Было время, когда наличие гидрокомпенсаторов в двигателе считалось признаком роскоши: на наших Ладах, Жигулях и Москвичах их не было, а самостоятельная регулировка клапанов (вернее, их тепловых зазоров) на «шестерке» была делом, которое любой настоящий мужчина мог сделать в гараже. Потом появились иномарки, и отечественные водители узнали о существовании гидравлики. В массовом масштабе об этом узнали с появлением Nexia: эта самая доступная иномарка имела гидрокомпенсаторы. А вот у его главного конкурента середины прошлого века — Logan — зазоры регулировались почти так же, как и на «Жигулях».
Казалось, что установка гидрокомпенсаторов — это настолько положительный момент, что пути назад уже не будет. Однако нет. Они присутствуют не везде, и, похоже, для них нет места в современных двигателях. Почему так происходит?
«Потому что тишина должна быть»
Как известно, тепловые зазоры в арматуре существуют для компенсации теплового расширения металла при его нагреве. Поэтому, кроме того, регулировка зазоров производится после полного остывания двигателя. Эти зазоры просто не возникают на горячем двигателе (они возникают на прогретом двигателе, но в меньшей степени, чем на холодном). Речь идет о сотых долях миллиметра, поэтому соблюдение технологии при регулировке зазоров очень важно.
Регулировка может быть разной. Иногда достаточно вставить измеритель зазора между толкателем и кулачком распредвала и отвернуть две гайки плоскогубцами, в других случаях после измерения зазора необходимо подобрать новые толкатели или прокладки. Первый способ является самым простым, но регулировка по этим правилам обычно требует более дорогого и сложного подбора регулировочных прокладок или толкателей. Как правило, регулировать зазоры приходилось либо довольно часто, либо — не очень дешево. Я хотел придумать какую-то систему, которая навсегда избавит меня от этой процедуры. В это время были изобретены гидрокомпенсаторы.
Их конструкция не слишком сложна: внутри корпуса находится поршень с обратным клапаном (обычно это простой металлический шарик) и возвратная пружина, которая толкает поршень. Принцип работы гидравлики также не самый сложный. Когда кулачок распредвала отворачивается от него (т.е. на него нет давления), пружина толкает поршень, и масло засасывается в полость под ним. Масло отбирается до тех пор, пока поршень находится в движении, т.е. пока нет зазора между кулачком распределительного вала и компенсатором. Как только зазор устраняется, шар запирает клапан. В этот момент компенсатор не может сжаться, и кулачок распределительного вала проталкивает через него стержень клапана. Это повторяется при каждом повороте распределительного вала.
Это самая простая диаграмма. Конечно, может случиться так, что лопасти изменят свое положение. В двигателях с нижним расположением вала компенсаторы находятся под коромыслами и поперечными рычагами и работают в перевернутом положении — распредвал давит на них снизу. Для нас это нечто экзотическое: подавляющее большинство автомобилей на наших дорогах имеют двигатели, в которых распределительные валы находятся сверху. Однако это не меняет сути, и принцип работы одинаков для всех компенсаторов.
Гидрокомпенсаторы. Эффект если они есть
Все кажется простым, но какой эффект! Точнее, некоторые эффекты.
Самым заметным и важным для автовладельца является заметно более тихая работа двигателя. Поистине, гидрокомпенсаторы способны практически полностью уничтожить основной источник шума под клапанной крышкой — тепловые зазоры клапанов. Как бы ни старались инженеры, зазоры со временем меняются, что приводит к увеличению шума из-под клапанной крышки. В любом случае, эти разрешения есть, как и шум.
Вторым преимуществом гидрокомпенсаторов является их способность адаптироваться к естественному износу определенных компонентов. То есть, они сами выбирают ненужные зазоры, образовавшиеся со временем в механизме. Это также снижает уровень шума и положительно влияет на срок службы привода клапанов. Например, кулачки распределительного вала изнашиваются не так быстро (если, конечно, гидрокомпенсаторы находятся в рабочем состоянии и не заедают).
Наконец, нет необходимости проверять зазоры термоклапанов и регулировать их. Гидрокомпенсаторы успешно справляются с этим самостоятельно.
Казалось бы, преимуществ много. К сожалению, есть и отрицательные стороны.
Гидрокомпенсаторы — это плохо!
Несмотря на то, что компенсаторы имеют некоторые преимущества, вместе с ними существуют и некоторые сложности. Как ни крути, рабочим телом компенсаторов является масло. И если что-то пойдет не так, они не будут работать.
И вот здесь начинаются трудности. Низкое давление — они не работают, забитые каналы головки цилиндра — они не работают, некачественное или старое масло — они не работают. Даже пропущенный уровень масла вызовет неприятный шум в головке блока цилиндров.
Кстати, есть история, связанная с нефтью и гидрокомпенсаторами, которая ярко иллюстрирует ситуацию. Двигатели Ford Zetec-E, которые устанавливались на первые Ford Escort и Ford Mondeo, имели гидрокомпенсаторы. Однако с появлением Focus первого поколения, которые использовали те же самые двигатели, распределительные валы были удалены и установлены толкатели (без прокладок — хотя на европейских Focus они были). Почему? Поскольку в США эти Фокусы стоили копейки (ладно — центы) — их покупали горцы, а на сервис эти машины поступали соответственно американскому менталитету и собственному статусу — как-то так. Гидрокомпенсаторы в двигателях, где масло не менялось в течение 30-40 000 км, все равно не хотели жить. Так что качество масла для автомобилей с этими деталями — не пустой звук.
Второй вопрос заключается в наличии механизма, хотя и простого, внутри «гидратора». Со временем он изнашивается (подвижные части становятся неповоротливыми, шар клапана застревает, появляются зазоры, не предусмотренные конструкцией, пружина плунжера меняет свои характеристики). Когда это произойдет, он либо заклинит, либо не сможет заблокировать масло внутри. Оба варианта плохи. В первом случае он быстро съедает кулачки распредвала, во втором — начинает стучать (и также убивает распредвал), а в самых запущенных случаях не может нормально перемещать клапана, постепенно «отсекая» цилиндр.
И еще один недостаток двигателей с гидрокомпенсаторами — повышенный шум сразу после запуска двигателя. Они с трудом наполняются густым маслом в первые несколько секунд и могут издавать громкий шум во время этого перехода сразу после запуска. Однако если они обслуживаются и нет проблем с качеством и давлением масла, шум быстро исчезает.
Как проверить гидрокомпенсаторы двигателя
Здесь мы скажем коротко и грустно: правильно исследовать работу катушек можно только после их удаления. Можно, конечно, простучать двигатель (лучше стетоскопом) и посмотреть, не слышен ли подозрительный стук под клапанной крышкой над одним из цилиндров. Если звук четко локализован, то вероятность неисправности гидрокомпенсатора очень высока. Однако возникает множество вопросов: вызван ли стук износом или отсутствием давления масла, каково состояние масляных каналов головки блока цилиндров, изношен ли кулачок распределительного вала и, если да, то по какой причине он появился? И, наконец, катушки все еще необходимо удалить.
Все гораздо проще: заполненный маслом компенсатор не должен сжиматься, а пустой — должен. Если пустой гидратор не сжимается, то он заклинил, а если сжимается полный — износился поршневой механизм.
Иногда компенсаторы ремонтируются. Их разбирают, хорошо промывают, а затем собирают. В зависимости от конкретной конструкции гидратора (не все можно разобрать и, что более важно, собрать заново), эта операция может быть успешной. Но чаще всего все равно приходится покупать новые гидраторы.
Я не думаю, что кто-то из читателей захочет менять их вручную (это довольно громоздко, хотя и не очень сложно), поэтому я не буду останавливаться на этом вопросе. Но замечу, что мой покорный слуга на восьмиклапанном двигателе менял их прямо во дворе, хотя иногда он немного ругался. Однако не будем о грустном и перейдем к более интересному вопросу: почему многие считают, что эра «гидраторов» подходит к концу?
На всех ли двигателях есть гидрокомпенсаторы
Пока рано говорить о том, что гидрализаторы исчезнут в ближайшем будущем. Тем не менее, такая тенденция существует. Неудивительно, что в этом виновата экология.
Какие системы мы привыкли видеть в наиболее эффективных (и, следовательно, экологичных) двигателях? Первое и самое главное — система переменного подъема клапанов. Конечно, почти у каждого уже есть система с изменяемой фазой, но самые простые и популярные системы с гидравлическими фазовращателями не затруднены наличием «гидравлики». Системы подъема клапанов, с другой стороны, иногда значительно затруднены из-за этого. Да и вообще, гидрокомпенсаторы там не всегда нужны. Так зачем усложнять и удорожать двигатель?
Второй фактор — наличие инерции. Как бы быстро ни работали «гидраторы», им нужно время, чтобы принять и отпустить масло. Поэтому в некоторых двигателях, особенно быстроходных, их вообще не любят. Например, в двигателях Honda, где они исчезли в основном в двигателях с системой VTEC. Система и так сложна, поэтому проще вернуться к регламенту регулировки клапанов каждые 40 тысяч.
Есть и другие факторы. Если на «Жигулях» вы могли подтягивать клапаны каждые 20 тысяч, то современные технологии позволяют выполнять эту операцию раз в 90 тысяч. В среднем, гарантия на двигатель не превышает 150 000, поэтому нет смысла возиться с «крысами». Шум? Ничего страшного — моторные отсеки, в отличие от арок, сейчас стараются изолировать более-менее качественно.
И последнее — это неизбежное увеличение стоимости двигателя с «гидриками». Даже самые бюджетные автомобили с рядными четырехклапанными двигателями сейчас 16-клапанные, поэтому такой двигатель будет намного дороже и тяжелее. Но какой в этом смысл, если пробег с завода составляет всего 150 000? Все будет идти как есть, без лишних деталей.
Оказалось, что клапанный механизм на дорогих двигателях слишком дорог и сложен в изготовлении, а установка гидравлических клапанов на дешевые двигатели нежелательна. Однако это не означает, что в ближайшее время все откажутся от их принятия. Скорее всего, пока двигатели внутреннего сгорания не погибнут под натиском электростатических фильтров, компенсаторы будут сохраняться в какой-то их части.
Почему стучат гидрокомпенсаторы
Источник: kolesa.ru
