Прошла любовь: чем хороши гидрокомпенсаторы и почему многие от них отказываются

Казалось, что установка гидрокомпенсаторов – процесс настолько позитивный, что назад пути не будет. Однако нет. Они есть далеко не везде, и создаётся впечатление, что в современных моторах им не место. Почему так получилось?

«Потому что тишина должна быть»

Как известно, тепловые зазоры клапанов существуют для того, чтобы компенсировать тепловое расширение металла при его нагреве. Именно поэтому, кстати, регулируют зазоры на полностью остывшем моторе. На горячем моторе этих зазоров просто нет (на тёплом они есть, но меньше, чем на холодном). Речь идёт о сотых долях миллиметра, поэтому соблюдение технологии при регулировке зазоров – это очень важно.

Регулировка может быть разной. Где-то достаточно вставить между толкателем и кулачком распредвала щуп и покрутить ключиками две гайки, где-то после замера зазоров надо подбирать новые толкатели или регулировочные шайбы. Первый путь – самый простой, но и регулировка по такому принципу обычно требуется чаще более дорогого и сложного подбора шайб или толкателей. В общем, либо регулировать зазоры приходилось довольно часто, либо – не слишком дёшево. Хотелось придумать какую-то систему, которая избавит от этой процедуры навсегда. И тогда появились гидрокомпенсаторы.

Устройство у них не слишком сложное: внутри корпуса стоит плунжер, поршень с обратным клапаном (обычно простой металлический шарик) и возвратная пружина, которая толкает плунжер. Принцип работы «гидрика» тоже не самый сложный. Когда кулачок распредвала от него отвёрнут (то есть не давит на него), пружина выталкивает плунжер, и в полость под ним набирается масло. Забор масла идёт до тех пор, пока плунжер движется, то есть до тех пор, пока не исчезнет зазор между кулачком распредвала и гидрокомпенсатором. Как только зазор выбран, шарик запирает клапан. В этот момент компенсатор сжиматься не способен, и кулачок вала начинает толкать через него шток клапана. Процессы повторяются с каждым оборотом распредвала.

Это – самая простая схема. Бывает, конечно, что «гидрики» меняют место своего положения. В нижневальных моторах гидрокомпенсаторы стоят под рычагами и коромыслами и работают в положении «вверх ногами» – кулачки распредвала толкают их снизу. Для нас это в некоторым смысле экзотика: подавляющее большинство машин на наших дорогах ездят с моторами, в которых распредвалы стоят сверху. Впрочем, сути это не меняет, и принцип работы у всех компенсаторов один. 

Вроде бы всё просто, зато какой эффект! Точнее, несколько эффектов.

Самый заметный и важный для владельца автомобиля – это заметно более тихая работа мотора. Действительно, гидрокомпенсаторы способны практически полностью уничтожить основной источник шума под клапанной крышкой – тепловые зазоры клапанов. Как бы ни старались инженеры, а зазоры всё равно со временем меняются, что ведёт к росту шума из-под клапанной крышки. И в любом случае эти зазоры есть, а значит, есть и шум.

Второе преимущество гидрокомпенсаторов – это их способность подстраиваться под естественный износ некоторых деталей. То есть они сами выбирают образующийся со временем ненужный зазор в механизме. И это тоже приводит к снижению шума, а ещё – и к некоторому положительному влиянию на ресурс ГРМ. Например, с ними не так быстро изнашиваются кулачки распредвалов (если, конечно, гидрокомпенсаторы стоят исправные, а не заклинившие).

Ну и последнее – это отсутствие необходимости регулярной проверки тепловых зазоров клапанов и их периодической регулировки. С этим гидрокомпенсаторы успешно справляются сами.

Вроде бы плюсов много. К сожалению, минусы тоже есть.

Лучшая деталь – отсутствующая

Несмотря на то что польза от компенсаторов несомненно есть, вместе с этой пользой появляются и некоторые сложности. Как ни крути, а рабочее тело гидрокомпенсаторов – это масло. И если с ним что-то идёт не так, работать они не будут.

И вот тут начинаются сложности. Низкое давление – не работают, забитые каналы ГБЦ – не работают, некачественное или старое масло – не работают. Даже упущенный уровень масла приведёт к тому, что в ГБЦ появится неприятный шум. 

Кстати, с маслом и гидрокомпенсаторами связана история, которая наглядно иллюстрирует ситуацию. В фордовских моторах Zetec-E, которые стояли на первых Ford Escort и на Ford Mondeo, были гидрокомпенсаторы. Но с появлением первого поколения Фокусов, где стояли эти же моторы, гидрокомпенсаторы из них вытащили и поставили толкатели (причём даже без регулировочных шайб, хотя на европейских Фокусах они были). Почему? Да потому что в США эти Фокусы стоили копейки (ладно – центы), покупала их голь перекатная, а к обслуживанию относились соответственно американскому менталитету и собственному статуту – кое-как. И гидрокомпенсаторы в моторах, в которых по 30-40 тысяч километров не меняли масло, жить никак не хотели. Так что качество масла для машин с этими деталями – не пустой звук.

Второй момент – это наличие пусть и простенького, но механизма внутри «гидрика». Со временем он изнашивается (хуже ходят подвижные части, залипает шарик клапана, появляются не предусмотренные конструкцией зазоры, меняет характеристики пружина плунжера). В этом случае он либо клинит, либо не запирает внутри себя масло. Плохо и то, и другое. В первом случае он стремительно сжирает кулачки распредвала, во втором – начинает стучать (и тоже убивает распредвал), а в самых запущенных случаях не может нормально двигать клапан, постепенно «отключая» цилиндр.

И ещё один недостаток моторов с гидрокомпенсаторами – это повышенный шум сразу после пуска мотора. В первые секунды им тяжело наполняться густым маслом, и в момент этого переходного процесса сразу после пуска они могут здорово бренчать. Впрочем, если сами они исправны и нет проблем с качеством масла и его давлением, шум быстро проходит.

Как проверить?

Вот тут сейчас будет очень коротко и грустно: качественно проверить «гидрики» можно только после их снятия. Можно, конечно, послушать работу мотора (лучше стетоскопом) и проверить, нет ли подозрительного стука под клапанной крышкой над одним из цилиндров. Если звук локализован чётко, вероятность неисправности гидрокомпенсатора очень высокая. Правда, тут возникает множество вопросов: стучит ли он из-за износа или недостатка давления масла, в каком состоянии находятся масляные каналы ГБЦ, нет ли износа кулачка распредвала, а если есть, то по какой причине этот износ начался? И в конце концов всё равно придётся вытаскивать «гидрики».

Дальше всё намного проще: заполненный маслом гидрокомпенсатор сжиматься не должен, пустой – должен. Если пустой «гидрик» не сжимается, он заклинил, если сжимается полный – износился плунжерный механизм.

Иногда компенсаторы ремонтируют. Разбирают, хорошо промывают, затем собирают заново. В зависимости от особенностей конструкции «гидрика» (не все они хорошо поддаются разборке, а главное – сборке), эта операция может привести к успеху. Но чаще всё-таки приходится покупать новые гидрокомпенсаторы. 

Не думаю, что кто-то из читателей захочет их менять своими руками (это довольно хлопотно, хотя не очень сложно), поэтому на этом вопросе останавливаться не буду. Но замечу, что ваш покорный слуга на восьмиклапанном моторе менял их прямо во дворе, хотя иногда при этом позволял себе немного сквернословия. Но не будем о грустном и перейдём к более интересному вопросу: почему многие считают, что эпоха «гидриков» заканчивается?

Быстрее, выше и ниже

Говорить о том, что гидрокомпенсаторов скоро не будет совсем, преждевременно. Тем не менее такая тенденция есть. И виновата в этом, как ни странно, та же экология.

Какие системы мы привыкли видеть в самых эффективных (а значит, и экологичных) моторах? В первую очередь – систему изменения высоты поднятия клапана. Конечно, уже почти у всех есть системы изменения фаз, но наиболее простым и популярным системам с гидравлическими фазовращателями наличие «гидриков» не мешает. А вот системам изменения поднятия клапанов оно иногда мешает существенно. И, по большому счёту, гидрокомпенсаторы там уже и не всегда нужны. Так зачем делать мотор сложнее и дороже?

Второй фактор – это наличие инертности. Как бы быстро ни работали «гидрики», им требуется время для набора и выпуска масла. Поэтому в некоторых моторах, особенно оборотистых, их не жалуют совсем. Например, в двигателях Honda, где они пропали в первую очередь на моторах с системой VTEC. Система и без того сложная, так что проще вернуть в регламент регулировку клапанов каждые 40 тысяч.

Есть ещё и другие факторы. Если у Жигулей можно было крутить клапаны каждые 20 тысяч, современные технологии позволяют сделать эту операцию необходимой раз в 90 тысяч. А так как в среднем гарантия на мотор у нас составляет не более 150 тысяч, то запариваться с «гидриками» смысла нет. Шум? Нестрашно – моторные отсеки, в отличие от арок, сейчас пытаются звукоизолировать более-менее качественно. 

И последнее – это неизбежный рост стоимости мотора с «гидриками». Даже самые бюджетные машины с рядными «четвёрками» сейчас 16-клапанные, так что такой мотор будет заметно дороже и тяжелее. А зачем, если ему отмеряют на заводе всего 150 тысяч пробега? И так пойдёт, без лишних деталей.

Получается, что в дорогих моторах клапанный механизм и без того слишком дорогой и сложный, а в недорогих «гидрики» ставить просто не хочется. Однако это не значит, что от них скоро все откажутся. Скорее всего, пока ДВС не умрут под натиском электрожужжалок, в некоторой их части компенсаторы будут стоять до последнего.