки двигателя для питания гидроопоры, а в случае попадания воздуха из вне в питающий масляный канал в плунжере при циркуляции масла во время работы из объема, заключенного между цилиндрическими проточками, через радиальные масляные каналы, осевой канал, обратный клапан, подплунжерный объем и зазоры между плунжером и резьбовой втулкой вновь в объем между проточками, он будет удален пульсирующим маслом из этого объема через радиальный зазор между верхней частью плунжера и втулки, не проникнув в подплунжерный объем и не нарушив работоспособности гидроопоры.

Указанные отличия характеризуют предлагаемую конструкцию как более простую и надежную в работе по сравнению с прототипом и аналогами. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая гидроопора отличается тем, что в ее плунжере выполнен дополнительный масляный канал, сообщающий объем масла, заключенный в пространстве между цилиндрическими проточками в плунжере и втулке, с объемом масла в резервуаре рычага привода клапана двигателя. Таким образом, заявляемая гидроопора соответствует критерию «новизна». Анализ известных технических решений в исследуемой области техники позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными признаками в заявляемой гидроопоре рычага, и признать заявляемое решение соответствующим критерию «существенные отличия».

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена гидравлическая опора с рычагом привода клапана в разрезе.

Гидравлическая опора рычага привода клапана двигателя содержит плунжер 1, помещенный в резьбовую втулку 2, включающий в себя сферическую опорную поверхность 3 для рычага 4 привода клапана двигателя, калиброванную по наружному диаметру поверхность 5, цилиндрическую проточку 6 на этой поверхности, радиальные масляные каналы 7 из цилиндрической проточки, обратный клапан 8 с пружиной 9, возвратную пружину 10, осевой масляный канал 11, полость 12, масляный канал 13, соединяющийся с ним отверстие 14, масляный резервуар 15, а резьбовая втулка состоит из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности 16, цилиндрической проточки 17 на этой поверхности и наружной резьбовой поверхности 18 для вворачивания в головку цилиндров 19 двигателя.

Функционирование предлагаемой гидравлической опоры происходит следующим образом.

Плунжер 1, размещенный в резьбовой втулке 2, сферической опорной поверхностью 3 воспринимает периодическую осевую нагрузку Р от рычага 4 привода клапана двигателя, которая стремится переместить плунжер по калиброванной поверхности 5, при этом масло, которым внутренние объемы опоры заполняются при монтаже, стремится из подплунжерного объма проникнуть в область цилиндрической проточки 6 через радиальные масляные каналы 7, но обратный клапан 8, поджатый пружиной 9, застопоривает движение масла из подплунжерного объема, что предотвращает движение плунжера 1 в направлении силы Р. После того, как нагрузка Р прекращается, плунжер 1 поджимается возвратной пружиной 10 к рычагу 4, при этом он несколько перемещается (примерно на 0,1 мм) вместе с рычагом 4 до его исходного положения, компенсируя просадку плунжера из-за утечек масла из подплунжерного объема, в результате чего масло через осевой канал 11 из полости 12 пополняет утечки из подплунжерного объема, так как в нем возникает в этот момент разрежение, а обратный клапан 8, преодолевая усилие пружины 9, приоткрывается. Объем масла в полости 12 пополняется через масляный канал 13, через отверстие 14 из масляного резервуара 15 в рычаге 4. Усилие, развиваемое пружиной 10, не допускает разрыва кинематической связи между плунжером 1 и рычагом 4, поэтому предотвращен доступ воздуха в канал 11 через сочленение плунжер рычаг, а объем масла, заключенного в канале 13, совместно с отверстием 14 и резервуаром 15 многократно превышает необходимый минимум для запуска холодного двигателя, после чего этот объем немедленно восстанавливается. Наличие утечек масла из подплунжерного объема обусловлено зазором между калиброванной поверхностью 5 плунжера и сопряженной калиброванной поверхностью 16 резьбовой втулки 2 при просадке плунжера 1 под действием силы Р, масло при этом перетекает в цилиндрическую проточку 17, которая совместно с аналогичной проточкой 6 образует заполненный маслом объем 12, в который выталкиваются возможные пузырьки воздуха из внутренних каналов, а затем выдавливаются маслом через зазор между калиброванными поверхностями в верхней части плунжера. Экспериментальный анализ показывает, что значительная часть существующих конструкций рычагов 4 имеет отверстие 14 и резервуар 15, предусмотренные для смазывания штатных опор, поэтому предлагаемую гидроопору можно считать универсальной, причем эта конструкция имеет резьбовую поверхность 18 для крепления в головке цилиндров 19.

Использование гидравлической опоры рычага привода клапана двигателя предлагаемой конструкции с дополнительным питающим масляным каналом в плунжере обеспечивает значительное ее упрощение, связанное с отсутствием маслопровода для подвода масла к гидроопоре под давлением из системы смазки двигателя, что снижает металлоемкость конструкции и трудозатраты при изготовлении. Образующаяся полость для масла между цилиндрическими проточками в плунжере и резьбовой втулке способствует удалению воздуха из каналов плунжера через радиальный зазор над этой полостью, что повышает надежность работы гидроопоры.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ОПОРА РЫЧАГА ПРИВОДА КЛАПАНА ДВИГАТЕЛЯ, содержащая плунжер, помещенный в резьбовую втулку, состоящую из калиброванной по внутреннему диаметру поверхности, цилиндрической проточки на этой поверхности и резьбовой наружной поверхности, а плунжер включает в себя сферическую опорную поверхность для рычага, имеющего резервуар для накопления масла, и выходящее из него отверстие для смазывания сферической опорной поверхности, калиброванную по наружному диаметру поверхность с цилиндрической проточкой на этой поверхности, радиальные масляные каналы из этой проточки, обратный клапан с пружиной, возвратную пружину, осевой масляный канал между обратным клапаном и радиальными масляными каналами, отличающаяся тем, что в плунжере выполнен дополнительный масляный канал, соединяющий пространство, заключенное между цилиндрическими проточками в плунжере и резьбовой втулке, с масляным резервуаром в рычаге привода клапана двигателя.