Прогрів бензинового або дизельного двигуна і подальший вихід мотора на робочі температури призводить до паралельного нагрівання всіх механізмів силової установки. Сильне нагрівання теплонавантаженому вузлів означає закономірне теплове розширення деталей, в результаті чого відбувається зміна зазорів між елементами конструкції.
Що стосується ГРМ, точні зазори гранично важливі для нормального функціонування механізму газорозподілу, так як від чіткості роботи впускних і випускних клапанів безпосередньо залежить ефективність ДВС. Конструкція клапанного механізму на різних моторах може припускати як ручне регулювання зазначеного теплового зазору, так і автоматичне підстроювання за допомогою гидрокомпенсаторов.
Рекомендуємо також прочитати статтю про пристрій гидрокомпенсатора. З цієї статті ви дізнаєтеся про конструктивні особливості та принципи роботи зазначеної деталі ГРМ.
Необхідність регулювання теплового зазору клапанів
Робота клапанного механізму відбувається у вкрай важких умовах. До таких відносять постійні ударні навантаження і велику теплонавантаженому. Також варто відзначити, що нагрів деталей ГРМ відрізняється значною нерівномірністю, а сам клапанний механізм постійно страждає від природного зносу.
Нормальне відкриття і закриття клапанів в умовах високих температур забезпечується завдяки наявності обов’язкового термічного зазору. Такі зазори для впускних і випускних клапанів відрізняються, так як випускні клапани нагріваються набагато сильніше впускних від контакту з розпеченими відпрацьованими газами. На більшості легкових авто найчастіше показник величини зазору на впускних клапанах знаходиться на приблизною позначці 0,15-0,25 мм. Для випускних клапанів даний показник складає в середньому 0,2-0,35 мм і більше.
Виставлені зазори клапанів можуть поступово збиватися в результаті природного зносу механізму, після проведення ремонту ДВС і т.д.
Зазори, відмінні від допустимої норми в більшу або меншу сторону, викликають прискорений знос ГРМ. З’являється стукіт клапанів, спостерігається падіння потужності агрегату і перевитрата палива. Токсичність вихлопу сильно збільшується, з ладу швидко виходять каталізатори та сажеві фільтри.
Збільшений і зменшений зазор: наслідки
Недостатній зазор впускного клапана (клапана затиснуті) не дозволяє здійснити повне закриття. Перетягнуті впускні клапана в бензиновому двигуні приведуть до того, що паливно-повітряна суміш буде частково горіти під впуску. Запуск двигуна в цьому випадку ускладнюється, агрегат не розвиває потужність, споживає багато пального і т.д.
Для випускних клапанів наслідки неправильного регулювання набагато серйозніше. Гарячі гази з камери згоряння будуть прориватися через нещільності, викликаючи прогар тарілки клапана і руйнування сідла клапана. Недостатнє прилягання клапанів в дизелі може привести до значного падіння компресії, що не дозволить далі нормально експлуатувати дизельний мотор.
Великий зазор викликає сильні ударні навантаження, в результаті чого буде чути різкий і частий металевий стукіт в області клапанної кришки, який наростає зі збільшенням оборотів. В цьому випадку прискорюється знос механізму клапанів, розподільного та інших елементів ГРМ. Якщо клапана не відкриваються повністю, тоді прохідний перетин зменшується. Це означає, що циліндри гірше наповнюються паливної сумішшю (повітрям в дизельному ДВС) і погано вентилюються. Потужність двигуна при цьому сильно знижується, вміст шкідливих речовин у відпрацьованих газах зростає.
Рекомендуємо також прочитати статтю про те, чому бензиновий двигун може по звуку роботи нагадувати дизель. З цієї статті ви дізнаєтеся про причини і можливі несправності силового агрегату.
Цілком очевидно, що від правильно відрегульованих клапанів будуть залежати не тільки найважливіші експлуатаційні показники силового агрегату, але і його загальний моторесурс. Ручне регулювання теплового зазору клапанів є плановою процедурою, реалізується за допомогою щупа, регулювальних шайб і важелів, а також вимагає певних навичок. Здійснюється така підстроювання кожні 10-15 тис. Кілометрів. Додатковою складністю ручного регулювання є те, що для досягнення «м’якої» роботи ГРМ клапана необхідно регулювати з урахуванням різних температурних коливань, а не за середнім значенням. У багатьох автосервісах цього не роблять.
З урахуванням зазначених складнощів в конструкції ГРМ стали застосовуватися так звані гидрокомпенсатори, які вибирають необхідний зазор автоматично.
Завдяки цьому рішенню необхідність налаштовувати клапана вручну повністю виключена. Гідрокомпенсатори теплового зазору клапанів є деталь ГРМ, яка здатна самостійно змінювати свою довжину на таку величину, рівну тепловому зазору.
Переваги і недоліки використання гидрокомпенсаторов
Використання компенсаторів в пристрої клапанного механізму дозволило значно пом’якшити його роботу, мінімізувати ударні навантаження і прибрати зайвий шум. Зменшився знос деталей ГРМ, фази газорозподілу стали більш точними, що збільшило ресурс двигуна, його потужність і крутний момент. До недоліків впровадження гидрокомпенсаторов відносять появу особливих вимог до експлуатації ДВС, а також певні нюанси в момент холодного пуску.
Конструктивно робочої рідиною для компенсаторів виступає моторне масло. У перші секунди після запуску двигуна тиск в системі мастила практично відсутня, а робота компенсаторів в цей момент супроводжується характерним стукотом. Гідрокомпенсатори стукають «на холодну» особливо сильно, з прогріванням шум пропадає.
Залежність загального терміну служби компенсаторів від тиску в системі змащення і якості моторного масла визначає їх підвищену чутливість до мастильному матеріалу.
Для нормальної роботи ГРМ з гідрокомпенсаторами необхідно з особливою увагою ставитися до питання підбору і заміни моторного масла. Плунжерная пара компенсаторів має мінімальні зазори, які можуть з легкістю засмітитися при несвоєчасній заміні масла і масляного фільтра, в результаті використання непотрібної по допускам мастила, масел низької якості і т.д.
Для ГРМ з гідрокомпенсаторами оптимально використовувати маловязкие напівсинтетичні і синтетичні масла SAE 0W30, 5W30, 10W30 і т.д. Використання масел з підвищеною в’язкістю SAE 15W40 і інших в моторах з компенсаторами не рекомендоване.