Il principio di funzionamento e progettazione dei compensatori di valvole idrauliche

Le parti di distribuzione del gas del motore sono soggette a carichi pesanti e temperature elevate durante il funzionamento. Si espandono in modo non uniforme quando riscaldati perché sono realizzati con leghe diverse. Per formare il normale funzionamento delle valvole, il progetto deve prevedere uno speciale spazio termico tra loro e le camme dell'albero a camme, che si chiude quando il motore è in funzione.

Il gioco deve essere sempre entro i limiti prescritti, quindi le valvole devono essere periodicamente regolate, ovvero selezionare pulsanti o rondelle di dimensioni adeguate. I compensatori idraulici consentono di eliminare la necessità di regolare il divario termico e ridurre il rumore a motore freddo.

Design del compensatore idraulico

I compensatori idraulici correggono automaticamente la variazione del gap termico. Il prefisso "idro" indica l'azione di un liquido nel funzionamento del prodotto. Questo fluido è olio fornito sotto pressione ai compensatori. Un sofisticato e preciso sistema di molle all'interno regola il gioco.

L'uso di sollevatori idraulici presenta i seguenti vantaggi:

• non è necessaria la regolazione periodica delle valvole;
• corretto funzionamento della tempistica;
• riduzione del rumore durante il funzionamento del motore;
• incremento della risorsa dei nodi del meccanismo di distribuzione del gas.

I componenti principali del compensatore idraulico sono:

• alloggio;
• stantuffo o coppia di stantuffo;
• boccola dello stantuffo;
• molla dello stantuffo;
• valvola a stantuffo (sfera).

Come funzionano i sollevatori idraulici

Il funzionamento del dispositivo può essere descritto in più fasi:

• La camma dell'albero a camme non esercita pressione sul compensatore e si trova di fronte ad esso con il suo lato posteriore, con un piccolo spazio tra di loro. La molla dello stantuffo all'interno del compensatore spinge lo stantuffo fuori dal manicotto. In questo momento, viene creata una cavità sotto lo stantuffo, che viene riempita di olio sotto pressione attraverso il canale combinato e il foro nel corpo. Il volume dell'olio viene riempito al livello richiesto e la valvola a sfera viene chiusa da una molla. Lo spintore si appoggia alla camma, il movimento dello stantuffo si arresta e il canale dell'olio si chiude. In questo caso, il divario scompare.
• Quando la camma inizia a girare, preme sul compensatore idraulico e lo abbassa. A causa del volume di olio accumulato, la coppia di pistoni diventa rigida e trasmette la forza alla valvola. La valvola di pressione si apre e la miscela aria-carburante entra nella camera di combustione.
• Quando si scende, dell'olio fuoriesce dalla cavità sotto lo stantuffo. Dopo che la camma ha superato la fase attiva dell'impatto, il ciclo di lavoro viene ripetuto nuovamente.

Il compensatore idraulico regola anche il gioco risultante dalla naturale usura degli organi di distribuzione. Questo è un meccanismo semplice, ma allo stesso tempo complesso per la produzione con montaggio preciso delle parti.

Il corretto funzionamento dei sollevatori idraulici dipende in gran parte dalla pressione dell'olio nel sistema e dalla sua viscosità. L'olio molto viscoso e freddo non sarà in grado di entrare nel corpo dello spintore nella quantità richiesta. Anche la bassa pressione e le perdite riducono l'efficienza del meccanismo.

Tipi di compensatori idraulici

A seconda dell'attrezzatura di cronometraggio, ci sono quattro tipi principali di sollevatori idraulici:

• spintori idraulici;
• spingitori idraulici a rulli;
• supporto idroelettrico;
• supporti idraulici che vengono installati sotto i bilancieri o le leve.

Tutti i tipi hanno un design leggermente diverso, ma hanno lo stesso principio di funzionamento. Le più comuni nelle auto moderne sono le punterie idrauliche convenzionali con un supporto piatto per la camma dell'albero a camme. Questi meccanismi sono montati direttamente sullo stelo della valvola. La camma dell'albero a camme agisce direttamente sullo spintore idraulico.

Quando l'albero a camme è nella posizione più bassa, i supporti idraulici sono installati sotto le leve e i bilancieri. In questa disposizione, la camma spinge il meccanismo dal basso e la forza viene trasmessa alla valvola da una leva o bilanciere.

I cuscinetti idro a rulli funzionano secondo lo stesso principio. I rulli a contatto con le camme vengono utilizzati per ridurre l'attrito. I cuscinetti idraulici a rulli sono utilizzati principalmente sui motori giapponesi.

Pro e contro

I compensatori idraulici prevengono molti problemi tecnici durante il funzionamento del motore. Non è necessario regolare il gap termico, ad esempio con le rondelle. Le punterie idrauliche riducono anche il rumore e i carichi d'urto. Il funzionamento regolare e corretto riduce l'usura delle parti di distribuzione.

Tra i vantaggi ci sono anche gli svantaggi. I motori con compensatori idraulici hanno le loro caratteristiche. Il più ovvio di questi è il funzionamento irregolare di un motore freddo all'avvio. Ci sono colpi caratteristici che scompaiono al raggiungimento della temperatura e della pressione. Ciò è dovuto alla pressione dell'olio insufficiente all'avvio. Non entra nei compensatori, quindi bussano.

Un altro svantaggio è il costo di parti e servizi. Se è necessario sostituirlo, dovrebbe essere affidato a uno specialista. I compensatori idraulici richiedono anche la qualità dell'olio e il funzionamento dell'intero sistema di lubrificazione. Se stai usando olio di bassa qualità, ciò può influire direttamente sulle loro prestazioni.

Possibili malfunzionamenti e loro cause

Il colpo risultante indica un malfunzionamento nel meccanismo di distribuzione del gas. Se sono presenti giunti di dilatazione idraulici, il motivo potrebbe essere:

• Malfunzionamento degli stessi spintori idraulici - guasto della coppia di stantuffi o inceppamento degli stantuffi, inceppamento della valvola a sfera, usura naturale;
• Bassa pressione dell'olio nel sistema;
• Canali dell'olio ostruiti nella testata;
• Aria nel sistema di lubrificazione.

Può essere abbastanza difficile per il guidatore medio trovare un dispositivo di regolazione delle ciglia difettoso. Per fare ciò, puoi, ad esempio, utilizzare uno stetoscopio per auto. Basta ascoltare ogni compensatore idraulico per identificare quello danneggiato dal suo caratteristico colpo.

Inoltre, puoi controllare il funzionamento dei compensatori, puoi, se possibile, rimuoverli dal motore. Non dovrebbero restringersi una volta riempiti. Alcuni tipi possono essere smontati e si può determinare il grado di usura delle parti interne.

L'olio di scarsa qualità porta a passaggi dell'olio intasati. Questo può essere corretto sostituendo l'olio stesso, il filtro dell'olio e pulendo gli stessi sollevatori idraulici. Può essere lavato con fluidi speciali, acetone o benzina ad alto numero di ottani. Per quanto riguarda l'olio, se il problema è presente, dopo averlo cambiato, questo dovrebbe aiutare a eliminare il colpo.

Gli esperti raccomandano di sostituire non i singoli compensatori, ma tutti in una volta. Questo deve essere fatto dopo 150-200 mila chilometri. A questa distanza, si consumano naturalmente.

Quando si sostituiscono i compensatori idraulici, è necessario considerare alcune sfumature:

• Le nuove punterie idrauliche sono già piene di olio. Questo olio non ha bisogno di essere rimosso. L'olio è miscelato nel sistema di lubrificazione e l'aria non entra nel sistema;
• Dopo il lavaggio o lo smontaggio non devono essere installati compensatori “vuoti” (senza olio). Ecco come l'aria può entrare nel sistema;
• Dopo aver installato nuovi compensatori idraulici, si consiglia di ruotare più volte l'albero motore. Ciò è necessario affinché le coppie di pistoni entrino in condizione di lavoro e la pressione aumenti;
• Dopo aver sostituito i compensatori, si consiglia di cambiare l'olio e il filtro.

Per evitare che i giunti di dilatazione idraulici causino il minor numero possibile di problemi durante il funzionamento, utilizzare un olio motore di alta qualità consigliato nel manuale del veicolo. È inoltre necessario seguire le regole per il cambio dell'olio e dei filtri. Se si seguono queste raccomandazioni, i sollevatori idraulici dureranno a lungo.