O princípio de operação e design de compensadores de válvula hidráulica

As peças de distribuição de gás do motor são submetidas a cargas pesadas e altas temperaturas durante a operação. Eles se expandem de forma desigual quando aquecidos porque são feitos de ligas diferentes. Para formar o funcionamento normal das válvulas, o projeto deve prever uma folga térmica especial entre elas e os cames do eixo de comando, que fecha quando o motor está funcionando.

A folga deve estar sempre dentro dos limites prescritos, portanto, as válvulas devem ser ajustadas periodicamente, ou seja, selecionar empurradores ou arruelas de tamanho adequado. Os compensadores hidráulicos permitem eliminar a necessidade de ajustar a folga térmica e reduzir o ruído quando o motor está frio.

Projeto do compensador hidráulico

Os compensadores hidráulicos corrigem automaticamente a mudança na folga térmica. O prefixo "hidro" denota a ação de algum líquido no funcionamento do produto. Este fluido é o óleo fornecido sob pressão aos compensadores. Um sofisticado e preciso sistema de molas no interior regula a folga.

O uso de elevadores hidráulicos tem as seguintes vantagens:

• não há necessidade de ajuste periódico das válvulas;
• operação correta do tempo;
• redução de ruído durante a operação do motor;
• aumento do recurso dos nós do mecanismo de distribuição de gás.

Os principais componentes do compensador hidráulico são:

• habitação;
• êmbolo ou par de êmbolos;
• bucha do êmbolo;
• mola do êmbolo;
• válvula de êmbolo (esfera).

Como funcionam os elevadores hidráulicos

A operação do dispositivo pode ser descrita em várias etapas:

• O came da árvore de cames não exerce pressão sobre o compensador e fica virado para trás, com uma pequena folga entre eles. A mola do êmbolo dentro do compensador empurra o êmbolo para fora da luva. Neste momento, uma cavidade é criada sob o êmbolo, que é preenchida com óleo sob pressão através do canal e orifício combinados no corpo. O volume de óleo é preenchido até o nível necessário e a válvula de esfera é fechada por uma mola. O empurrador repousa contra o came, o movimento do êmbolo para e o canal de óleo fecha. Neste caso, a lacuna desaparece.
• Quando o came começa a girar, ele pressiona o compensador hidráulico e o move para baixo. Devido ao volume acumulado de óleo, o par de êmbolos torna-se rígido e transmite força para a válvula. A válvula de pressão abre e a mistura ar-combustível entra na câmara de combustão.
• Ao descer, algum óleo flui para fora da cavidade sob o êmbolo. Após o came ter passado a fase ativa de ação, o ciclo de trabalho é repetido novamente.

O compensador hidráulico também regula a folga resultante do desgaste natural das peças de sincronização. Trata-se de um mecanismo simples, mas ao mesmo tempo complexo, de fabricação com encaixe preciso das peças.

A operação correta dos elevadores hidráulicos depende em grande parte da pressão do óleo no sistema e de sua viscosidade. Óleo muito viscoso e frio não conseguirá entrar no corpo do empurrador na quantidade necessária. Baixa pressão e vazamentos também reduzem a eficiência do mecanismo.

Tipos de compensadores hidráulicos

Dependendo do equipamento de distribuição, existem quatro tipos principais de elevadores hidráulicos:

• empurradores hidráulicos;
• empurradores hidráulicos de rolos;
• apoio hídrico;
• suportes hidráulicos instalados sob os balancins ou alavancas.

Todos os tipos têm um design ligeiramente diferente, mas têm o mesmo princípio de funcionamento. Os mais comuns nos carros modernos são os tuchos hidráulicos convencionais com um suporte plano para o came da árvore de cames. Esses mecanismos são montados diretamente na haste da válvula. O came da árvore de cames atua diretamente no empurrador hidráulico.

Quando a árvore de cames está na posição inferior, os suportes hidráulicos são instalados sob as alavancas e os balancins. Nesta disposição, o came empurra o mecanismo por baixo e a força é transmitida à válvula por uma alavanca ou balancim.

Os rolamentos hidráulicos de rolos funcionam com o mesmo princípio. Rolos em contato com os cames são usados ​​para reduzir o atrito. Os rolamentos hidráulicos de rolos são usados ​​principalmente em motores japoneses.

Prós e contras

Os compensadores hidráulicos evitam muitos problemas técnicos durante a operação do motor. Não há necessidade de ajustar a folga térmica, por exemplo, com arruelas. Os tuchos hidráulicos também reduzem o ruído e as cargas de choque. A operação suave e correta reduz o desgaste das peças de sincronização.

Entre as vantagens, também há desvantagens. Motores com compensadores hidráulicos têm características próprias. A mais óbvia delas é a operação irregular de um motor frio na partida. Existem batidas características que desaparecem quando a temperatura e a pressão são atingidas. Isto é devido à pressão de óleo insuficiente na partida. Ele não entra nos compensadores, então há uma batida.

Outra desvantagem é o custo de peças e serviços. Se for necessário substituí-lo, deve ser confiado a um especialista. Os compensadores hidráulicos também são exigentes na qualidade do óleo e no funcionamento de todo o sistema de lubrificação. Se você estiver usando óleo de baixa qualidade, isso pode afetar diretamente seu desempenho.

Possíveis avarias e suas causas

A batida resultante indica um mau funcionamento no mecanismo de distribuição de gás. Se houver juntas de expansão hidráulicas, o motivo pode ser:

• Mau funcionamento dos próprios empurradores hidráulicos - falha do par de êmbolos ou bloqueio dos êmbolos, bloqueio da válvula de esfera, desgaste natural;
• Baixa pressão de óleo no sistema;
• Canais de óleo entupidos na cabeça do cilindro;
• Ar no sistema de lubrificação.

Pode ser bastante difícil para o motorista médio encontrar um ajustador de cílios com defeito. Para fazer isso, você pode, por exemplo, usar um estetoscópio de carro. Basta ouvir cada compensador hidráulico para identificar o danificado por sua batida característica.

Além disso, você pode verificar o funcionamento dos compensadores, se possível, removê-los do motor. Eles não devem encolher quando preenchidos. Alguns tipos podem ser desmontados e o grau de desgaste das peças internas pode ser determinado.

Óleo de má qualidade leva a passagens de óleo entupidas. Isso pode ser corrigido trocando o próprio óleo, o filtro de óleo e limpando os próprios elevadores hidráulicos. Pode ser lavado com fluidos especiais, acetona ou gasolina de alta octanagem. Quanto ao óleo, se o problema estiver nele, depois de trocá-lo, isso deve ajudar a eliminar a batida.

Os especialistas recomendam substituir não compensadores individuais, mas todos de uma vez. Isso deve ser feito após 150-200 mil quilômetros. A esta distância, eles se desgastam naturalmente.

Ao substituir os compensadores hidráulicos, algumas nuances devem ser consideradas:

• Os novos tuchos hidráulicos já estão cheios de óleo. Este óleo não precisa ser removido. O óleo é misturado no sistema de lubrificação e o ar não entra no sistema;
• Após a lavagem ou desmontagem, os compensadores “vazios” (sem óleo) não devem ser instalados. É assim que o ar pode entrar no sistema;
• Depois de instalar novos compensadores hidráulicos, é recomendável girar o virabrequim várias vezes. Isso é necessário para que os pares de êmbolos entrem em condições de trabalho e a pressão aumente;
• Após a substituição dos compensadores, recomenda-se a troca do óleo e do filtro.

Para evitar que as juntas de expansão hidráulicas causem o mínimo de problemas possível durante a operação, use um óleo de motor de alta qualidade recomendado no manual do proprietário do veículo. Também é necessário seguir as regras para troca de óleo e filtros. Se essas recomendações forem seguidas, os elevadores hidráulicos durarão muito tempo.