Гідроштовхачі двигуна ЗМЗ-406, ЗМЗ-405, виконані у вигляді циліндричних штовхачів і розташовані між кулачковим валом і клапанами, поєднують дві функції: передачі зусилля від кулачкового валу до клапанів та усунення зазорів у їх приводі.
Робота гідроштовхача заснована на принципі несжимаемості моторного масла, що постійно заповнює при роботі двигуна внутрішню порожнину гідроштовхача і переміщує його плунжер при появі зазору в приводі клапана.
Таким чином, забезпечується постійний контакт штовхача (важеля приводу клапана) з кулачком розподільчого валу без зазору.
Завдяки цьому немає необхідності регулювати клапани під час технічного обслуговування.
Принцип дії гідроштовхача показано на малюнку.
Масло під тиском, необхідним для роботи гідроштовхача, подається в його внутрішні порожнини «А» і «Б» з каналу «В» системи змащення двигуна через боковий отвір у штовхачі 6, виконане в кільцевій проточці його циліндричної поверхні.
При закритому клапані 1 штовхач 6 (через плунжер 7) і гільза 9 розпираючим зусиллям пружини 8 притиснуті відповідно до кулачка 5 розподільчого валу та торця стрижня клапана.
Тиск у порожнинах «А» і «Б» однаковий, зворотний клапан 3 гідрокомпенсатора притиснутий до сідла в плунжері 7 пружиною 2 — зазори в клапанному механізмі відсутні.
При обертанні розподільного валу кулачок 5 набігає на штовхач 6, переміщуючи його і пов'язаний з ним плунжер 7.
Переміщення плунжера 7 у гільзі 9 призводить до різкого зростання тиску в порожнині «Б».
Незважаючи на невеликі витоку масла через зазор між плунжером і гільзою, штовхач 6 і 9 гільза переміщаються за одне ціле і відкривають клапан 1.
При подальшому обертанні розподільного валу кулачок 5 зменшує тиск на штовхач 6 і тиск олії в порожнині «Б» стає нижчим, ніж у порожнині «А».
Зворотний клапан 3 відкривається та пропускає масло з порожнини «А», з'єднаної з масляною магістраллю двигуна, в порожнину «Б».
Тиск у порожнині «Б» зростає, гільза 9 і плунжер 7, переміщаючись відносно один одного, вибирають зазор у клапанному механізмі.
Тиск масла, що підводиться до гідроштовхачів, регулюється спеціальним клапаном, встановленим у головці блоку циліндрів.
Оскільки після зупинки двигуна з каналів, що йдуть від масляного насоса, масло стікає в масляний картер, а канали підведення олії до гідроштовхачів залишаються заповненими, після пуску двигуна в порожнинах останніх можуть утворитися повітряні пробки.
Для їх усунення в каналах подачі масла двигуна передбачені калібровані компенсаційні отвори, що забезпечують автоматичне продування порожнин гідроштовхачів.
Крім цього компенсаційні отвори дозволяють дещо знизити тиск масла, що надходить у гідроштовхачі при високій частоті обертання колінчастого валу двигуна, коли тиск у порожнині гідроштовхача може стати настільки великим, що його штовхач, спершись на потиличну частину кулачка розподільчого валу, відкриє клапан в момент , що не відповідає фазі газорозподілу.
Практично всі несправності гідроштовхачів діагностують за характерним шумом, що видається газорозподільним механізмом на різних режимах роботи двигуна.
Шум від клапанів іноді вдається усунути, трохи повернувши пружину або клапан навколо поздовжньої осі.
Для цього виконайте таке.
- 1. Переверніть колінчастий вал у положення, коли клапан, що видає шум, почне відкриватися.
- 2. Трохи поверніть пружину — одночасно повернеться клапан.
- 3. Пустіть двигун. Якщо шум не зникне, повторіть операції 1 та 2.
- 4. Якщо поворот пружини та клапана не дасть бажаного результату, перевірте стан пружини та виміряйте зазори між стрижнями клапанів та напрямними втулками (див. Ремонт головки циліндрів ЗМЗ-406 ГАЗ-3110»). Усуньте збільшені (порівняно з номінальними) зазори.
Якщо клапан і пружина справні, а стукіт клапанів все одно прослуховується при роботі двигуна, несправний гідроштовхач. Замініть його таким чином.
- - Від'єднайте провід від долеми "мінус" акумуляторної батареї.
- - Витягніть з опор головки блоку циліндрів розподільні вали (див. Розподвали ЗМЗ-406 ГАЗ-3110).
Гідроштовхач зручніше витягувати за допомогою сильного магніту або присоски.
Перед установкою покладіть новий гідроштовхач у ємність з моторним маслом, кілька разів натисніть на гільзу гідроштовхача для видалення повітря та наповнення його маслом.
Вийміть гідроштовхач із гнізда головки блоку циліндрів.
Змастіть моторним маслом гніздо в головці блоку та встановіть гідроштовхач у гніздо.
Інші гідроштовхачі замінюють аналогічно.
Встановіть розподільний вал та деталі приводу газорозподільного механізму в порядку, зворотному зняттю.
Після запуску холодного двигуна можлива поява стукоту гідроштовхачів клапанів, який повинен зникнути в міру прогріву двигуна до температури охолоджуючої рідини плюс 80...90 °С.
Якщо стукіт не зникає більш ніж через 30 хвилин після досягнення вказаної температури, необхідно перевірити справність гідроштовхачів як зазначено далі.
Стук, що з'являється при пуску холодного двигуна, багаторазовому пуску двигуна (при кількох невдалих пусках), пуску двигуна після тривалої стоянки і зникаючий згодом з прогріванням двигуна не є несправністю гідроштовхача.
Цей стукіт гідроштовхачів викликається всмоктуванням повітря в камеру гідрокомпенсатора гідроштовхача, що призводить до втрати його жорсткості та роботи приводу клапанів з ударами.
Для видалення повітря рекомендується виконати такі дії:
— запустити та прогріти двигун до робочої температури.
На 3 - 4 хвилини встановити режим роботи двигуна на постійній частоті обертання 2500 об/хв або на змінному інтервалі частот обертання 2000-3000 об/хв, потім протягом 15...30 секунд прослухати роботу двигуна на холостому ході.
У 90% випадків стукіт повинен припинитися,
- - якщо стукіт не припинився, повторити цикл до 5 разів;
- - якщо стук не припинився після вищевказаних робіт, відпрацювати ще 15 хвилин на режимі частоти обертання 2000...3000 об/хв, потім 15...30 секунд прослухати роботу двигуна на холостому ході.
У разі якщо стукіт не усунувся після 5 циклів плюс 15 хвилин роботи двигуна, необхідно виконати наступні роботи:
- - за допомогою стетоскопа (або іншого приладу, що посилює звук) локалізувати джерело стукоту;
- - зняти кришку клапанів;
- - повільно провертаючи розподільні вали встановити по черзі всі гідроштовхачі в положення «клапан повністю закритий» і в цьому положенні перевірити їх за допомогою зусилля на робочий торець по осі переміщення:
- а) пружна еластичність при короткочасному докладанні зусилля близько 10 Н (1 кгс) свідчить про наявність повітря в камері високого тиску компенсатора;
- б) поява зазору між робочим торцем гідроштовхача і кулачком при додатку навантаження близько 20...30 Н (2-3 кгс) на час 10...15 сек і зникнення після зняття навантаження, свідчить про негерметичність зворотного клапана компенсатора або знос плунжерної пари гідрокомпенсатора;
- в) наявність зазору між робочим торцем та кулачком розподільчого валу свідчить про підклинювання компенсатора
Замінити гідроштовхачі, що мають вищезгадані ознаки.
За відсутності перерахованих зауважень, витягти всі гідроштовхачі з гнізд головки циліндрів і перевірити зовнішній вигляд гідроштовхачів, кулачків розподільного валу на наявність грубих подряпин, тріщин, слідів зносу, сторонніх частинок, забруднення.
Перевірити подачу масла до гідроштовхачів, припрацювання на торці гідроштовхача та обертання в гнізді. Деталі, які мають непереборні зауваження – замінити.
Перевірити осад під навантаженням клапанних пружин (дивимося статтю - «Ремонт головки циліндрів ЗМЗ-406 ГАЗ-3110»).
Гідроштовхачі, розташовані в місцях, локалізованих стетоскопом, замінити.
Можливі несправності
Підвищений шум відразу після запуску двигуна
Випливання масла з частини гідроштовхачів під час стоянки - Шум, що зникає через кілька секунд після пуску двигуна, не є ознакою несправності, оскільки з частини гідроштовхачів, що знаходилися під навантаженням клапанних пружин відкритих клапанів (канали подачі масла залишилися відкритими), випливло масло , Нестача якого поповнюється на початку роботи двигуна
Переривчастий шум на режимі холостого ходу, зникає при підвищенні частоти обертання колінчастого валу
Ушкодження або знос кульки зворотного клапана - Замініть гідроштовхачі
Забруднення механізму гідроштовхача продуктами зносу при несвоєчасному аміні масла або його низькій якості - Очистіть деталі механізму від забруднень. Застосовуйте масло, рекомендоване у посібнику користувача
Підвищений шум на режимі холостого ходу прогрітого двигуна, зникає при підвищеній частоті обертання колінчастого валу і повністю відсутній на холодному двигуні
Перетікання масла через збільшений зазор між плунжером і гільзою гідроштовхача - Замініть гідрокомпенсатор
Підвищений шум, що виникає при високій частоті обертання колінчастого валу і зникає при малій частоті
Спінювання масла при його надлишку (вище мітки «П» на щупі) в масляному картері через збовтування коленвалом. Потрапляння повітряно-пінної суміші в гідроштовхач порушує його роботу - Доведіть рівень олії в масляному картері до нормального
Засмоктування повітря масляним насосом при надмірно низькому рівні масла в масляному картері - Доведіть рівень масла до нормального
Ушкодження маслоприймача через деформацію масляного картера при ударі об дорожню перешкоду - Відремонтуйте або замініть дефектні деталі
Постійний шум одного або декількох клапанів, не залежний від частоти обертання колінчастого валу
Поява зазору між штовхачем та кулачком розподільного валу через пошкодження гідрокомпенсатора - Знявши кришку клапанного механізму, встановіть по черзі кулачки розподільного валу виступами вгору та перевірте наявність зазору між штовхачами та кулачками.
Утапливаючи (наприклад, дерев'яним клином) штовхач гідрокомпенсатора, що перевіряється, порівняйте швидкість його переміщення зі швидкістю інших.
За наявності зазору або збільшеної швидкості переміщення замініть компенсатор.