Что начинает стучать в двигателе после прогрева

Детали и узлы работающего двигателя, нагреваясь, увеличиваются в размерах. Это касается и газораспределительного механизма (ГРМ).

Во избежание поломок и снижения эффективности работы механизма привода клапанов, между его отдельными деталями конструктивно предусмотрены тепловые зазоры. В процессе прогрева мотора детали увеличиваются в размерах. Зазоры исчезают, двигатель работает в оптимальном режиме. Однако со временем детали изнашиваются, меняется и тепловой зазор.

Гидрокомпенсатор (гидравлический толкатель, «гидрик») представляет собой устройство, которое поглощает зазор, образующийся между кулачками распредвала и коромыслами клапанов, штангами, клапанами несмотря на температуру в двигателе и уровень их изношенности.

Устанавливаются на все виды ГРМ в двигателях с верхним и нижним размещением распредвала.

Места расположения гидрокомпенсаторов

Для разных видов ГРМ разработаны 4 основных типа компенсаторов:

• Гидротолкатель;
• Гидротолкатель роликовый;
• Гидроопора;
• Гидроопора для коромысел и рычагов.

Устройство

Хоть все типы гидрокомпенсаторов разнятся конструкционно, основное действие и принцип устройства у них идентичные.

Главный узел гидротолкателя представляет собой подвижную плунжерную пару с размещённым внутри шариковым клапаном. Всё это помещено в корпус. Зазор 5–7 мкм, предусмотренный между поверхностями плунжера и подвижного поршня, обеспечивает их герметичность.

Корпус компенсатора свободно передвигается по направляющему седлу, расположенному в головке блока цилиндров (БЦ).

Конструкция лабиринтного гидротолкателя

Это важно! У компенсаторов, жёстко фиксируемых в коромыслах, манёвренным элементом служит плунжер с выступающей за корпус рабочей частью.

Внизу плунжера находится проём для рабочей жидкости, перекрываемый обратным клапаном с шариком. Жёсткая возвратная пружина размещена в теле поршня и старается его оттолкнуть от плунжера.

Жидким действующим веществом служит моторное масло, поступающее в гидротолкатель через отверстие в корпусе из масляного канала БЦ.

Принцип работы

На примере гидротолкателя показаны основы работы всех гидрокомпенсаторов.

1. Корпус. 2. Поршень. 3. Пружина возвратная. 4. Плунжер. 5. Обратный клапан шариковый. 6. Фиксатор клапана. 7. Кулачок распределительного вала. 8. Пружина клапана.

Усилия (красные стрелки I и II), поступающие от кулачка распредвала 7 и пружины клапана 8, заставляют гидравлический толкатель постоянно перемещаться в возвратно-поступательном направлении.

Фаза 1

При расположении гидротолкателя на высшей отметке отверстие в корпусе 1 находится на одном уровне с масляным каналом БЦ. Масло (жёлтый цвет) свободно проникает внутрь корпуса (дополнительная камера низкого давления). Далее через расположенный в основании корпуса перепускной канал масло следует в полость плунжера 4 (основная камера низкого давления). Затем сквозь открытый клапан 5 масло проникает в поршневую полость 2 (камера высокого давления).

Поршень свободно движется по направляющим, образуемым плунжером 4 и перегородкой корпуса 1. Давление пружины 3 исключает возникновение зазора между поршнем 2 гидротолкателя и клапаном 8 ГРМ.

Фаза 2

Как только кулачок 7 распредвала начинает давить на корпус 1, он смещается. Рабочая жидкость перестаёт подаваться в дополнительную камеру низкого давления. Пружина клапана 8 мощнее возвратной пружины 3 гидротолкателя, поэтому держит клапан на месте. Поршень 2, несмотря на сопротивление возвратной пружины, начинает движение внутрь корпуса 1, выталкивая масло в плунжерную полость.

Давление масла в поршне 2 за счёт малого объёма камеры высокого давления повышается, в итоге перекрывая обратный клапан 5. Гидрокомпенсатор, как единое твёрдое тело, начинает передавать усилие от кулачка 7 распредвала клапану 8 ГРМ. Клапан перемещается, его пружина сжимается.

Фаза 3

Кулачок 7 распредвала, пройдя высшую точку, постепенно снижает усилие на корпус гидротолкателя. Пружина клапана 8, распрямляясь, возвращает его в высшую точку. Клапан через поршень толкает гидрокомпенсатор по направлению к кулачку. Начинает распрямляться возвратная пружина 3. Давление в поршне 2 падает. Масло, успевшее в начале второй фазы протечь в полость плунжера 4, теперь давит на шарик клапана 5, в итоге открывая его.

Фаза 4

Кулачок 7 распредвала перестаёт давить на гидрокомпенсатор. Пружина клапана 8 полностью выпрямлена. Возвратная пружина 3 гидротолкателя разжата. Обратный клапан 5 открыт. Давление масла во всех камерах одинаковое. Отверстия в корпусе 1 гидротолкателя, вернувшегося в первоначальное положение в наиболее высокую позицию, вновь совпадают с масляными каналами БЦ. Выполняется частичная замена масла.

Возвратная пружина внутри «гидрика» старается распрямиться, убирая зазор между кулачком и гидротолкателем даже при неизбежном износе деталей ГРМ.

Это важно! Размеры элементов гидротолкателя при нагревании меняются, но компенсируются самим устройством.

Стучат клапана или нет, что за посторонние звуки в двигателе

На первых порах начинающим автомобилистам будет довольно сложно понять, в результате какой неисправности с двигателя доносится тот либо другой звук. Посторонние шумы способны появляться в случае выхода из строя ремня, коленчатого вала, подшипников и, несомненно, клапанов. Именно поэтому каждый автовладелец должен знать особенности посторонних звуков в двигателе, а также уметь определять, клапана это стучат либо что-то иное.

Рекомендуем: Почему троит автомобильный двигатель и как с этим бороться?

Причина 1: стук клапанов

Стук клапанов — наиболее часто встречающееся явление.
В основном, стук клапанов встречается на автомобилях, имеющих солидный пробег, а также в двигателях, которые находятся в плачевном состоянии либо продолжительное время подвергается высоким нагрузкам. Хотя, как и везде, есть и исключения из правил. Бывает, что даже на «свежих» машинах с минимальным пробегом клапана начинают постукивать.

Стук клапанов. Причины

Основная причина возникновения подобного звука лежит в увеличении зазора между кулачками распределительного вала и рокерами. Если зазор между данными элементами отклонился от нормы в большую сторону, то теряется контакт привалочных плоскостей и кулачок начинает бить об рокер. В следствие этого возникнут посторонние шумы идентичные металлическому цокоту. Чем больше величина зазора — тем значительней будут износ и урон, что в конечном счете приведет к серьезной неисправности всего силового агрегата. Заводские рекомендации установки теплового зазора находятся в инструкции к эксплуатации и обслуживанию.
Малая величина зазор тоже — не есть хорошо, потому что в данном случае клапан будет иметь зажим, а по прошествии какого-то времени клапан и вовсе может не закрываться полностью. Эксплуатация автомобиля с зажатыми или частично закрытыми клапанами чревато тем, что двигатель будет перегреваться, и еще снизится компрессия. Не исключено, могут полностью выйти из строя один, или даже нескольких цилиндров.
С целью недопущения такого сценария нужно прибегнуть к несложной рекомендации — своевременно регулировать тепловой зазор клапанов. В основном, данная процедура выполняется каждые 40-60 тысяч километров пробега (для иномарок, а для отечественных может потребоваться промежуток в виде 25 тысяч километров).

Детонация — предпосылка к появлению стука клапанов в двигателе

Помимо неправильных регулировок клапанов, причина стука может крыться в детонации некоторых цилиндров. Процесс детонации в двигателе — это образование взрыва, который волной ударяется о цилиндрические стенки и прочие элементы поршневой группы. С этими ударными волнами и может быть связан стук клапанов. Характерные детонационные признаки следующие: увеличивается вибрация, из выхлопной трубы валит черный дым (либо иной неестественный для выхлопных газов цвет), снижается мощность, перегревается мотор.

Стук клапанов, при условии что двигатель прогрет может быть вызван увеличенными оборотами в то время как масляное давление низкое.
В этом случае, диагностике надо подвергнуть маслонасос, маслоприемную трубку, сетку, каналы. Повысить шумность может не только масляное голодание, но и потеря маслом своих смазывающих свойств.

Выход из строя толкателей

Еще одной причиной стука клапанов «на холодную» является износ толкателя. В случае загрязненных толкателей либо наличия у них протечки, именно толкатели могут быть основной причиной недостаточного потока масла в клапаны. В результате в процессе прогрева мотора можно слышать подтверждающий металлический цокот.

При нормальном масляном давлении надо проверить величину зазоров, — не исключена необходимость регулировки клапанов. Регулируются зазоры посредством специальных щупов, устанавливающие щель между коромыслом и верхним краем штока. В случае верхнего расположения распределительного вала – между кулачком и толкателем.
Если же, зазоры находятся в норме, то может быть другая причина стука непрогретого мотора. Об этом — ниже.

Последствия

Выяснив все причины стука гидрокомпенсаторов на холодную и горячую, водитель задумывается о последствиях.

Возможно к счастью, что стуки никак негативно не влияют на работу других деталей авто. Единственное, что гидрики могут нарушать тепловой зазор. В результате этого снижается мощность движка и приемистость, а значит, увеличивается расход горючего.

Иногда стуки говорят о неправильном функционировании масляной системы. Лучше всего провести диагностику в сервисе. Если речь идет о системах газораспределения, то они различаются количеством гидриков в моторе. Если игнорировать проблемы, то чрезмерный расход топлива спровоцирует усиленный износ притирающихся деталей.

Диагностировать проблему возможно и собственными силами. Здесь придется проделать работу по промывке или замене гидрокомпенсаторов. Это серьезное вмешательство в работу двигателя. Если водитель не разбирается в тонкостях авторемонта, то ему также придется обращаться в СТО.

Стучат гидрокомпенсаторы на горячем двигателе

Причины возникновения стука гидрокомпенсаторов на горячем двигателе частично повторяют неисправности, из-за которых возникает данная проблема на холодном моторе. Приведем проблемы, которые характерны только для разогретого двигателя:

Увеличилось место посадки гидрокомпенсатора, а в процессе прогрева двигателя оно становится еще более просторным из-за расширения теплого металла;

Ситуация, когда гидрокомпенсаторы стучат только на горячем двигателе, возникает редко. Чаще всего проблема имеет место быть, как на холодном, так и на прогретом моторе, и она связана с плохим маслом, загрязненным масляным фильтром или повреждением гидрокомпенсатора.

Функции гидрокомпенсаторов

Гидрокомпенсаторы являются частью системы смазки двигателя. С их помощью производится регулировка тепловых зазоров клапанов в автоматическом режиме. А чтобы понять, почему они могут стучать, следует разобраться с устройством этого узла.

Гидрокомпенсатор – это поршень, дно которого соприкасается с кулачком распределительного вала. Поступление масла в двигатель происходит через заслонку, которая открывается с помощью шарикового клапана, установленного на поршне.

Масло, заполняя гидрокомпенсатор, давит на плунжер (стальной цилиндр), в результате чего устройство перемещается до упора в кулачок. Когда кулачок давит на поршень, лишнее масло уходит обратно, создавая между гидрокомпенсатором и кулачком оптимальный зазор.

Ошибки и возможные последствия

При попытке ликвидировать стуки малыми расходами часто делаются неверные шаги, ведущие к усугублению проблемы и бесполезным затратам времени и средств:

• заменяются поршни или кольца без расточки блока;
• пробуются многочисленные разрекламированные присадки;
• перебирается газораспределительный механизм и прочие ошибочно определённые источники стуков;
• двигатель продолжает эксплуатироваться до полного отказа.

Следствие всегда одно – увеличение стоимости последующего ремонта, вплоть до полной утилизации и замены двигателя. Хотя на ранних стадиях можно значительно сократить расходы на капремонт, если не запускать проблему и не засорять двигатель посторонними веществами неизвестного происхождения, а также продуктами износа и угара масла.