Толкатели клапанов – гидравлические и механические. Существенные различия

И гидравлические, и механические толкатели выполняют одну и ту же работу, но по-разному. Оба толкателя повторяют контуры кулачка коленвала и передают импульс, открывающий или закрывающий клапаны. Гидравлические и механические толкатели внешне выглядят одинаково. Разница между толкателями заключается в их внутреннем устройстве.

Чем отличаются эти типы толкателей?

Механические (сплошные), как следует из названия, являются цельнометаллическими. У них нет никакого внутреннего механизма для регулировки теплового зазора, и, фактически, для правильного функционирования им лишь требуется наличие зазора.

Гидравлические толкатели (гидрокомпенсаторы) устроены так, что они приноравливаются к колебаниям клиренса клапанной системы для того, чтобы автоматически поддерживать нулевой зазор. Это достигается посредством наполнения и опустошения толкателя моторным маслом через распределительное отверстие и обратный клапан.

В гидрокомпенсаторе, седло клапана движется посредством гидравлического клапана и масляного давления в толкателе. Когда толкатель наполняется маслом, он заставляет его двигаться вверх. Когда масло выливается из толкателя, оно стекает вниз.

Регулировка зазоров клапанов – что это такое?

Под этим понимается размер теплового зазора между коромыслом и штоком клапана. Это происходит, когда толкатель упирается в кулачок распределительного вала. Механические толкатели устроены иначе. У них заранее задан тепловой зазор или клиренс. Проводя регулировку клапанов в двигателе с гидркомпенсаторами, вы на самом деле не регулируете зазор. В действительности, вы регулируете нагрузку на толкатель через шток (толкающий стержень) и коромысло. Обыкновенно, тепловой зазор на гидрокомпенсаторе равен нулю. В дальнейшем зазор выставляется путём поворачивания прижимной гайки на определённое число оборотов.

Преимущества гидрокомпенсаторов

Чтобы понять как гидрокомпенсаторы обеспечивают работу клапанного механизма (и двигателя в целом), поддерживая нулевой тепловой зазор, нам нужно рассмотреть их внутреннее устройство. Когда клапан закрыт, то пружина поршня в гидравлическом подъемнике занимает весь зазор в клапанной коробке. Масло попадает в корпус толкателя через отверстия для подачи и попадает к поршню. Далее масло продолжает течь через отверстия в основании поршня, вокруг обратного клапана и через отверстия в фиксаторе обратного клапана и полностью заполняет полость снизу.

Когда толкатель начинает поднимать кулачковый выступ, масло, находящееся ниже поршня стремится попасть за обратный клапан. Такое внезапное попадание масла заставляет обратный клапан затвориться и закупорить отверстие в основании поршня. Теперь максимальный импульс клапанного механизма находится в толкателе. Любая жидкость очень тяжело сжимается. Таким образом, это заставляет гидркомпенсатор работать, так, как будто он цельнометаллический (механический).

Заданный и тщательно поддерживаемый тепловой зазор между поршнем толкателя и его корпусом позволяет небольшому количеству масла вытечь снизу, минуя поршень. Ситуация с таким движением поршня относительно корпуса толкателя, после того как обратный клапан заперт называется просачиванием масла. После того как толкатель возвращается к основанию распредвала, масло заполняет нагнетательную камеру и цикл повторяется снова.

Минусы гидрокомпенсаторов

Другим потенциальным недостатком гидрокомпенсаторов является то, что при высоких оборотах двигателя, из-за инерции клапанного механизма клапаны могут открываться позднее, чем необходимо. В результате происходит увеличение теплового зазора. Гидрокомпенсатор «чувствует» увеличившийся клиренс, поршень начинает выдвигаться и может выдвинуться до такой степени, что клапан не сможет закрыться. Это может вылиться в застревание поршня или сгорание клапана.

Одним из минусов гидрокомпенсаторов является то, что он не может мощно толкать кулачок распредвала, подобно механическому толкателю. Это налагает ограничения на мощность двигателя и рабочую скорость. Вдобавок к более мягкому профилю кулачка гидрокомпенсатору требуется определенное время для того, чтобы отреагировать на изменения в поведении двигателя. В свою очередь, имеется ограничение мощности двигателя по сравнению с механической конструкцией толкателя. Производительные толкатели клапанов, предлагаемые на авторынках спроектированы так, что накачка и сбегание (просачивание) масла происходят с различной скоростью. Их недочётами является то, что ради производительности в жертву приносятся долговечность и тихая работа.

Источник: азиядеталь.рф

Что лучше: гидрокомпенсаторы или толкатели клапанов

Содержание

Одной из актуальных проблем современных автомобильных двигателей является так называемый тепловой зазор. Он образуется между каждым из клапанов и кулачков на распределительном валу. Чтобы мотор выдавал максимальное КПД, необходимо полное отсутствие теплового зазора, однако в реальности этого не бывает.

Тепловой зазор и принцип работы механического толкателя

Во время работы автомобильного мотора происходит расширение металлов, тепловой зазор так или иначе возникает. Чем больше прижимаются друг к другу работающие металлические части, тем больше вероятность их заклинивания. Чтобы этого не допустить, принудительно создаётся такое расстояние, которое на холодном двигателе довольно велико, но при нагревании на горячем будет стремиться к минимуму. Чтобы устранить эту проблему, конструкторы придумали деталь под названием гидрокомпенсатор — она пришла на смену традиционному толкателю.

Главная цель, ради которой устанавливается толкатель, — уменьшить износ точек соприкосновения верхнего штока клапана с одной стороны и кулачка распредвала – с другой. Для этого толкатель изготавливают с большим диаметром по сравнению с диаметром штока. Обычно эта величина колеблется в диапазоне от 25 до 40 мм. Обязательно необходимо контролировать и регулировать их не реже, чем через 120 тысяч пройденных километров.

Достоинства и недостатки механического толкателя

Толкатели имеют цилиндрическую форму и могут быть либо разборными, либо цельнометаллическими. В старых версиях их конструкции были оснащены коромыслами.

Основные преимущества, благодаря которым регуляторы механического типа долгое время выпускались и продолжают устанавливаться в современные двигатели:

• простота их конструкции;
• нечастая необходимость регулировки;
• легко установить шайбу нужной высоты;
• благодаря простому устройству толкателя и его головки вероятность поломки значительно сокращается;
• толкатели в эксплуатации неприхотливы к качеству масла;
• невысокая стоимость по сравнению с гидрокомпенсаторами;
• способность нормально функционировать даже в силовых агрегатах с нагаром на стенках цилиндров.

Однако механические толкатели несовершенны — их главные недостатки сводятся к следующим качествам:

• без периодической регулировки начинают стучать;
• регулировка усложняется необходимостью снятия крышки клапанов. Придётся обращаться за помощью к специалистам;
• корректировать тепловой зазор обязательно требуется в ручном режиме. Без этого работа мотора будет ухудшаться.

Устройство и принцип работы гидрокомпенсатора

Устройство большинства известных современных гидрокомпенсаторов является практически идентичным. Как всегда, это металлический корпус, внутрь которого производитель помещает плунжерную пару. Она оснащается так называемым «шариковым» клапаном. Компенсатор может быть установлен в привод клапанов — в этой ситуации движущим элементом является только сам плунжер.

Необходимо обеспечить высокую герметичность узла и подвижность его элементов. Для этого делают совсем крохотный зазор между втулкой и плунжером. Последний может выталкиваться пружиной до практически полной ликвидации зазора. В этом случае масло перетекает во внутреннюю полость, заполняя её. Постоянная жёсткая связь гидротолкателя с другими деталями газораспределительного механизма приводит к отсутствию зазоров. Сам толкатель компенсирует своей конструкцией даже изменение длины собственных деталей.

Принцип работы гидрокомпенсаторов, в отличие от толкателей, сводится к определённому порядку действий. Вначале кулачок смотрит на толкатель своей обратной стороной. Усилие не передаётся, а плунжерная пружина самостоятельно определяет размер необходимого зазора. Как только полость будет заполнена маслом, произойдёт срабатывание шарикового клапана и закрытие полости.

Кулачок разворачивается уже другим профилем, нажимает на толкатель и движет его вниз. Обратный клапан закрыт, но сжатия масла не происходит. Небольшой его объём выдавливается сквозь предназначенные для этого зазоры. Происходит уменьшение длины гидрокомпенсатора с образованием зазора между толкателем и кулачком. Количество масла снова восстанавливается до прежнего уровня.

Такое периодическое тепловое расширение деталей в пределах узла клапанов вызывает изменения объёма масла и длины гидрокомпенстора. В этом они отличаются от толкателей. Восстановление зазора происходит автоматически, в том числе и вследствие естественного износа толщины деталей ГРМ. Для корректной работы регуляторов зазора гидравлического принципа действия необходимо высокое качество смазки.

Плюсы и минусы толкателей с гидрокомпенсацией

Многие водители, которые не знакомы досконально с особенностями работы ГРМ, не могут определиться, что лучше: толкатели или гидрокомпенсаторы нового принципа действия. На самом деле их внедрение дало целый ряд преимуществ:

• отпала необходимость в частой регулировке клапанов, а работа узла в целом стала более корректной и плавной;
• в результате внедрения этой детали удалось добиться снижения износа остальных элементов ГРМ;
• работа силового агрегата стала менее шумной;
• изменилась длительность газораспределительных фаз;
• оптимизировалась мощность мотора и потреблением им горючего.

Нельзя не упомянуть о ряде недостатков в работе гидрокомпенсаторов, вызванных особенностями их эксплуатации. При запуске холодного мотора давление масла в системе находится на минимальном уровне — из-за этого толкатели гидравлического типа могут работать неустойчиво. Они также способны и сами выйти из строя, если сильно загрязняются масляные каналы. К тому же самому результату приводит пользование некачественным маслом или загрязнение масляного фильтра.

Если посадочный зазор увеличен больше необходимой величины, масло из камеры уходит повышенными темпами. Компенсаторы начинают терять необходимую жесткость. Уменьшается усилие, передаваемое кулачком на клапан. Эти и другие отличия гидрокомпенсаторов приводят к ситуации, когда зазор не выбирается автоматически так, как следует.

Если они не будут заполнены маслом или, наоборот, завоздушены, то основную функцию не смогут выполнять эффективно. Как следствие, водитель может слушать ударные нагрузки и характерные стуки двигателя. В итоге ускоряется износ элементов ГРМ, а показатели работы мотора ухудшаются. Вот почему необходимо уделить повышенное внимание количеству смазки в системе и своевременной её замене.

Самые популярные

Загрузить больше

Интересное

Гидравлический/механический толкатель —

Толкатели используются в печах непрерывного действия. Мы проектируем, производим и поставляем гидравлические, механические (шнековые) и пневматические толкатели для сталепрокатных станов, где используются печи непрерывного действия.

РМТ ДЛЯ ВАС

Станки для арматуры

Станки для арматуры Используются для производства арматуры из слитков или заготовок с размером готовой арматуры от 8 мм до 32 мм. Годовой объем производства до 200 000 (две тысячи метрических тонн… Подробнее

Проволочные станы

Проволочные станы Мы производим и поставляем проволочный прокатный стан для производства высококачественной проволоки в рулонах от 6 мм до 12 мм производительностью до 200000 тонн… Подробнее

Секционный стан

Секционный стан Мы производим оборудование для производства стальных конструкций, таких как уголки, балки, швеллеры, плоские и балочные конструкции и т. д., различных размеров в диапазоне от 25 мм до 600 мм. Инструменты очень надежны и имеют высокую жесткость с возможностью быстрой смены роликов. Эти типы стендов можно быстро заменить… Подробнее

Нагревательная печь

Нагревательная печь Мы производим толкательные печи для повторного нагрева заготовок производительностью до 50 тонн в час. емкости. Эти печи в основном используются на сталепрокатных заводах. Отличительные особенности Низкий расход топлива 0,3… Читать далее

Моталка/демоталка

Моталка/демоталка (проволочный стан) Моталка Rmt Tools используется для получения компактного рулона горячекатаных прутков размером до 12 мм. в прокатном состоянии… Подробнее

Автоматический охлаждающий стол

Автоматический охлаждающий стол Используется для охлаждения и поперечного перемещения готового продукта к разгрузочному концу. Автоматический охлаждающий стол состоит из двух основных узлов: Двухканальный механизм приема прутка Подвижный… Подробнее

Установка TMT

Установка TMT Мы предлагаем комплексные решения для установки TMT. для превосходных механических свойств в виде прочности, свариваемости, пластичности и изгибаемости, соответствующих международным стандартам качества. Наш завод TMT поддерживает диапазоны размеров… Подробнее

Редукторы и шестерни

Редуктор используется для уменьшения входной скорости до более медленной выходной скорости и большего выходного крутящего момента. Это круговая работа, состоящая из… Подробнее

Стригальные машины

Rmt предлагает Стригальные машины для блюминга, Роторные стригальные машины, Стригальные машины для обрезков, Стрижочные машины для холодного урожая, Летающие стригальные машины и Стригальные машины типа «Аллигатор». Стригальные машины используются для обжима энергичных… Читать далее

Коленчатые валы

Коленчатые валы Мы поставляем изготовленные на заказ коленчатые валы и эксцентриковые валы с высокими допусками и отделкой, а также прочной и прочной конструкцией. Эти валы используются для различных промышленных целей… Подробнее

Вспомогательное оборудование

Маховик C. I или MS Отлитые из стали Маховики различного размера и веса в диапазоне до 30 тонн Маховик представляет собой вращающееся механическое устройство, которое используется для накопления энергии вращения. мостовой кран, также известный как мостовой кран или подвесной кран, имеет концы опорной балки, опирающиеся на колеса, движущиеся по рельсам… Подробнее

Стан холодной прокатки

Холодная прокатка, процесс, который помогает увеличить прочность и напряжение упрочнение до 20 % происходит при температуре металла ниже температуры рекристаллизации. Поверхностная обработка… Подробнее

Приводы постоянного/переменного тока

Электрические панели управления Панели распределения питания Главная панель Lt с ACB Панель автоматического переключения Электрические панели управления Панель коррекции чередования фаз Панели управления Панели привода переменного и постоянного тока AMF… Подробнее

Назначить встречу

Механические уплотнения часто являются толкающими уплотнениями с движением.

Механические уплотнения часто представляют собой толкающие уплотнения с движением.