На старых двигателях внутреннего сгорания проблему роста изменения тепловых зазоров, увеличивающихся по причине износа в клапанном механизме, решали при помощи регулировок. Эту работу выполнял специально обученный человек. Настройка клапанов требовалась каждые 10 000 км или же по износу. Специалисты разбирали двигатель и вручную регулировали клапана – нужно сказать, что это достаточно трудоемкая процедура, которая требовала от мастера специальных навыков и квалификации. Также для этой задачи был нужен специализированный инструмент – набор щупов.
Устройство
Принцип работы этого узла заключается в том, что механизм может в автоматическом режиме изменять свою длину на такую величину, которая равна зазору в клапанах. Движение составляющих элементов в узле осуществляется за счет пружин и масла, что поступает из смазочной системы автомобиля. Давайте посмотрим, как устроен гидрокомпенсатор. Что это такое, мы уже знаем. Итак, компенсатор – это корпус, в котором установлена плунжерная пара. Она может двигаться. В свою очередь, эта деталь состоит из нескольких элементов:
В качестве корпуса для гидротолкателя могут быть использованы цилиндрические толкатели, детали в ГБЦ, рычаги в приводе.
В нижней части плунжера есть отверстие, перекрывающееся шариковым клапаном. Работа гидравлического компенсатора возможна за счет пружины, расположенной между плунжером и втулкой. Так устроены практически все элементы. Не исключением являются и ВАЗовские гидрокомпенсаторы («Приора 2172» тоже ими оснащается).
Конструкция гидрокомпенсаторов на Нива Шевроле
Вблизи.
Как вы знаете, на стандартных или проще говоря «классических» моторах ВАЗ в механизме газораспределения монтировались рокера, а зазоры клапанов регулировались специальными винтами.
Однако на моторе 2123 для Нива Шевроле, предусмотрены гидравлические компенсаторы, исполненные в форме точно таких же болтов регулировки, а зазоры регулируются за счёт работы плунжерной пары и необходимого давления масла в двигателе.
Разобранный гидрокомпенсатор.
Не смотря на всю кажущуюся сложность конструкции, устроена в двигателе она очень просто и состоит всего из четырёх частей:
- Корпуса гидрокомпенсатора.
- Возвратной пружины.
- Плунжерной пары, а точнее, из двух её частей, верхней и нижней, то есть плунжера и обратного клапана с поршнем.
Среди всевозможных причин, почему начинают стучать клапана на Нива Шевроле необходимо выделить основные:
- Недостаточное давление масла системы.
- Масляные каналы в двигателе загрязнены, а от этого происходит интенсивное загрязнение всей смазочной системы.
- Уровень смазки в системе недостаточный.
- Посадочное место под гидрокомпенсатор изношено.
- Изношены детали и составные части гидрокомпенсаторов.
Решить эту проблему можно после того, как будет заменено масло и масляный фильтр. А когда клапана стучат при «горячем» моторе, обычной заменой масла уже не обойтись, придётся снимать «голову», распределительный вал и прочищать каналы. Если эта процедура не принесёт никаких результатов, придётся менять гидравлические компенсаторы.
Обратите внимание, что клапанный стук, происходящий по вине гидрокомпенсаторов, может иметь последствия, выражающиеся в следующем:
- Наличие износа на кулачках распределительного вала.
- Поверхности рокеров будут иметь сильный износ
- Износ стержня клапана.
Устанавливаемые с завода гидрокомпенсаторы не всегда отличаются повышенным качеством, ведь стучать они могут почти сразу, как автомобиль сошёл с конвейера, имея совсем небольшой пробег. Как показывает практика, причиной такой неполадки является недостаточное усилие, с которым затянут болт на заводе, а это – 2–2,2 кгс. Однако если эти детали уже неработоспособны, то приходится выбирать на, что их заменить, благо варианты есть.
Если ставить вопрос о том, что выбрать, то руководствоваться придётся в первую очередь ценой. Гидрокомпенсаторы, как правило, и чаще всего продаются поштучно с ценой от 350 до 500 рублей, а регулировочный болт едва превышает 50. Если вы готовы проводить регулировку клапанов через каждые 10-15 тысяч километров пробега, то вам будет предпочтительней второй вариант, потому как проблем с ними получается меньше, а провести ремонт и обслуживание дешевле.
Так выглядит комплект новых запчастей.
Вблизи.
Принцип действия
Когда кулачки распредвала будут расположены своей тыльной стороной к толкателю, то между клапаном и валом формируется зазор. Через специальный канал в корпус компенсатора попадает масло. За счет усилия пружины плунжер начнет подниматься. Так осуществляется компенсация зазора. Кроме этого, масло попадает в специальную полость компенсатора через клапан. В момент поворота распределительного вала, кулачок начнет оказывать давление, направленное вниз на толкатель. В этот момент шариковый клапан уже будет закрыт. Плунжерная пара работает, как жесткий узел. Она давит на клапан. В зазор, что образуется между плунжером и втулкой гидрокомпенсатора, попадает небольшое количество смазки. Масло, поступающее из системы, позволяет компенсировать эту утечку.
Об устройстве газораспределительных механизмов
В простом случае компенсатор – это продолжение пятки клапана. Точнее, гидрокомпенсатор одет на клапан и передаёт усилие, получаемое от кулачка. Наглядно эта схема представлена на рисунке:
Здесь компенсатор соприкасается с кулачком
То, что рассмотрено – это один из вариантов. Но есть и другой, когда кулачок давит на коромысло. Само коромысло выталкивают вверх два разных элемента. С одной стороны это будет клапан, с другой – гидрокомпенсатор. Первый из них движется, второй остаётся на одном уровне:
Компенсатор давит на коромысло снизу
Если компенсатор будет неисправен, между кулачком и коромыслом появится зазор.
Заметим, что выше не шла речь о рычажном коромысле клапана. Схема с рычажным коромыслом представлена ниже. Компенсатор там выглядит иначе, чем в случаях «1» и «2».
Раньше в конструкции ГРМ использовался один распредвал (SOHC), и усилие к пяткам клапанов передавалось через рычаг. Для того, чтобы устранить зазор, рычаг снабжали регулировочным винтом 5. Он фиксировался контрагайкой 6:
Схема ГРМ с рычажными коромыслами
Рассмотренный выше механизм можно снабдить гидрокомпенсаторами. Их устройство показано на рисунке «б»:
Схемы «а» и «в» соответствуют первому и второму случаю. Вопросов здесь возникнуть не должно.
Внешне конструкция компенсаторов может различаться, но принцип действия всегда будет одним. Основные элементы конструкции – это следующие детали: обратный клапан (шарик), пружина плунжера 5 и клапанная пружина 6. Цифрой 3 обозначена втулка плунжера, а деталь 2 – это плунжер.
Заметим, что в конструкции двигателей 4A-FE и 5A-FE (Toyota) гидрокомпенсаторы не используются. Они есть в моторах следующих серий: 2S, 1NR, ZR, TR, 5M.
Монтаж регулировочных болтов на Шевроле Нива
Новые гидрокомпенсаторы как уже стало понятно стоят дорого, а гарантий того, что они не застучат снова, минимальны. Именно по этим соображениям и из-за ценового спора можно установить регулировочные болты.
Так выглядят регулировочные болты.
Работа проделывается такая же, но придётся отдельно регулировать клапана, и немного иначе выполнять сборку двигателя.
Особенности сборки
- Необходимо наиболее тщательно очистить все колодцы болтов.
- Монтируем пластины и закручиваем новые втулки.
- Далее, закручиваем болты и монтируем новые пружины с рокерами.
- Устанавливаем распределительный вал на своё место и натягиваем цепь. Масляную рампу пока устанавливать не надо.
Сейчас необходимо отрегулировать клапана, и делается это точно также как на любом другом автомобиле ВАЗовского семейства.
- Регулировку клапанов выполняют при помощи широкого щупа либо индикатора.
Так выглядит щуп для регулировки клапанов.
- При совмещении метки на распределительном валу, то есть в четвёртом цилиндре регулируем клапана 8 и 6, далее проворачиваем коленчатый вал на 180 градусов, регулируем 7 и 4, затем 3 и 1, и заканчиваем 2 и 5.
Такая работа неудобна единственным фактом, что регулировка требуется каждые 10-15 тысяч километров пробега.
Зазор клапанов
Зазор на клапанах в 0,15 мм, которые выставляются щупом необходимо проводить только на холодном двигателе. Если это значение будет меньше, то они могут просто-напросто прогореть, а если больше, то начнут стучать.
Вопрос довольно сложный. На эту тему есть много полярных мнений, которые можно условно свести к 2.
- Не нужно.
- Нужно.
Попробую по порядку о всем этом. И так первое мнение сводится к тому, что конструкторы были не идиоты, раз оснастили мотор гидрокомпенсаторами, и потому, все лучше оставить как есть. Однако, не все так однозначно. Гидрики делятся на 2 типа. Старого образца и нового. Но во всех случаях с ними работает распредвал 21214.
Распредвал 21213 ( а так же 2101 ) создан для регулируемого зазора, и с гидрокомпенсаторами будет работать плохо. Вернее на первых порах Вы не почувствуете разницу. Однако, из за характерного профиля кулачка вскоре работа мотора станет слишком шумной. К тому же время контакта клапана с седлом сократится, а фаза выпуска расширится.
Это может привести к прогару клапанов. Правда не сразу. В итоге, если Вы все же захотите перейти на болты, Вам в идеале нужно будет и заменить распредвал. Кроме того, если Вы захотите перейти на болты с гидрокомпенсаторов нового образца, то Вам придется еще и менять головку блока на старого образца, и менять прошивку программы в электронном блоке, т.к.
в этом случае, на машине не будет датчика фазы. Попросту говоря датчика распредвала. Все потому, что для гидриков нового образца посадочные отверстия больше, и туда невозможно вкрутить втулки для болтов. Есть умельцы, кто вытачивает ввертыши для решения этой проблемы. Если Вы токарь, как минимум средней квалификации, то можете попробовать пойти и этим путем.
В принципе, для любой автомастерской задача не ахти какая сложная. Однако, если Вы задумаете все это проделать без мастера, то испытаете немало трудностей.
Теперь о подводных камнях. Мотор 21214 с гидриками нового образца, это довольно противоречивая конструкция. Дело в том, что конструкторы почему то применили гидрокомпенсаторы той же конструкции что и на BMW. С одной стороны вроде бы неплохо. НО! Мотор, по сути создавался в конце 60х годов, ибо в его основе все тот же ВАЗ-2101.
В те годы двигатель имел систему смазки, предусматривающую наличие в шатунах форсунок, которые распыляли масло а зеркало цилиндров. Отличная идея, но дорогая и сложная в производстве. К тому же требующая всегда отличного давления масла, что в советские годы, при использовании так называемого «жигулевского масла», не всегда соответствовало действительности.
В итоге, кто то выдвинул «рацуху», упразднить окаянные форсунки, ибо масляного тумана и мелкой дисперсии в картерных газах вполне достаточно для смазки поршневой. Прикинули, и правда. Тут же перестали делать эти форсунки. Но то в советское время. В наши же дни, когда решили оснастить мотор 21214 гидрокомпенсаторами нового образца, встал вопрос о том, что им требуется синтетическое масло 5W-30.
Не долго думая так и написали в тех. условиях. Но дело в том, что масла этой группы содержат в себе антиугарные присадки, и почти не образуют так нужного для поршневой масляного тумана. Ибо предназначены для использования в современных ДВС, где система смазки немного иная. И получается, что мотор Нивы 21214 с гидриками нового образца представляет собой противоречивое чудо, поршневой которого требуется минеральное или полусинтетическое масло, а ГРМ — синтетика.
Но ежу понятно, что нельзя залить в мотор 2 разных масла. В итоге льют что то одно. И получается, что при использовании полусинтетики страдают гидрокомпенсаторы нового образца, а при использовании синтетики — поршневая. У меня есть подозрения, что это было сделано специально, чтобы сократить срок службы мотора, и тем самым обеспечить работой свои сервисные центры и сбыт запчастей.
Владельцы «Шнивы»часто выбирают из этих 2 зол.
Но есть те, кто не хочет с этим мириться, и переходит на болты. Меняя головку блока, распредвал, перепрошивая программу, или изготавливая ввертыши-переходники. Кому что доступнее. Идея одна — ездить много и по плохим дорогам. Для них это оправдано.
У меня ВАЗ-2107 с двигателем 1,6. Муж автомеханик. Он же наоборот, переделал в моей машине этот мотор на гидрокомпенсаторы. Но только старого образца. На мой взгляд это оптимальное решение для тех, кто хочет ездить по городу и трассе. Гидрики старого образца прекрасно работают на масле 10W-40 ( полусинтетика ), чему рада и поршневая этого мотора.
Почти идиллия. Единственное, что такие гидрики очень чувствительны к отложению бензинового нагара. Тем, кто ездит на бензине придется чаще менять масло. Т.е. каждые 6-8 тыс км пробега. А фильтр лучше 2 раза за это время. У меня же нет этой проблемы, т.к. машина на газовом топливе, которое не дает нагара.
Выбирайте тот путь, который ближе именно Вам, исходя из условий эксплуатации транспортного средства.
Элементы ГРМ нагреваются при прогреве двигателя, и их размер увеличивается. Плотное закрытие клапанов при высокой температуре обеспечивает наличие термических зазоров между элементами данной системы. При неправильной регулировке теплового зазора возникают технические неисправности, поэтому для их предотвращения используются гидрокомпенсаторы теплового зазора клапанов.
Заменив регулировочные опоры в моторе Шевроле Нива гидрокомпенсаторами, инженеры надеялись снять все проблемы по регулировке тепловых зазоров клапанов и понизить уровень шума, на самом деле, получилось не так, как хотелось. Качество гидрокомпенсаторов настолько нестабильно, что из десятка деталей сносно и по параметрам может работать одна-две. Естественно, это сказывается на работе двигателя — постоянный стук под клапанной крышкой, мотор троит, постоянные провалы и затруднённый пуск.
Гидрокомпенсатор и регулировочный болт.
И это ещё полбеды. Неточно выполненный гидрокомпенсатор может закусить и он не даст клапану вовремя закрыться. Если дело происходит на больших оборотах, клапан неизбежно встречается с поршнем. Чем это грозит, понятно — как минимум погнутый клапан, а это потеря компрессии, пропуски воспламенения. Контроллер тут же видит неисправность и просто отключает форсунку, чтобы сберечь катализатор.
Основные виды неисправностей
Мы отвечаем на вопрос, как проверить гидрокомпенсаторы на работоспособность. Можно заметить, что причин появления неисправностей существует четыре:
- Увеличение величины зазоров в областях, указанных стрелками на фото ниже. Зазоры образуются между плунжером и плунжерной втулкой. Результатом станет повышенная утечка масла. Компенсатор попросту не будет успевать «выбирать» тепловой зазор;
- В редких случаях обратный клапан закрывается негерметично. Что как минимум делает невозможным создание достаточного давления, образуемого между втулкой и плунжером;
- Втулка относительно плунжера должна перемещаться свободно. В областях, указанных на фото 3, может появиться засор, и тогда плунжерную пару заклинивает;
- Засорение масляных каналов двигателя – это ещё одна причина, по которой компенсаторы перестают действовать.
Пункты 1-3 у нас иллюстрируются на фото:
Первая неисправность всегда возникает как следствие абразивного износа. Применяете некачественное масло – получите соответствующий результат. Вторая неисправность – это результат износа либо засорения. Последнее, кстати, встречается чаще. Ну а заклинивание может возникнуть из-за постепенной закоксовки или из-за появления отложений.
Каждая из причин получила номер от 1 до 4. Дальше делаются ссылки, где сказано, какая именно причина вызывает тот или иной эффект. Читайте внимательно.
Процесс тестирования «от и до»
Рассмотрим ответ на вопрос, как проверить исправность гидрокомпенсаторов на практике. Нужно открыть капот, завести двигатель и слушать:
- Допустим, сразу после пуска двигателя появляется повышенный шум, а через 5-6 секунд он исчезает. Вывод: компенсаторы исправны, просто из их полости вытекло масло;
- На холостых оборотах наблюдается прерывистый шум. При повышении числа оборотов шум исчезает полностью. Вывод: неисправность есть, а обусловлена она второй либо третьей причиной (см. выше);
- Когда прогретый мотор работает на холостом ходу, может появляться непрерывный шум. При повышении частоты вращения шум уходит. Вывод: причина неисправности, которая имеет место, указана под номером 1;
- Выше были указаны схожие симптомы. Но мотор может вести себя по-другому: шум появляется на повышенных оборотах, а исчезает на низких. Значит, причиной неисправности является вспенивание масла;
- Допустим, наблюдается характерный шум одного либо нескольких клапанов. От частоты вращения эффект не зависит. Знайте, что эту неисправность может вызывать любая из причин, перечисленных в «главе 2»;
- Иногда можно слышать шум в режиме холостого хода, который усиливается с ростом частоты до 1500-2000 об/мин, но не более. Данный эффект с работой гидрокомпенсаторов не связан.
Сейчас нам осталось выяснить, чем вызывается вспенивание масла. На самом деле к появлению эффекта приводит как недостаток, так и избыток масла двигателя. Совет: нужно долить расходную жидкость до метки MIN либо избавиться от её избытка.
Повышенный уровень шума не всегда говорит о неисправности. Из части гидрокомпенсаторов, если авто оставить на склоне, масло может вытечь полностью, но недостаток быстро восполнится на работающем двигателе. Избавиться от неприятного эффекта можно за несколько секунд. Для чего выполняется пуск мотора.
Из всего сказанного делается простой вывод: парковать автомобиль на склоне нужно только по необходимости. Все опытные автовладельцы об этом знают.
Причины замены гидрокомпенсаторов на болты в Шевроле Нива
Когда в конструкционных особенностях произошла замена регулировочной опоры в двигателе Нива Шевроле на гидрокомпенсатор, инженерами была поставлена задача по регулировке тепловых зазоров клапанов, которые заодно должны снизить уровень шума. В итоге результат получился не таким, как предполагалось. Показатели качества гидрокомпенсаторов получились нестабильными. И эта особенность влияет на работу мотора. К тревожным сигналам относятся: возникшее постукивание под клапанной крышкой, троение мотора, провалы, затрудненный пуск двигателя автомобиля.
Вдобавок ко всему, неточно выполненные работы по установке приводят к такой особенности, что клапан не может вовремя закрыться. Если такое происходит на высоких оборотах, клапан неминуемо встречается с поршнем. А это приводит к деформации клапана, что в свою очередь вызывает потерю компрессии и риск оплавления. Контрольная система видит ошибку и для сбережения катализатора отключает форсунку. Моторная система беспричинно начинает троить. В некоторых моторах, в днище поршня есть участок на поверхности, благодаря которому встречи клапана с цилиндром не происходит. Клапан перестает закрываться до конца, его кромки обгорают, и со временем возвращается давление в цилиндре. Болты вместо гидрокомпенсаторов – наиболее подходящий вариант для Нивы.
Если наблюдается характерный клапанный стук при разогретом двигателе, то обыкновенной сменой масла не обойтись. Предстоит работа со снятием «головки» и распредвала с дальнейшим очищением каналов. Если эта работа не принесла положительных результатов, потребуется произвести замену гидравлических компенсаторов.
Инструмент для замены гидрокомпенсаторов
Отрадно то, что замена гидрокомпенсаторов Шевроле Нива не требует каких-либо специальных приспособлений. Можно обойтись стандартным набором ключей, но некоторые подручные средства лучше заготовить заранее. Для работы потребуется:
- Набор ключей;
- Отвертка плоская и крестовая;
- Щетка по металлу;
- Шприц медицинский;
- Проволока или нейлоновый хомутик.
Дополнительно к этому требуется подготовить 1 л бензина, ветошь и прокладку под крышку клапанов.
Советы по замене гидрокомпенсаторов Chevrolet Niva
- Если на автомобиле Шеви Нива застучали гидравлические компенсаторы, не следует сразу торопиться снимать клапанную крышку – для начала нужно попробовать заменить моторное масло в двигателе.
- В движок следует заливать синтетическое масло высокого качества, соответствующее по классификации SAE – для лета подойдет «синтетика» 10W40, зимой лучше использовать менее вязкое масло, например, 5W40 или 0W30. Если замена масла производится через каждые 10 тыс. км, и масло при этом качественное, то вероятность засорения гидрокомпенсаторов не такая большая. Еще один совет – необходимо заливать одну и ту же марку моторного масла.
- Гидравлические компенсаторы старого образца нельзя сильно затягивать – от перетяжки они быстро выходит из строя. Применяемое усилие – около 2 кгс, но если их затянуть слишком слабо, они могут раскрутиться.
- Прежде чем менять ГК, можно сначала попробовать их промыть. Гидрокомпенсаторы промываются в бензине, для качественной очистки от шлаков «гидрики» необходимо разобрать. После очистки и сборки компенсаторы следует проверить: нужно утопить плунжер пальцами – если ГК исправный, он должен вернуться назад в исходное положение.
Российские внедорожники NIVA Chevrolet изначально выпускались с двумя вариантами двигателей: ВАЗ-2123 с показателями объема 1,7 л., Z18XE от автопрома с немецким качеством Opel, объём которого составляет 1,8 л. Если на автомобиле стоит модифицированный немецкий мотор, то сбоев от него не стоит ожидать. С российской сборкой дела обстоят сложнее, так как, по отзывам автовладельцев, со временем возникает стук, двигатель начинает работать с перебоями, что приводит к преждевременной замене гидрокомпенсаторов. Если слышится стучащий звук клапанов, опытные автомеханики рекомендуют вначале произвести замену моторного масла и масляного фильтра.
Алгоритм замены гидрокомпенсаторов
Хоть работы по замене гидрокомпенсаторов относятся к сервисным, они вполне доступны для самостоятельного выполнения. Самое главное – придерживаться нижеописанного алгоритма.
- Демонтируется воздушный патрубок. Освобождается крышка клапанов. Для этого необходимо обеспечить к ней беспрепятственный доступ, а также демонтировать с нее все крепления и кронштейны.
- Отворачиваются болты клапанной крышки (8 штук).
- На данном этапе можно с точно определить необходимость замены ГК. Если при нажатии на рокер толкатели с легкостью опускаются, то гидрокомпенсатор неисправен. (для проверки можно использовать плоскую отвертку, вставив ее между корпусом распредвала и рокером)
- Проворачивая коленвал по ходу вращения двигателя, необходимо совместить метку шестерни распредвала с отливкой на корпусе постели.
- Ослабив шестерню, можно натяжитель цепи снять и перезарядить.
- Цепь, в том же положении, как она была на звездочке, обвязывается вокруг нее проволокой или хомутиком. Таким образом, она продолжает оставаться в относительном натяжении. Звездочка снимается с вала.
- Отворачиваются гайки постели (корпуса) распредвала.
- Демонтируются рокера и гидрокомпенсаторы беспрепятственно, сначала выкручиваются головкой на 24,
а после извлекаются из занимаемого отверстия.
- Новые устанавливаются с затяжкой в 2 кгс. Процедура сборки выполняется в обратном порядке.
Перед заменой ГК можно попробовать промыть старые, погрузив их в бензин. Иногда эта процедура существенно экономит бюджет.
Когда нужно, а когда не стоит менять гидрокомпенсаторы и особенности замены
В идеале при нормальной работе гидрокомпенсатора не должно быть никаких посторонних звуков. Но иногда из-под капота слышны звуки, которые вызывают желание заменить детали ГРМ. Но обязательной замене подлежат «гидрики» на моторах с большим пробегом — у них высокий процент износа и ремонтировать их бессмысленно. В остальных случаях можно обойтись менее радикальными действиями.
Из особенностей замены гидрокомпенсаторов на Шевроле-Нива стоит выделить следующие:
- при появлении постороннего стука из под клапанной крышки не спешите сразу разбирать ГРМ и менять узлы, вначале поменяйте масло и фильтр;
- используйте масло одного производителя;
- не нужно сильно затягивать детали, это может привести к поломке;
- при установке новых деталей, не забудьте тщательно промыть их в бензине.