Гидротолкатели двигателя ЗМЗ-406, ЗМЗ-405, выполненные в виде цилиндрических толкателей и расположенные между кулачковым валом и клапанами, совмещают две функции: передачи усилия от кулачкового вала к клапанам и устранения зазоров в их приводе.
Работа гидротолкателя основана на принципе несжимаемости моторного масла, постоянно заполняющего при работе двигателя внутреннюю полость гидротолкателя и перемещающего его плунжер при появлении зазора в приводе клапана.
Таким образом, обеспечивается постоянный контакт толкателя (рычага привода клапана) с кулачком распределительного вала без зазора.
Благодаря этому нет необходимости регулировать клапаны при техническом обслуживании.
Принцип действия гидротолкателя показан на рисунке.
Масло под давлением, необходимым для работы гидротолкателя, подается в его внутренние полости «А» и «Б» из канала «В» системы смазки двигателя через боковое отверстие в толкателе 6, выполненное в кольцевой проточке его цилиндрической поверхности.
При закрытом клапане 1 толкатель 6 (через плунжер 7) и гильза 9 распирающим усилием пружины 8 прижаты соответственно к кулачку 5 распределительного вала и торцу стержня клапана.
Давление в полостях «А» и «Б» одинаково, обратный клапан 3 гидрокомпенсатора прижат к седлу в плунжере 7 пружиной 2 — зазоры в клапанном механизме отсутствуют.
При вращении распределительного вала кулачок 5 набегает на толкатель 6, перемещая его и связанный с ним плунжер 7.
Перемещение плунжера 7 в гильзе 9 приводит к резкому росту давления в полости «Б».
Несмотря на небольшие утечки масла через зазор между плунжером и гильзой, толкатель 6 и гильза 9 перемещаются за одно целое и открывают клапан 1.
При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок 5 уменьшает давление на толкатель 6 и давление масла в полости «Б» становится ниже, чем в полости «А».
Обратный клапан 3 открывается и пропускает масло из полости «А», соединенной с масляной магистралью двигателя, в полость «Б».
Давление в полости «Б» возрастает, гильза 9 и плунжер 7, перемещаясь относительно, друг друга, выбирают зазор в клапанном механизме.
Давление масла, подводимого к гидротолкателям, регулируется специальным клапаном, установленным в головке блока цилиндров.
Поскольку после остановки двигателя из каналов, идущих от масляного насоса, масло стекает в масляный картер, а каналы подвода масла к гидротолкателям остаются заполненными, после пуска двигателя в полостях последних могут образоваться воздушные пробки.
Для их устранения в каналах подачи масла двигателя предусмотрены калиброванные компенсационные отверстия, обеспечивающие автоматическую продувку полостей гидротолкателей.
Кроме этого компенсационные отверстия позволяют несколько снизить давление масла, поступающего в гидротолкатели при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя, когда давление в полости гидротолкателя может стать настолько велико, что его толкатель, опершись на затылочную часть кулачка распределительного вала, приоткроет клапан в момент, не соответствующий фазе газораспределения.
Практически все неисправности гидротолкателей диагностируют по характерному шуму, издаваемому газораспределительным механизмом на различных режимах работы двигателя.
Шум от клапанов иногда удается устранить, немного повернув пружину или клапан вокруг продольной оси.
Для этого выполните следующее.
- 1. Проверните коленчатый вал в положение, при котором клапан, издающий шум, начнет приоткрываться.
- 2. Немного поверните пружину — одновременно повернется и клапан.
- 3. Пустите двигатель. Если шум не исчезнет, повторите операции 1 и 2.
- 4. Если поворот пружины и клапана не даст желаемого результата, проверьте состояние пружины и измерьте зазоры между стержнями клапанов и направляющими втулками (см. Ремонт головки цилиндров ЗМЗ-406 ГАЗ-3110»). Устраните увеличенные (по сравнению с номинальными) зазоры.
Если клапан и пружина исправны, а стук клапанов все равно прослушивается при работе двигателя, неисправен гидротолкатель. Замените его следующим образом.
- - Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.
- - Извлеките из опор головки блока цилиндров распределительные валы (см. Распредвалы ЗМЗ-406 ГАЗ-3110»).
Гидротолкатель удобнее извлекать с помощью сильного магнита или присоски.
Перед установкой положите новый гидротолкатель в емкость с моторным маслом, несколько раз надавите на гильзу гидротолкателя для удаления воздуха и наполнения его маслом.
Извлеките гидротолкатель из гнезда головки блока цилиндров.
Смажьте моторным маслом гнездо в головке блока и установите гидротолкатель в гнездо.
Остальные гидротолкатели заменяют аналогично.
Установите распределительный вал и детали привода газораспределительного механизма в порядке, обратном снятию.
После запуска холодного двигателя возможно появление стука гидротолкателей клапанов, который должен исчезнуть по мере прогрева двигателя до температуры охлаждающей жидкости плюс 80...90 °С.
Если стук не исчезает более чем через 30 минут после достижения указанной температуры, необходимо проверить исправность гидротолкателей как указано далее.
Стук появляющийся при пуске холодного двигателя, многократном пуске двигателя (при нескольких неудачных пусках), пуске двигателя после длительной стоянки и исчезающий впоследствии с прогревом двигателя не является неисправностью гидротолкателя.
Данный стук гидротолкателей вызывается всасыванием воздуха в камеру гидрокомпенсатора гидротолкателя, что приводит к потере его жёсткости и работе привода клапанов с ударами.
Для удаления воздуха рекомендуется выполнить следующие действия:
— запустить и прогреть двигатель до рабочей температуры.
На 3 - 4 минуты установить режим работы двигателя на постоянной частоте вращения 2500 об/мин или на изменяющемся интервале частот вращения 2000-3000 об/мин, затем в течение 15...30 секунд прослушать работу двигателя на холостом ходу.
В 90 % случаев стук должен прекратиться,
- - если стук не прекратился, повторить цикл до 5 раз;
- - в случае если стук не прекратился после вышеуказанных работ, отработать ещё 15 минут на режиме частоты вращения 2000...3000 об/мин, затем 15...30 секунд прослушать работу двигателя на холостом ходу.
В случае если стук не устранился после 5 циклов плюс 15 минут работы двигателя, необходимо выполнить следующие работы:
- - при помощи стетоскопа (или другого прибора, усиливающего звук) локализовать источник стука;
- - снять крышку клапанов;
- - медленно проворачивая распределительные валы установить поочерёдно все гидротолкатели в положение «клапан полностью закрыт» и в этом положении проверить их посредством приложения усилия на рабочий торец по оси перемещения:
- а) упругая эластичность при кратковременном приложении усилия около 10 Н (1 кгс) свидетельствует о наличии воздуха в камере высокого давления компенсатора;
- б) появление зазора между рабочим торцом гидротолкателя и кулачком при приложении нагрузки около 20...30 Н (2-3 кгс) на время 10...15 сек и исчезновении после снятия нагрузки, свидетельствует о негерметичности обратного клапана компенсатора или износе плунжерной пары гидрокомпенсатора;
- в) наличие зазора между рабочим торцом и кулачком распределительного вала свидетельствует о подклинивании компенсатора
Заменить гидротолкатели имеющие вышеуказанные признаки.
При отсутствии перечисленных замечаний, извлечь все гидротолкатели из гнезд головки цилиндров и проверить внешний вид гидротолкателей, кулачков распределительного вала на наличие грубых царапин, трещин, следов износа, посторонних частиц, загрязнения.
Проверить подачу масла к гидротолкателям, приработку на торце гидротолкателя и вращение в гнезде. Детали, имеющие неустранимые замечания - заменить.
Проверить осадку под нагрузкой клапанных пружин (смотрим статью - «Ремонт головки цилиндров ЗМЗ-406 ГАЗ-3110»).
Гидротолкатели, расположенные в местах, локализованных стетоскопом, заменить.
Возможные неисправности
Повышенный шум сразу после пуска двигателя
Вытекание масла из части гидротолкателей во время стоянки - Шум, исчезающий через несколько секунд после пуска двигателя, не является признаком неисправности, так как из части гидротолкателей, находившихся под нагрузкой клапанных пружин открытых клапанов (каналы подачи масла остались открытыми), вытекло масло, недостаток которого восполняется в начале работы двигателя
Прерывистый шум на режиме холостого хода, исчезающий при повышении частоты вращения коленчатого вала
Повреждение или износ шарика обратного клапана - Замените гидротолкатели
Загрязнение механизма гидротолкателя продуктами износа при несвоевременной замене масла или его низком качестве - Очистите детали механизма от загрязнений. Применяйте масло, рекомендуемое в руководстве по эксплуатации
Повышенный шум на режиме холостого хода прогретого двигателя, исчезающий при повышенной частоте вращения коленчатого вала и полностью отсутствующий на холодном двигателе
Перетекание масла через увеличенный зазор между плунжером и гильзой гидротолкателя - Замените гидрокомпенсатор
Повышенный шум, возникающий при высокой частоте вращения коленчатого вала и исчезающий при малой частоте
Вспенивание масла при его избытке (выше метки «П» на щупе) в масляном картере из-за взбалтывания коленвалом. Попадание воздушно-пенной смеси в гидротолкатель нарушает его работу - Доведите уровень масла в масляном картере до нормального
Засасывание воздуха масляным насосом при чрезмерно низком уровне масла в масляном картере - Доведите уровень масла до нормального
Повреждение маслоприемника из-за деформации масляного картера при ударе о дорожное препятствие - Отремонтируйте или замените дефектные детали
Постоянный шум одного или нескольких клапанов, не зависящий от частоты вращения коленчатого вала
Появление зазора между толкателем и кулачком распредвала из-за повреждения гидрокомпенсатора - Сняв крышку клапанного механизма, установите поочередно кулачки распредвала выступами вверх и проверьте наличие зазора между толкателями и кулачками.
Утапливая (например, деревянным клином) толкатель проверяемого гидрокомпенсатора, сравните скорость его перемещения со скоростью остальных.
При наличии зазора или увеличенной скорости перемещения замените компенсатор.