Принцип работы гидрокомпенсатора клапанов: Гидрокомпенсаторы клапанов ГРМ: устройство и принцип работы

Гидрокомпенсатор. Принцип его работы. — Автомастер

Гидрокомпенсатор. Принцип его работы.

Подробности

По мере прогрева двигателя, детали ГРМ также нагреваются, что ведет к их тепловому расширению, а следовательно изменению зазоров между ними. Не правильная регулировка зазоров, а именно выставление очень маленького зазора может привести к не плотному закрытию клапана, что вызовет его прогорание или стуки в системе ГРМ при выставлении слишком большого зазора. К тому же этот зазор изменяется в процессе эксплуатации двигателя вследствие износа.

Так как регулировка зазора клапанов является довольно сложным и ответственным мероприятием, на смену рычагам и шайбам, которые требуют регулировки, пришли гидрокомпенсаторы которые автоматически выбирают зазор и при этом, не требуется никаких дополнительных настроек.

Устройство гидрокомпенсатора приведено на (Рис 1).

Рис 1 – Схематическое изображение гидрокомпенсатора.

1 – кулачек распределительного вала. 2 – выемка в теле гидрокомпенсатора. 3 – втулка плунжера. 4 – плунжер. 5 – пружина клапана плунжера. 6 – пружина клапана газораспределительного механизма. 7 – зазор между кулачком распределительного вала и рабочей поверхности гидрокомпенсатора. 8 — шарик (клапан плунжера). 9 – масляный канал в теле гидрокомпенсатора. 10 – масляный канал в головке блока цилиндров. 11 – пружина плунжирной пары. 12 – клапан газораспределительного механизма.

Работает гидрокомпенсатор следующим образом:
1. Положение, когда кулачек распределительного вала находится противоположно рабочей поверхности гидрокомпенсатора (Рис 2). Клапан ГРМ 12 под действием пружины 6 находится в закрытом положении, усилие со стороны гидрокомпенсатора на него отсутствует.

   Рис 2 — Кулачек не давит на гидрокомпенсатор.

   За счет действия пружины 11 и плунжерной пары 3 и 4 происходит перемещение плунжера вместе с телом гидрокомпенсатора, пока вся конструкция не упрется в кулачек распредвала, тем самым убирая зазор.
   Когда масляный канал гидрокомпенсатора 9 и головки 10 станут на одном уровни, то масло под давлением подается во внутрь компенсатора. Далее через выемку 2 и клапан 8 попадает во внутрь плунжерной пары.
2. Следующим этапом является надавливание кулачка распредвала на компенсатор.

   Рис 3 – Кулачек давит на гидрокомпенсатор.

   Внутри плунжерной пары создается давление, которым запирается шариковый клапан 8. Так как у масла маленький коэффициент сжатия, получается, что гидрокомпенсатор выступает как жесткий элемент между распредвалом и клапаном. Получается, что кулачек распредвала давит на компенсатор, а он в свою очередь открывает клапан.

В процессе сдавливания гидрокомпенсатора из плунжерной пары через клапан выдавливается небольшое количество масла, прежде чем шарик полностью преградит дорогу маслу. Таким образом, вновь образуется зазор, который при следующем проворачивании распредвала на 180 градусов исчезнет за счет пружины плунжерной пары и новой закачанной в него порции масла. В этом заключается работа гидрокомпенсатора, что, не смотря на температуру двигателя (присутствует или нет тепловое расширение деталей), гидрокомпенсатор всегда подбирает необходимый зазор. На протяжении всего срока службы не требует дополнительных вмешательств и проведения, каких-либо настроек.

Стучат гидрокомпенсаторы.

Стук гидрокомпенсаторов говорит об их не правильной работе. Стук происходит из-за того, что компенсатор не успевает выбирать зазор, то есть он не справляется со своей работой.

Стучать гидрокомпенсаторы могут по следующим причинам:

1. В системе смазки создается не достаточное давление масла, что приводит к тому, что компенсаторы не заполняются необходимым количеством масла. Устранение неисправности
   : В этом случае гидрокомпенсаторы исправны, причину нужно искать в системе смазки.
2. Износ в плунжерной паре. Масло вытекает между втулкой плунжера 3 и самим плунжером 4 из полости под плунжером. Вследствие чего гидрокомпенсатор не успевает выбирать зазор. Устранение неисправности: Замена гидрокомпенсаторов.
3. Износ или засорение шарикового клапана в плунжерной паре, что приводит к дополнительным утечкам масла из плунжерной пары. Так же как и в предыдущем случае гидрокомпенсатор не успевает выбирать зазор. Устранение неисправности: Засорение шарикового клапана обычно происходит вследствие использования низкокачественного масла. Поэтому промывка гидрокомпенсатора может отсрочить их замену, но все же если на них проехали уже приличное расстояние, то их лучше заменить.
4. Заклинивание плунжерной пары. В этом случае работа гидрокомпенсатора полностью парализована.

Для продления срока службы как гидрокомпенсаторов, так и всех трущихся частей двигателя, нужно не экономить на качестве масла. Покупать масло следует только в проверенных магазинах, где вы уверены, что приобретете не подделку, а настоящее качественное масло. Помните, что буквально один раз стоит залить подделку, и вы в разы сократите ресурс вашего двигателя, а то и вообще можно испортить его. Так же помните о своевременной замене масла и масляного фильтра.

Принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов: устройство, виды

 

В двигателях, разрабатываемых на заре автопрома, за регулировку тепловых зазоров – а они неминуемо образовывались из-за износа клапанов – отвечали специальные механизмы. По этой причине клапанная система штатно настраивалась через каждые 15 тыс. км, для чего приходилось вскрывать головку блока цилиндров. Поскольку эта операция очень ответственна, грамотно провести ее мог только мастер с высокой квалификацией. Однако последующее развитие моторов позволило разработать устройство, способное автоматически поддерживать зазор клапанов без разборки ГБЦ. Разумеется, при этом оно обязательно учитывает степень износа газораспределительного механизма. Устройство гидрокомпенсатора клапанов – так называется данный механизм – достаточно простое, но эффективное. Его главными составляющими являются толкатель и пружины, постоянно находящиеся в движении и меняющиеся в размерах соответственно тепловым зазорам. Иногда такие «регулировщики» называются гидротолкотелями, а в простонародье попросту «гидриками». 

 

Чем современные гидрокомпенсаторы отличаются от механических толкателей 

Появлению «гидриков» мы во многом обязаны японским конструкторам автомобилей, которые первыми в мире стали массово внедрять данный механизм в конструкцию ГРМ двигателей. Именно они стали значительную долю своего внимания уделять не только основным узлам и деталям непосредственно силового агрегата, но и его газораспределительного механизма. Что касается механических толкателей, распространенных в тот период времени, то их выход из обихода при проектировании транспортных средств был обусловлен двумя главными причинами. 

Во-первых, принцип работы гидрокомпенсаторов позволяет отказаться от частой регулировки ГРМ, характерной для предыдущей версии регулирующих устройств. Во-вторых, механизмы с механикой производят гораздо больше шума по сравнению с «гидриками». Кроме того, их утилитарность, то есть практическая польза, заключается в том, что они намного лучше справляются со своей функцией. Ведь в современных двигателях, за редким исключением, коленчатые валы обычно работают с частотой до 3 500 об./мин и редко превышают планку в 5 000 об./мин. При таком режиме устройство и работа гидрокомпенсаторов полностью себя оправдывает – они прекрасно справляются со своей задачей, не нуждаются в обслуживании и отличаются тихой работой. И все бы хорошо, если бы не одно досадное «но»: как только коленвал двигателя раскручивается примерно до 6 000 об./мин, гидротолкатели попросту не поспевают за такой «крутибельностью», начинают стучать и быстро выходят из строя. 

 

Конструкция гидрокомпенсаторов и виды устройств

Устройство гидрокомпенсатора в его современном виде предполагает две схемы. Однако конструкционно они мало чем различаются, и в любом случае весь механизм спрятан в неразборный металлический корпус. Разница только в том, где монтируется устройство: в одном случае это гнезда газораспределительного механизма, в другом – гнезда коромысел клапанов. Набор деталей в обоих случаях одинаков: плунжер со втулками, пружина клапана и плунжера, шариковый клапан. 

На данный момент существует 4 вида компенсаторов – одни постепенно уходят в прошлое, но еще встречаются в силовых агрегатах, другие же уверенно находят все большее распространение. 

 Гидравлическая опора, принцип которой основан на взаимодействии с рычагами и коромыслами. Сейчас такие механизмы практически не встречаются, однако в предыдущих поколениях силовых агрегатов они применялись весьма активно.

 Роликовый гидротолкатель – он применяется довольно часто.

 Гидроопора.

 Гидравлический толкатель (гидрокомпенсатор), регулирующий зазоры между клапанами и распределительным валом. Получил широкое распространение на новых моделях автомобилей. 

Соответственно, будущее – за различными модификациями гидротолкателей, в то время как гидроопоры у конструкторов автомобилей быстро выходят из обихода. 

 

Зачем нужны гидравлические «регулировщики» 

Когда мотор постепенно достигает рабочей температуры, нагреваются и другие его элементы. Связанное с этим расширение деталей вызывает уменьшение самых разных зазоров в силовом агрегате. А регулировка зазоров в газораспределительном механизме – очень ответственная операция, так как от нее во многом зависит стабильность работы мотора. Понятное дело, что ручная регулировка – дело утомительное и малоэффективное, с ним гораздо успешнее справляются специальные механизмы. Тем более, что клапаны при активной эксплуатации автомобиля постоянно находятся как под механической, так и тепловой нагрузкой. И нельзя забывать, что все компоненты ГРМ прогреваются неравномерно, что в сочетании с естественным истиранием приводит к повышенному износу клапанного механизма. 

Принцип работы гидрокомпенсаторов клапанов основан на обеспечении оптимального теплового зазора. А он должен быть разным, так как впускные клапаны по сравнению с выпускными, контактирующими с горячими газами, нагреваются на порядок меньше. Вдобавок «регулировщики» способны учитывать и износ клапанного механизма, хотя это и не решает проблему повышенного расхода топлива и падения мощности двигателя. 

Возвращаясь к вопросу регулировки ГРМ вручную, нельзя не заметить, что подобная подстройка должна осуществляться через 15 тыс. км. Однако без весьма специфических навыков осуществлять такую процедуру крайне не рекомендуется, поскольку нужно учитывать самые разнообразные температурные колебания. Это так же, как и в случае со средней температурой по палате, которая не дает объективных данных о состоянии пациентов. И совсем другое дело – гидравлические компенсаторы, регулирующие зазор в автоматическом режиме с учетом актуальных параметров. 

 

Достоинства и недостатки механизма 

Непосредственная функция гидротолкателя заключается в регулировке зазора между коленвалом и клапаном, так как без него нормально работать двигатель не способен. Регулировка осуществляется в автоматическом режиме за счет изменения давления моторного масла. В таком механизме кроется ряд явных преимуществ:

 экономнее расходуется горючее;

 увеличивается эксплуатационный ресурс и мощность силового агрегата;

 улучшаются динамические показатели автомобиля;

 возрастает срок службы газораспределительного механизма, фазы впрыска топлива становятся точнее;

 двигатель становится практически бесшумным, он работает мягко. 

Однако, как в любой схеме, не обходится и без недостатков. В первую очередь они связаны с частой заменой масла, существенно бьющего по карману автовладельца. Ведь предпочтительно использовать синтетическую смазку, а она часто является самой дорогой. 

Во-вторых, от того, как работает гидрокомпенсатор клапанов, зависит бесшумность и эффективность работы ГРМ. Увы, со временем данные компоненты мотора забиваются, из-за чего газораспределительный механизм начинает шуметь. Вдобавок такую конструкцию отремонтировать собственными силами довольно непросто, и поэтому приходится обращаться к автомеханикам-мотористам. Соответственно, чтобы не терять время и деньги, владельцам легковых машин независимо от их класса желательно постоянно следить за чистотой мотора. Тем более, что список профилактических работ не так уж и обширен – достаточно вовремя менять масло и тщательно промывать силовой агрегат. Да и в целом любую неисправность ГРМ желательно устранять сразу же после ее появления. 

 

Последовательность промывки гидрокомпенсаторов

Очищать гидротолкатели следует в непыльном помещении. Сквозняков тоже не должно быть. Подготовительные работы предполагают поиск 3 емкостей, в которых может поместиться гидрокомпенсатор, а также покупку промывочной жидкости – подойдет и бензин АИ-92, и керосин. Кроме того, перед процедурой машина должна хотя бы сутки постоять в гараже, чтобы максимально избавиться от отработанного масла. Для очистки потребуется и щетка с синтетической щетиной. Далее алгоритм действий таков:

 отключить бортовую сеть от подачи электроэнергии – отключаем АКБ;

 снимаем воздушный фильтр и крышку головки блока цилиндров;

 достаем гидравлический компенсатор, предварительно сняв оси коромысел.

Чтобы промыть компенсатор в первой емкости, погружаем его в налитую жидкость и нажимаем на шариковый клапан. Для этого обычно используется проволока, пропускаемая через отверстие в плунжере. Причем аккуратность в данном деле не помешает – непродуманные, грубые действия способны привести к поломке пружины. Затем следует надавить на сам плунжер, и как только ход станет легким, отжать шарик клапана для того, чтобы слить жидкость. Для более тщательной промывки каналов в корпусе детали используется специальный шприц. 

Во второй емкости процедура просто повторяется, в то время как третья нужна для проверки – это финальный этап. Перед тем, как установить промытый гидрокомпенсатор обратно в гнездо, нужно окунуть его в промывочную жидкость, набрать ее и опустить клапан. Далее деталь вынимается плунжером вверх при одновременном надавливании на него пальцем – он должен быть неподвижен. Если движение отсутствует, можно начинать обратную сборку двигателя. 

По завершении работ следует запустить двигатель и дать ему несколько минут поработать вхолостую. Если промывка осуществлена успешно, то не будет никакого стука. Также он должен отсутствовать после минимального прогрева силового агрегата и выхода его на рабочий температурный режим. 

 

Как самостоятельно заменить гидрокомпенсатор?

Замена гидротолкателей на новые считается логичным решением только тогда, когда их промывка не дала никакого результата. Это означает, что данные детали банально износились и больше не способны выполнять свою функцию. Однако установка работоспособных компенсаторов иногда сопряжена с трудностями и финансовыми расходами, так как менять придется не только «регулировщиков». 

Вначале нужно снять неисправный механизм. Для этого обычно используется магнит, так как данная деталь уже способна свободно двигаться. Другое дело, когда она «прикипела» к поверхности – тогда потребуется специальный съемник. Второй этап заключается в промывке системы подачи смазывающей жидкости, замене масляного фильтра и заливке нового масла. Вдобавок придется предварительно проверить, подается ли масло в посадочное гнездо для гидрокомпенсаторов – потребуется лишь несколько раз прокрутить коленчатый вал. Данный этап очень ответственен, так как монтаж деталей, к которым подается недостаточно масла, вызывает критические ударные нагрузки. 

Исходя из принципа работы гидрокомпенсаторов, после их замены не рекомендуется сразу же заводить мотор и выводить его в штатный режим. Ключом зажигания нужно лишь несколько раз провернуть коленчатый вал и выждать полчаса, а лучше час. За данный отрезок времени давление масла в системе нормализуется, а гидротолкатели сами «найдут» положенные им места. 

Однако возникает вопрос: сколько компенсаторов клапанов подлежат замене? Ответ на него находит непосредственно автовладелец. Например, из строя вышел 1 или 2 механизма. В таком случае, при отсутствии «свободных» денег, меняются только они, а остальные подвергаются ремонту или профилактике. Однако оптимальным решением считается комплексная замена, которая гарантирует отсутствие проблем в данной части ГРМ на довольно продолжительный период. Кроме того, рекомендуется использовать только качественно масло – оно способно продлить «жизнь» не только гидрокомпенсаторов, но и других компонентов двигателя, находящихся под нагрузкой.

Гидрокомпенсатор. Принцип работы

Пожалуй, не имеет смысла даже задаваться вопросом: какая из частей автомобиля самая важная. Автомобиль является сложной, целостной системой, работоспособность которой зависит от множества переменных. В итоге мы приходим к выводу, что полноценное функционирование автомобиля возможно лишь при исправности каждой его детали.

Одной из таких частей является гидрокомпенсатор. Размеры этой детали невелики, однако функция его от этого не становится менее важной и состоит она в сокращении зазоров между рабочими поверхностями двигателя внутреннего сгорания.

Зачем конструкторам собственно понадобилось устранить эти зазоры в двигателе? Зазоры существенно влияют на уровень вибрации, а потому и на эффективность работы двигателя в целом. В связи с этим, регулируя зазор, можно снизить уровень ударных нагрузок, а также уменьшить износ рабочей части газораспределительной системы двигателя. Кроме того, регулировка зазоров делает работу двигателя более мягкой.

На этапе конструирования проблема зазоров решается при расчете теплового расширения элементов двигателя. В процессе работы двигатель нагревается, что вызывает тепловое расширение его компонентов и уменьшение зазоров. Однако такой подход не решает в полной мере проблемы зазоров. Поэтому для решения данной задачи в прошлом столетии был предложен гидрокомпенсатор зазоров клапанов. Данное новшество было успешно внедрено в автопромышленности и используется по сей день.

Главными компонентами гидрокомпенсатора зазоров клапанов является плунжерная пара, снабженная шариковым клапаном и каналами для подачи масла. При работе двигателя плунжерная пара наполняется несжимаемым маслом, поступающим из системы смазки. Применяемое в системе смазки автомобиля масло является несжимаемым, а потому при работе гидрокомпенсатор выступает в роли жесткой опоры, которая, взаимодействуя с элементами системы газораспределения, полностью устраняет зазоры.

Подробности работы гидрокомпенсатора довольно сложны, поэтому мы не будем углубляться в их рассмотрение. Однако следует отметить, что применение гидрокомпенсатора полностью устраняет зазоры, что снижает уровень вибраций при работе двигателя и его износ, а также уменьшает уровень шума.

Перед поступлением в продажу гидрокомпенсаторы проходят проверку на соответствие требованиям износоустойчивости и механической прочности, а также на соответствие другим нормам современных стандартов.

Колодийчук Андрей, специально для ByCars.ru

что это такое, принцип работы и как их проверить

Тот, кто имеет опыт вождения автомобилей, наверняка помнит «магическое число» 10 000 как напоминание о том, что настало время регулировки ГРМ. Именно такой километраж необходимо было «откатать», чтобы проверить зазор между кулачками распределительного вала и клапанами.

Для несведущих следует пояснить, что операция эта весьма важна для того, чтобы мотор проработал долгое время, не теряя компрессии и мощности.

Гидрокомпенсатор клапанов — что это такое и его принцип работы

В процессе работы повышается температура, и в этом случае металлические части имеют свойство расширяться. Так вот из-за этого нагрева увеличиваются штоки клапанов, в результате чего они упираются в кулаки распредвала и не закрывают полностью впускные и выпускные отверстия, через которые в цилиндры поступает горючая смесь и выводятся отработанные газы.

Видео — принцип работы гидрокомпенсатора клапанов:

Чтобы такое не происходило, между клапанами и кулачками распределительного вала устанавливаются зазоры ровно на ту величину, на которую увеличиваются при сильном нагреве стержни клапанов.

Со временем эти зазоры увеличиваются, что приводит к несвоевременному поступлению горючей смеси к поршням и неполному выводу газов из камер сгорания. Это не только снижает эффективность двигателя, но и приводит к его постепенному выводу из строя.

Видео — замена гидрокомпенсаторов на Hyundai Getz:

Именно поэтому приходилось проводить корректировку зазоров через каждые 10 000 км пробега, снимая крышку клапанной коробки. А надо заметить, что дело это было не из легких, так как существуют определенные правила процедуры, которые нарушать нельзя ни в коем случае.

По мере того, как автомобиль стал входить в жизнь каждого второго жителя нашей страны, и знание его внутреннего устройства уже потеряло свою актуальность, необходимо было как-то решать вопрос о том, чтобы регулировка зазоров решалась автоматически, без необходимости вмешательства водителя. И решение пришло в виде установки гидрокомпенсаторов.

Если говорить о самом устройстве, то надо отметить, что настройка его на заводе производится с ювелирной точностью. И это немудрено, так как даже доли миллиметра играют значительную роль. Механизм достаточно сложный, и принцип его работы состоит в том, чтобы производить действия, направленные на регулировку зазора.

Гидрокомпенсатор ни что иное, как копия ручного насоса в сильно уменьшенном виде. Внутри устройства имеется шариковый клапан, через который из системы смазки поступает масло внутрь. Своим давлением оно начинает выталкивать поршень вверх, уменьшая зазор между кулачком и клапаном. Надо сказать, что это масло поступает строго дозировано, чтобы исключить подъем поршня на величину, большую чем зазор.

Спустя некоторый период, происходит выработка, за счет которой вновь увеличивается зазор. Давление внутри гидрокомпенсатора начинает падать, и шариковый клапан, приоткрываясь, впускает необходимое количество масла, а зазор вновь приходит в норму. То есть, происходит его автоматическая регулировка, без какого-то вмешательства извне.

Видео — принцип работы гидрокомпенсаторов:

Вот, в принципе, и все. Можно, конечно, перечислить все параметры и размеры, но зачем? Для большинства автолюбителей ведь важен сам процесс, а не тактико-технические показатели. А вот поговорить о «плюсах» и «минусах» упомянутых устройств, наверное, стоит.

Плюсы

Гидрокомпенсаторы продляют срок работы двигателя, звук работы агрегатов газораспределительного механизма заметно снижается. За счет того, что зазор фактически постоянен, нет потерь компрессии, и двигатель не теряет мощности.

Помимо всего, нет необходимости лишний раз прикасаться к агрегатам двигателя и вносить коррективы в работу деталей газораспределительного механизма, который настроен весьма тонко.

Минусы

Самый существенный недостаток (который, впрочем, вполне распространен среди наших автолюбителей) – использование моторного масла только высокого качества, а также обязательная его замена точно в срок.

Гидрокомпенсаторы настолько капризны, что к их неполадке может привести любая, даже очень мелкая соринка. К тому же, если заклинит одно устройство, неисправности станут нарастать как снежный ком, постепенно выводя из строя всю систему.

Примите во внимание, что ремонт гидрокомпенсаторов само по себе занятие недешевое, а если еще нужно менять и части ГРМ, то невнимательность может весьма дорого стоить.

Как проверить гидрокомпенсаторы

Как и любой другой механизм, гидрокомпенсатор может ломаться, вырабатывать срок, проявлять скрытый заводской брак. Что тут поделать? Вечный двигатель – увы – пока еще не изобретен.

Признаки приближающейся неприятности такие же, как и у клапанов: из недр двигателя начинается своеобразный стук. Если вы знаете свою машину, то сразу определите характерное «цок-цок-цок».

Видео — признаки износа гидрокомпенсаторов на двигателях Volkswagen TDi PD:

Немедленно паниковать и сразу же «включать калькулятор» в голове, подсчитывая, во сколько сможет обойтись ремонт, вряд ли стоит. Проверьте уровень масла. Вдруг он недостаточен, и потому в гидрокомпенсаторе не создается нужного давления. Просто долейте масло до указателя уровня, а минут через 15 попробуйте завести двигатель. В большинстве случаев стук пропадает.

Видео — как проверить гидрокомпенсаторы:

Второй случай возможен после долгой эксплуатации, если к тому же использовались некачественные смазочные материалы. Нагар оседает на частях устройства, закоксовывая его. Можно, конечно, найти работу для своих рук и попробовать сделать прочистку самостоятельно (как советуют некоторые умельцы со страниц различных сайтов), но это может привести к серьезным поломкам. Лучше потратиться на замену, как это рекомендуют все производители.

И наконец, вариант, когда компенсаторы просто износились. Несмотря на то, что прочность их рассчитана на эксплуатацию в течение довольно длительного срока, в нашей стране бывают случаи, когда машины катаются до тех пор, пока не начинают саморазбираться.

Если автомобиль дорог как память о значимых событиях жизни, то ваш путь также лежит в автосервис для замены гидрокомпенсаторов. Если же приступами ностальгии вы не страдаете, то сдайте «железного коня» в утиль, чтобы ремонт отдельных мелких устройств не превысил его стоимость.

А вы знаете как обслужить аккумулятор автомобиля, чтобы он прослужил долго?

Как произвести полировку стеклянных фар можете прочитать в этой статье.

Как правильно подготовить машину https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/to-i-remont/pokraska-avto-svoimi-rukami.html к покраске.

Видео — замена гидрокомпенсаторов Hyundai Accent:

Принцип работы гидрокомпенсатора клапанов: Типы, устройство, неисправности

Принцип работы гидрокомпенсатора клапанов заключается в автоматической регулировке зазоров в газораспределительном механизме. Он также служит для нивелирования выработок, возникших вследствие естественного износа деталей ГРМ

Типы  гидрокомпенсаторов

В зависимости от конструкции и расположения существует несколько типов:

• Гидротолкатель. Ввиду своей простоты и надежности, получил наибольшее распространение, в особенности на моторах зарубежных производителей;
• Гидроопора. Ставится там, где импульс от эксцентрика идет не напрямую, а через рычаг;
• Гидроопора для установки в рычаги и коромысла. Модернизированный вариант гидроопоры. Монтируется непосредственно в одну из деталей в системе газораспределения;
• Роликовый гидротолкатель. Рабочей частью является ролик. В остальном функционирует так же, как остальные представители.

Устройство гидрокомпенсатора

Для примера рассмотрим самый распространенный тип, широко применяемый на современных авто – гидротолкатель. Он устанавливается в специально предназначенную полость головки блока цилиндров между кулачком распределительного вала и наконечником стержня впускного или выпускного клапана.

Видео

Состоит из следующих частей:

• корпус – служит для восприятия усилия от эксцентрика распределительного вала, а также фиксирует положение в теле головки блока цилиндров;
• плунжер – перемещает корпус до полного устранения зазора, а также передает нагрузку дальше;
• втулка – передает полученное усилие на стержень;
• пружина плунжерной пары – разводит подвижные части относительно друг друга;
• шарик – запирает масляный канал после наполнения;
• пружина шарика – является движущей силой в перекрывании сообщения между камерами;
• фиксирующий колпачок – удерживает шариковый запорный механизм на своем месте.

Принцип работы гидрокомпенсатора

После запуска двигателя, масляный насос начинает нагнетать смазку в систему. На стенке цилиндрической полости, в головке блока цилиндров, имеется выходное отверстие, связанное с основной магистралью системы смазки.

На корпусе гидротолкателя имеется кольцевая проточка, которая расположена на одном уровне с каналом в ГБЦ, и отверстие, ведущее во внутреннее пространство. Взаимное расположение канальцев рассчитано таким образом, что они становятся соосными в момент, когда эксцентрик двигается в режиме холостого хода.

Под действием давления внутрь нагнетается смазочный материал. С внутренней стороны, между плунжером и корпусом, также имеется выемка, через которую смазка попадает внутрь. Продавливая сопротивление пружинки, масло поступает под плунжер, толкая его.

Это происходит до тех пор, пока гидрокомпенсатор с верхней стороны не упирается в кулачок распределительного вала, а с нижней – в стержень. Далее давление в пространстве внутри втулки и над ней выравнивается, и этот объем герметично закупоривается.

Таким образом, температурный зазор в газораспределительном механизме исчезает. Поэтому усилие от эксцентрика распредвала передается полностью, обеспечивая заложенное конструкторами функционирование узла.

Гидрокомпенсатор

Неисправности. На выход из строя гидравлического компенсатора, в первую очередь, указывает характерный стук при запуске двигателя. На начальном этапе посторонний шум при прогреве мотора может пропадать по истечении некоторого времени, обычно после прогрева.

Но если не принять мер, продолжив эксплуатацию автомобиля, последует полный отказ. Следствием этого будет являться снижение мощности ДВС, повышенный расход топлива, а также ускоренный износ деталей ГРМ.

Распространенные неисправности гидрокомпенсаторов

Самые распространенные неисправности можно разделить на несколько категорий:

1. засорение продуктами разложения масла или другими инородными телами. Здесь основной причиной становится использование некачественной смазки, которая может деградировать и расслоиться, или попадание посторонних засорителей.Сгустки с высокой вязкостью, а иногда даже затвердевшие частички, могут закупорить систему как на уровне подвода, так и внутри гидрокомпенсатора. Это либо полностью парализует работу, либо затрудняет ее;
2. недостаточное наполнение. Может быть как следствием загрязнения, так и указывать на низкое давление, создаваемое насосом. В случае с насосом, проблема нуждается в немедленном разрешении, так как страдают не только компенсаторы, но и все трущиеся элементы;
3. выработка в плунжерной паре. При этом не обеспечивается полное запирание смазочного материала внутри втулки или, в запущенных случаях, ее заклинивание;
4. дисфункция шарикового запорного устройства. Наиболее частой причиной становится засорение. Плунжерная пара перестает выполнять свои функции. Появляются ударные нагрузки;
5. появление задиров и шероховатостей на стенках компенсатора и в выемке ГБЦ. При этом затрудняется возвратно-поступательное движение. Это, в особо запущенных случаях, может привести к неполному закрытию впускного или выпускного канала и даже заклиниванию.

Профилактика и ремонт

Наиболее простой и надежный способ профилактики вытекает из разносторонности работы гидрокомпенсатора клапана – использование хорошего моторного масла с требуемыми показателями вязкости. Конструкция проста и надежна, ломаться при должном обслуживании нечему, поэтому этот узел рассчитан на весь срок службы ДВС.

Если поломка явилась следствием какого-либо механического дефекта – здесь поможет только замена. Для замены необходимо произвести демонтаж распредвала.

Если причина поломки засорение – можно попробовать восстановить путем чистки. Для этого компенсатор нужно разобрать.

Разборка. Самый простой способ – обмотать тряпкой и несколько раз несильно ударить о нетвердую поверхность (дерево, пластик), сориентировав его так, как он стоит в ГБЦ. При этом внутренняя подвижная часть должна выйти из своего посадочного места.

Никаких стопорных приспособлений там нет. Также можно использовать щипцы с мягкими губками и вытащить плунжерную пару, потянув за втулку. Ни в коем случае нельзя использовать пассатижи или другой металлический инструмент, так как можно поцарапать или деформировать рабочие поверхности.

Далее нужно разъединить плунжерную пару и снять пружину. После этого снять удерживающий колпачок и извлечь шарик с пружинкой.

Очистка. Ввиду отсутствия резиновых уплотнителей и других элементов, подверженных химическому воздействию, промывку можно производить любой жидкостью для очистки замасленных поверхностей.

Использовать металлические скребки или щетки нельзя, так как подгонка очень точная, и малейшие механические повреждения могут в дальнейшем вызвать поломку. После промывки тщательно высушить все элементы. Продуть сжатым воздухом.

Перед сборкой можно добавить внутрь немного масла (но не нужно наполнять полностью). Это позволит сократить время установления рабочего состояния после пуска двигателя.

как устроены, как работают, как выбрать

Если ещё пару десятков лет назад каждому водителю приходилось регулировать тепловые зазоры клапанов вручную, то сегодня гидрокомпенсаторы выполняют эту рутинную, но точную работу. Вообще, такое понятие, как тепловой зазор, потихоньку уходит в историю, поскольку гидрокомпенсаторы в головке блока просто их не допускают.

Принцип работы гидрокопенсатора

Расположение гидрокомпенсатора

Для чего нужен гидрокомпенсатор, мы уже разобрались — он компенсирует неизменные тепловые зазоры между клапаном (или его приводом) и распредвалом. Причём компенсирует по умному: независимо от того, прогретый двигатель или холодный, никакого стука из-под клапанной крышки мы слышать не должны, зазор будет выбираться автоматически и без нашего участия.

Гидроклмпенсатор Ауди, установленный в рокере

Это большой плюс устройства. Однако, есть и некоторые минусы, точнее, требования, которые нельзя игнорировать. Так, все виды гидрокомпенсаторов чрезвычайно чувствительны к качеству моторных масел и фильтров. Дело в том, что принцип работы гидрокомпенсатора основан на перепадах давления масла и устройство должно реагировать на работу системы смазки корректно и мгновенно. Используя старое изношенное или некачественное масло, мы не позволяем гидрокомпенсатору выполнять его работу правильно. Отсюда и стуки, шумы и некорректная работа всего газораспределительного механизма.

Виды и устройство гидрокомпенсаторов

Виды гидрокомпенсаторов

В зависимости от типа газораспределительного механизма (SOHC или DOHC), гидрокомпенсатор может иметь разное расположение и отличаться по форме и конструкции. Но по большому счёту, любой гидрик — это гидравлическая плунжерная система, закрытая в неразборном корпусе. В двигателях типа SOHC гидрики устанавливают в гнезде клапанного коромысла.

Где устанавливают гидрокомпенсаторы

В головках DOHC их устанавливают прямо в колодцы головки. Вот как выглядят разные типы гидриков:

1. Гидротолкатель.
2. Гидроопора.
3. Гидроопора рычага и коромысла.
4. Гидротолкатель роликовый.

Устройство гидрокомпенсатора не особо сложное, как и любой плунжерной гидросистемы. Каждый из них состоит из корпуса, плунжера, системы пружин, клапана, поршня и стопорных колец разной конструкции.

Схема простейшего гидрокомпенсатора

Как работает гидрокомпенсатор

Схема перепускного клапана и плунжера

Работа гидрокомпенсатора включает в себя две фазы, когда впускной или выпускной клапан ГРМ открыт или закрыт:

1. Клапан ГРМ закрыт. В этом случае кулачок распредвала не воздействует на гидрик и развернут к нему задней частью. Пружина внутри компенсатора распрямляется и поднимает плунжер на максимальную высоту, прижимая его к кулачку. Зазора нет. Подплунжерное пространство полностью заполняется маслом и как только давление внутри гидрика выравнивается с давлением в системе смазки, перепускной клапан закрывается.
2. Клапан ГРМ открыт. Сейчас кулачок распредвала повернут отливом в сторону компенсатора и воздействует на него с максимальной силой. Сила сжатия пружины рассчитана так, чтобы усилия хватило ровно настолько, чтобы открыть клапан ГРМ полностью. При этом лишнее масло из-под плунжера выдавливается наружу.

Конструкция и схема работы гидрокомпенсатора

Циклы работы гидрика повторяются бесконечно и что приятно — зазор не возникает ни в начале цикла, ни в переходных моментах, когда клапан ГРМ только начинает открываться или закрываться. Давление масла и настройка пружины полностью ликвидируют любой намёк на зазор. При нагреве детали газораспределительного механизма расширяются, требуя откорректировать зазор, кроме того, при износе кулачков распредвала зазор тоже должен бы измениться. Но этого не происходит, поскольку гидрокомпенсатор выбирает зазоры любого, термического или механического характера, принимая внутрь корпуса большую порцию масла.

Гидрокомпенсаторы Swag

Какие гидрокомпенсаторы лучше

Поскольку ремонт гидриков проводится в крайних случаях, то чаще всего выгоднее купить новый гидрокомпенсатор и избавиться от проблем с ним ещё тысяч на сто наперёд. Существуют компании, которые специализируются на автомобильных гидросистемах и гидриках в частности.

Штатовские роликовые гидрики Delphi

Тем не менее многие стремятся купить оригинальный гидрокомпенсатор от производителя.

Тут есть одна маленькая хитрость. Ни Фольксваген, ни ВАЗ, ни Мерседес своими силами не производят гидрики, они в любом случае покупают их у сторонних производителей, хотя цена гидрокомпенсатора, как бы оригинального, может крепко отличаться от цены на рынке запасных частей, так называемые запчасти aftermarket.

Поэтому особого смысла переплачивать за оригинальную деталь нет. Вот только несколько компаний, продающих вполне приличные гидрокомпенсаторы:

1. INA, немецкая компания, заслуженно пользующаяся репутацией производителя первоклассных гидроустройств. Заводы расположены в городе Хиршайд, качество великолепное, выносливые гидрики, способные переваривать даже наше масло. Дороговаты, но мы же любим свою машину?Гидрокомпенсаторы INA
2. Febi. Тоже немцы, но качество несколько хуже, что сказывается на гарантийном сроке, он меньше, чем у INA. Покупая их продукцию, обязательно смотрим на страну изготовления, поскольку Феби имеют несколько заводов в Китае и в Азии. Эти брать не стоит однозначно.Febi, стоит брать однозначно, если не подделка
3. Swag. Если не подделка, то вполне сносные немецкие компенсаторы. Если подделка, то зря выброшенные деньги.Swag в упаковке
4. Бюджетные гидрики АЕ и Ajusa (Испания). Стоят недорого, но хватает их максимум на 10-12 тысяч. Хотя, кому как повезёт. Капризные и требуют хорошего масла, со старым маслом лучше их не ставить вообще. Качество прихрамывает, но если другого выхода нет, тысяч пять можно протянуть и на них, потом застучат обязательно.Испанские Ajusa

Делаем выбор гидрокомпенсаторов правильно и взвешенно, тогда стук в головке блока нам не придётся слышать до 50-70 тысяч пробега. Тихой работы двигателя и ровных дорог!

Как работают гидрокомпенсаторы, и как избежать прогара клапана

Газораспределительный механизм моторов с течением времени существенно модернизировался. Развитие не обошло стороной и клапанное устройство ДВС. Поначалу возникающие зазоры между клапанами и распределительным валом корректировались вручную, затем появились механические регуляторы, однако вершиной настройки стали гидравлические компенсаторы. Мало знаете о подобных деталях? Тогда обязательно ознакомьтесь с приведённой ниже статьёй, которая поможет всем желающим понять, почему стучат гидрокомпенсаторы, что они собой представляют и поддаются ли ремонту.

Устройство и принцип работы гидрокомпенсаторов

Любой более-менее опытный автомобилист знает, что клапанный механизм двигателя регулирует впуск топливной смеси в цилиндры и выпуск из них отработанных газов. В процессе своей работы клапаны мотора попарно открываются и, естественно, работают в условиях колоссальной нагрузки, что связано с высокой температурой горения топлива. Для минимизации отрицательных свойств температурного расширения между узлами всего ГРМ предусмотрены тепловые зазоры, регуляцией которых и занимается стандартный гидрокомпенсатор.

Отличие гидравлических компенсаторов от иных регуляторов зазора клапанов заключается в том, что первые работают полностью автоматически, в то время как другие механизмы требуют того или иного участия автомобилиста в своей жизни. Что это значит? А значит это то, что при отсутствии гидрокомпенсаторов владелец автомобиля с некоторой периодичностью должен собственноручно выставлять тепловой зазор клапанов и внимательно следить за ними в процессе эксплуатации агрегата.

Говоря простыми словами, устройство гидрокомпенсатора – это механизм-связка, установленный между распредвалом мотора и каждым клапаном. Работает деталь по принципу плунжерной пары и циркуляции масла, выступая при этом «прокладкой» между ранее отмеченными элементами ГРМ. В итоге, получается так, что в зависимости от температурного режима работы двигателя между распределительным валом и рабочим клапаном всегда имеется взаимодействие, а самое главное – правильно настроенный тепловой зазор.

Почему появляется стук гидрокомпенсаторов

От многих автомобилистов нередко можно услышать фразы по типу:

• «Почему стучат гидрокомпенсаторы на холодную? Что делать?»;
• «Из-за чего стучат гидрокомпенсаторы на горячую? Где регулировать?»;
• «Застучали гидрокомпенсаторы. Как их теперь починить?».

Сразу отметим: формулировка проблемы подобным образом изначально неправильна. Важно понимать одну простую вещь – гидрокомпенсаторы клапанов стучать не могут, стучит сам клапанный механизм из-за неправильного функционирования. А вот последнее уже нередко провоцируют именно неисправности гидрокомпенсаторов. Но обо всём по порядку.

Выше было отмечено, что любой тип гидравлического компенсатора – это гидромеханизм, работающий за счёт плунжерной пары и масла, поступающего в него из мотора. То есть, причина стука гидрокомпенсаторов или клапанов, как будет правильней, кроется либо в неправильной работе плунжеров, либо в проблемах с маслообеспечением данного механизма. Если быть точнее, то неприятный звук может появиться по нескольким причинам:

• Масла, доходящего до гидрокомпенсаторов, недостаточно или оно имеет очень низкое качество. В итоге, плунжерная пара не получает должной смазки, давление в системе не появляется и регуляция зазора не происходит. Естественно, начинается стук клапанов, спровоцированный неправильным тепловым зазором;
• Каналы ГБЦ или самого гидравлического механизма забились выработкой. Подобное явление случается по причине неправильного использования масла. То есть, отсутствие своевременной замены масла или его чрезмерное выгорание способно забить масляные каналы и сделать из рабочего узла совершенно неисправный гидрокомпенсатор;
• Вышел из строя сам гидравлический механизм. Тут возможны две основные поломки: клин плунжерной пары или неправильная работа шарикового клапана, воздействующего непосредственно на тепловой клапан мотора. Случиться подобное может либо из-за нагара, появляющегося по причине использования плохого масла, либо же из-за брака, допущенного при сборке механизма. Физический износ узла практически исключён, ибо он в действительности вечен. В любом случае, определить точную причину неисправности поможет только тщательная проверка гидрокомпенсаторов и профессиональный взгляд на их состояние.

Сетовать на неправильную работу гидромеханизмов в конструкции ГРМ есть смысл лишь в том случае, когда наличие иных поломок в системе исключено (особенно – поломок клапанов). При иных же обстоятельствах ремонт гидрокомпенсаторов будет выглядеть чем-то ненужным и бессмысленным.

Ремонт гидрокомпенсаторов

Замена гидрокомпенсаторов или ремонт данных элементов ГРМ своими руками требуется, прямо скажем, очень редко. Связано это с тем, что конструкция механизмов продумана до мелочей и их реальную поломку зачастую вызывают не условия работы, а беспечность владельца машины. Последняя, конечно, есть не у всех автомобилистов, поэтому и ремонт гидрокомпенсаторов требуется не многим.

В любом случае, знание – это сила, поэтому информация о симптоматике и общих принципах починки гидравлических регуляторов зазоров будет нелишней. Сначала обратим внимание на признаки поломки гидрокомпенсаторов. Зачастую они более чем прозрачны и представлены следующим перечнем:

• мотор стал работать нестабильно;
• нарушилась динамика движения;
• появились «стучащие» шумы в работе ДВС;
• прогорели клапана;
• повысился расход топлива.

Естественно, чем большее количество симптомов появляется – тем большие основания имеются для того, чтобы задуматься о ремонте гидрокомпенсаторов своими руками. Почему именно собственноручно, а не на СТО? Всё просто. Особых сложностей в ремонте деталей нет, поэтому отдавать немалую сумму денег другим людям, наверное, бессмысленно.

Возвращаясь к вопросу о том, как проверить гидрокомпенсаторы на правильность работы, придётся констатировать неприятную для многих автомобилистов вещь – без снятия элементов с двигателя диагностику осуществить не получится. Учитывая эту особенность ремонта, замену и проверку гидромеханизмов рассмотрим совместно. В общем виде, процесс починки гидрокомпенсаторов выглядит так:

1. В первую очередь, полностью меняем масло в двигателе и масляный фильтр. Если после этого, стук или иные симптомы поломки не прошли, приступаем к следующему шагу. При этом не забудьте, что после смены масла требуется прокачка гидрокомпенсаторов. Как прокачать гидрокомпенсаторы? Никак, система сделает всё сама после запуска мотора. Если говорить точнее, то новая смазка масляным насосом накачается в каждый гидравлический механизм и лишь после этого они перестанут стучать, что позволит оценить их новую работу. Зачастую на это уходит 5-15 минут, не более;
2. Итак, судя по всему – эффекта нет? Тогда частично разбираем мотор для доступа к клапанному механизму. На многих моделях авто достаточно снять ГБЦ и демонтировать иные узлы мотора, мешающие доступу к клапанам;
3. После этого есть два варианта действий:
   • Первый — поиск неисправного гидрокомпенсатора. Процедура не сложная и проводится следующим образом: отводим коромысло и штангу толкателя каждого клапана максимально в сторону от гидромеханизма и пытаемся выколоткой надавить на последний. Если компенсатор уходит вниз под значительным давлением, то он исправен, в ином случае следует снять деталь для более качественной проверки;
   • Второй – снятие всех гидрокомпенсаторов для проверки каждого. При выборе этого варианта проводится стандартная разборка клапанного механизма и интересующих нас элементов соответственно.
4. Осуществив описанные выше операции, остаётся лишь заменить неисправный элемент ГРМ и вернуть автомобиль в первоначальное состояние. Если же проводилась разборка механизмов, то требуется проверить их внутреннее состояние и очистить от нагара. В случае, когда с регулятором всё в норме, то установить гидрокомпенсатор следует обратно в конструкцию мотора и уже потом проверять его на работоспособность. При иных обстоятельствах узел требуется полностью заменить. Более подробно говорить о том, как разобрать гидрокомпенсатор не будем, так как данная процедура не столь сложна и под силу любому автомобилисту. Главное – действовать аккуратно и не спеша.

Пожалуй, больше информации относительно того, как заменить гидрокомпенсаторы, излагать бессмысленно. Тут большее значение имеет практика, поэтому запасайтесь базовым набором авторемонтника и направляйтесь в гараж, конечно, если необходимость подобного у вас имеется.

Профилактика поломок

Как стало ясно, проверка, ремонт и установка гидрокомпенсаторов – процедуры простые, а регулировка узла и вовсе не требуется. Несмотря на это, поломок машины не хочет допускать совершенно любой автомобилист, поэтому было бы целесообразно поговорить о предотвращении неисправностей и компенсаторов.

Главное в профилактике — убрать из «рациона» мотора авто дешёвую и некачественную смазку. Спросите, как же определить хорошего производителя масла? Ответ очень прост – по отзывам автомобилистов. Согласно исследованиями нашего ресурса, лучшие масла у следующих компаний:

• Liqui Moly (Ликви Моли) – немецкая организация, знаменитая огромным количеством смазочных товаров для автомобилей. Сразу отметим, что присадки для гидрокомпенсаторов от Liqui Moly покупать не нужно (такие средства совершенно от любого производителя лишь засоряют полости мотора), а вот моторное масло – обязательно;
• Motul (Мотуль) – британский производитель тех же смазочных средств для машин. Пожалуй, самый главный конкурент в своей сферы деятельности для Liqui Moly, что лучше именно для вас – решайте сами. Однозначно можно сказать, что оба производителя достойны внимания и уважения;
• Castrol (Кастрол) – также как и Motul, производитель с Туманного Альбиона. По статусности и отзывам данная компания, конечно, уступает рассмотренным выше. Однако по сравнению с остальными представителями рынка, именно Castrol имеет лучшие отзывы о своей продукции, поэтому наш ресурс может лишь рекомендовать её масла для покупки.

Помимо подборки смазки, желательно снимать гидрокомпенсаторы хотя бы раз в 80-100 000 километров для прочистки и качественной проверки. В остальном же данные элементы ГРМ обслуживания не требуют и при правильной эксплуатации отъездят полный эксплуатационный срок двигателя любого автомобиля.

В целом, по сегодняшней теме больше сказать нечего. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие ответы. Удачи на дорогах и в обслуживании авто!

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Как работает регулирующий клапан с компенсацией давления?

Регулирующие клапаны с компенсацией давления предназначены для обеспечения постоянного объемного расхода независимо от перепада давления на клапане. Напротив, клапаны без компенсации давления имеют переменный расход, который изменяется, если перепад давления на клапане колеблется.

Приложения

Встроенный регулирующий клапан с компенсацией давления. Источник: Parker Hannifin (Щелкните изображение, чтобы увеличить)

Регулирующие клапаны с компенсацией давления используются в различных гидравлических системах.Например, они улучшают ситуации, когда необходимо поддерживать постоянную скорость работы гидроцилиндра независимо от величины нагрузки, которую перемещает цилиндр. Это связано с тем, что скорость гидравлического цилиндра пропорциональна объемному расходу гидравлической жидкости, которую он получает.

Расход, обеспечиваемый клапаном регулирования расхода без компенсации давления, будет колебаться при изменении нагрузки на цилиндр. Большая нагрузка на цилиндр увеличивает давление на выходе клапана перед цилиндром по сравнению с более легкой нагрузкой.Изменение перепада давления на клапане изменяет расход, который он подает в цилиндр. Регулирующие клапаны с компенсацией давления автоматически подстраиваются под такие изменения перепада давления, чтобы обеспечить постоянный расход, который обеспечит плавное движение гидравлического цилиндра с постоянной скоростью.

Регулирующие клапаны с компенсацией давления также используются для поддержания постоянной скорости вращения гидравлического двигателя независимо от нагрузки на двигатель. Как и в приведенном выше примере, изменение нагрузки на двигатель приведет к колебаниям падения давления на клапане перед двигателем.Клапаны управления потоком с компенсацией давления компенсируют эти колебания, обеспечивая постоянный расход гидравлического двигателя, поддерживая его частоту вращения на постоянной скорости.

Регулирующие клапаны с компенсацией давления могут компенсировать колебания давления либо на стороне подачи (вход), либо на стороне нагрузки (выход) клапана.

Принцип действия

Регулирующий клапан с компенсацией давления обычно состоит из регулируемого отверстия и компенсатора давления в одном корпусе клапана.

Общий путь, по которому жидкость проходит через клапан с компенсацией давления, проходит от подачи через впускное отверстие и отверстие компенсатора, вокруг золотника компенсатора, через регулируемое отверстие и через выпускное отверстие.

Упрощенная диаграмма, показывающая компоненты, путь потока жидкости и давления жидкости внутри клапана регулирования расхода с компенсацией давления. (Щелкните изображение, чтобы увеличить)

Условные обозначения ISO и ANSI для регулирующих клапанов с компенсацией давления.

Требуемый расход устанавливается на регулируемом отверстии путем регулировки площади прохода через отверстие.Эту регулировку можно производить вручную с помощью ручки, винта или рычага на клапане или дистанционно с помощью электронных сигналов на соленоидный привод, прикрепленный к регулируемой диафрагме. Компенсатор давления автоматически регулирует размер отверстия между входным потоком и золотником компенсатора, модулируя поток жидкости, которая входит в клапан, чтобы поддерживать постоянный перепад давления на регулируемом отверстии, обеспечивая постоянный расход через клапан.

Переменное отверстие состоит из штока клапана с заостренным концом, который перемещается к седлу и от него, чтобы регулировать размер отверстия, через которое может проходить жидкость.Когда наконечник штока находится в полном контакте с седлом, отверстие закрывается, и жидкость не может проходить. По мере того как наконечник штока отодвигается от седла, отверстие отверстия становится все больше, позволяя проходить большему количеству жидкости.

Компенсатор давления состоит из золотникового клапана, закрепленного пружиной. Золотник компенсатора состоит из плунжера, который скользит в цилиндрическом корпусе. Плунжер имеет тонкие и широкие участки по длине. Широкие секции, известные как площадки, соответствуют диаметру ствола и блокируют поток жидкости, если плунжер расположен так, что площадки примыкают к портам.Узкие, суженные части позволяют жидкости проходить через катушку.

Скорость потока регулируется поворотом ручки наверху этого трехходового регулятора с компенсацией давления производства Fluid-Press. Источник: Berendsen Fluid Power (Щелкните изображение, чтобы увеличить)

Золотник одним концом прикреплен к корпусу клапана пружиной, которая прилагает усилие к этому концу золотника. Жидкость, прошедшая через регулируемое отверстие возле выхода клапана, подается на закрепленный конец золотника для приложения дополнительной силы, соответствующей давлению нагрузки.Давление нагрузки — это давление в линии, ведущей от клапана регулирования расхода с компенсацией давления к нагрузке, такой как гидравлический двигатель или цилиндр.

Жидкость, которая прошла впускное отверстие и отверстие компенсатора, но еще не достигла регулируемого отверстия, подается на другой конец золотника (дальний конец, противоположный концу, прикрепленному к пружине). Жидкость на этом конце прикладывает силу к золотнику, которая противодействует силе, действующей на золотник, от давления нагрузки и давления пружины.Эти противодействующие силы заставляют золотник перемещаться в цилиндре, изменяя размер отверстия отверстия, через которое текучая среда течет из источника потока, до тех пор, пока силы на обоих концах золотника не уравновешиваются.

Этот регулируемый клапан-регулятор потока с компенсацией давления поддерживает постоянный расход из порта 1 независимо от изменений давления нагрузки в контуре после порта 1, как показано на графиках рабочих характеристик, на которых показано падение давления между портом 2 и портом 1 через клапан в зависимости от расход через клапан.Скорость потока регулируется поворотом ручки, прикрепленной к резьбовой части в верхней части картриджа. Источник: Related Fluid Power (Щелкните изображение, чтобы увеличить)

Таким образом, жидкость течет из источника, вокруг золотника компенсатора и через регулируемое отверстие, в то время как падение давления на регулируемом отверстии поддерживается постоянным, позволяя клапану выдавать постоянный расход независимо от изменения перепада давления между подачей потока и нагрузка на обоих концах клапана компенсации давления.

На скорость потока также влияет вязкость жидкости, которая зависит от температуры жидкости. Некоторые регулирующие клапаны с компенсацией давления оснащены термочувствительным элементом, который регулирует положение компенсатора давления в ответ на изменения температуры, чтобы поддерживать постоянный расход независимо от изменения температуры и вязкости жидкости. В некоторых конструкциях также делается попытка свести к минимуму колебания расхода из-за изменения вязкости за счет конструкции отверстия с острыми краями для регулируемого отверстия.

Заключение

Компенсатор давления является ключевым элементом клапана регулирования расхода с компенсацией давления. Без этого расход на выходе из клапана будет меняться при изменении давления на клапане. Более высокий перепад давления приведет к более высокому расходу, поскольку больше жидкости проталкивается через клапан; меньшее падение давления приведет к снижению расхода.

Компенсатор давления поддерживает постоянный внутренний перепад давления на регулируемом отверстии, автоматически регулируя объемный расход, подаваемый на регулируемое отверстие от источника потока в ответ на изменение перепада давления между входом и выходом клапана.Постоянный перепад внутреннего давления на регулируемом отверстии обеспечивает постоянный объемный расход на выходе из клапана независимо от изменений давления между входом и выходом клапана.

Найдите продукты на сайте Engineering360

Как работает гидрораспределитель?

Клапаны регулирования расхода используются для регулирования расхода и давления жидкостей или газов в трубопроводе. Клапаны управления потоком необходимы для оптимизации производительности системы, полагаясь на проточный канал или порт с переменным проходным сечением.Здесь рассматриваются функции клапанов управления гидравлическим потоком, различные типы и компоненты, а также принципы их работы, а также некоторые важные соображения при выборе соответствующего клапана управления гидравлическим потоком для конкретного применения.

Функция гидравлических регулирующих клапанов

Назначение клапана регулирования расхода — регулировать расход в определенной части гидравлического контура. В гидравлических системах они используются для управления скоростью потока к двигателям и цилиндрам, тем самым регулируя скорость этих компонентов.

Гидравлические клапаны регулирования расхода также регулируют скорость передачи энергии при заданном давлении. Это основано на концепции физики работы, энергии и мощности:

Усилие привода x пройденное расстояние = работа, выполненная под нагрузкой

Передаваемая энергия должна равняться общей проделанной работе. Поскольку скорость привода определяет скорость передачи энергии, скорость является функцией скорости потока. Направленные регулирующие клапаны служат другой цели, направляя систему передачи энергии в нужное место в нужное время, хотя некоторое регулирование давления и расхода может быть достигнуто с помощью направляющих регулирующих клапанов, поскольку они могут дросселировать поток жидкости.

Как работают гидрораспределители

Существует множество конструкций регулирующих клапанов, большинство из которых предназначены для конкретных применений. Поэтому понимание того, как работают клапаны управления гидравлическим потоком, имеет решающее значение при выборе правильного клапана для применения. К наиболее распространенным типам клапанов управления потоком относятся:

• Мяч
• Диафрагма
• Игла
• Бабочка
• Заглушка

Простейшие клапаны управления потоком имеют отверстие, которое открывается или закрывается для увеличения или уменьшения скорости потока.Шаровые краны — один из самых простых вариантов, состоящий из шара, прикрепленного к ручке. В шаре есть отверстие в центре, и когда ручка поворачивается, отверстие совмещается с отверстиями клапана для обеспечения потока. Чтобы перекрыть поток, ручка используется для поворота отверстия перпендикулярно отверстию клапана, что препятствует потоку.

Другие типы клапанов работают аналогичным образом с некоторым механизмом для разрешения или блокировки потока. Например, дроссельная заслонка имеет внутреннюю металлическую пластину, прикрепленную к поворотному механизму.Пластина открывается или закрывается при повороте механизма. Игольчатые клапаны, которые являются одними из наиболее точных вариантов клапана, имеют регулируемую иглу и шток клапана, который ограничивает или позволяет поток жидкости. Иглу можно отрегулировать так, чтобы полностью блокировать поток жидкости, обеспечивать свободный поток жидкости или частично препятствовать потоку в различной степени, что позволяет более точно контролировать скорость потока.

Когда дело доходит до гидравлических контуров, существует множество вариантов управления потоком, от простых до сложных, включая гибриды, сочетающие срабатывание гидравлического клапана со сложными электронными средствами управления.Эти варианты включают:

• Отверстия
• Регуляторы расхода
• Регуляторы байпасного потока
• Регуляторы расхода с компенсацией потребности
• Клапаны регулируемого расхода с компенсацией давления
• Клапаны регулируемого расхода с компенсацией давления и температуры
• Приоритетные клапаны
• Клапаны замедления
• Делители потока
• Ротационные делители потока
• Пропорциональные регулирующие клапаны
• Пропорциональные регулирующие клапаны с компенсацией давления
• Пропорциональные клапаны с логикой расхода

Отверстия представляют собой наиболее упрощенный вариант клапана управления гидравлическим потоком, в котором отверстие помещается последовательно с насосом в виде фиксированного отверстия или калиброванной иглы.Закупорка отверстия приводит к уменьшению или блокированию потока.

Более сложные опции могут обнаруживать изменения давления и соответствующим образом реагировать или отслеживать скорость потока и реагировать, когда скорость потока превышает определенный порог. Клапаны переменного расхода с компенсацией давления имеют компенсатор, который автоматически настраивается на различную нагрузку и давление на входе для поддержания постоянной скорости потока (с типичной точностью в пределах от 3% до 5%). Добавьте к смеси температурную компенсацию, чтобы учесть изменения вязкости гидравлического масла (на которую влияют колебания температуры).

Проблемы, связанные с гидравлическими клапанами регулирования расхода

Гидравлические регулирующие клапаны потока обеспечивают экономичное решение проблем, связанных с расходом. Однако у них есть свои проблемы, приводящие к потере давления при частичном закрытии клапанов, что может повлиять на производительность. При использовании более простых клапанов управления потоком изменения скорости потока могут происходить даже тогда, когда регулирующий клапан находится в статическом положении из-за давления в системе, температуры (которая изменяет вязкость некоторых жидкостей) или других переменных, что приводит к проблемам с надежностью.

Выбор правильного клапана управления гидравлическим потоком может решить некоторые из этих проблем, хотя для полного устранения этих проблем может потребоваться сложный регулирующий клапан, такой как регулирующий клапан с компенсацией давления и температуры.

Рекомендации по проектированию гидравлических регулирующих клапанов

В гидравлическом контуре исполнительные механизмы управляются клапаном регулирования расхода. Помимо регулирующего клапана, существуют другие переменные, которые влияют на скорость потока, включая температуру, производительность насоса и другие факторы.Разработка подходящего клапана для применения требует тщательного рассмотрения различных факторов, которые могут влиять на производительность, расход и долговечность, например:

• Плотность жидкости
• Максимальный и минимальный расход
• Коррозионные свойства жидкости
• Требуемый перепад давления на клапане
• Предел допустимой утечки при закрытом положении клапана
• Максимальный уровень шума
• Связь с процессом (винты, сварка и т. Д.)

Плотность жидкости, а также минимальная и максимальная скорость потока важны для определения правильного размера клапана, в то время как коррозионные свойства жидкости следует учитывать при выборе материалов для клапана.

Дополнительные ресурсы

Для получения дополнительной информации о приводах клапанов и регулирующих клапанах посетите следующие посты:

Гидравлическое управление с измерением нагрузки

Определение нагрузки — это термин, используемый для описания типа управления насосом, используемого в открытых цепях.Это так называется, потому что давление, вызванное нагрузкой, за отверстием измеряется, и расход насоса регулируется для поддержания постоянного падения давления (и, следовательно, потока) через отверстие. «Отверстие» обычно представляет собой направленный регулирующий клапан с пропорциональными характеристиками потока, но можно использовать игольчатый клапан или даже фиксированное отверстие, в зависимости от области применения.

Схема измерения нагрузки обычно включает насос с регулируемым объемом, обычно аксиально-поршневой конструкции, оснащенный контроллером измерения нагрузки, и направленный регулирующий клапан со встроенным каналом сигналов нагрузки (Иллюстрация 1).Канал сигнала нагрузки (LS, показан красным) подключен к порту сигнала нагрузки (X) на контроллере насоса. Канал сигнала нагрузки в гидрораспределителе соединяет порты A и B каждой из секций регулирующего клапана через серию челночных клапанов. Это гарантирует, что привод с самым высоким давлением нагрузки будет обнаружен и подан обратно в насос.

Приложение 1 . Типовая схема измерения нагрузки. Увеличить

Чтобы понять, как насос с измерением нагрузки и гидрораспределитель работают вместе, рассмотрим лебедку, приводимую в движение с помощью клапана с ручным приводом.Оператор вызывает лебедку, перемещая золотник в гидрораспределителе на 20% от его хода. Барабан лебедки вращается со скоростью пять оборотов в минуту. Для ясности представьте, что распределительный клапан теперь представляет собой фиксированное отверстие. Поток через отверстие уменьшается по мере уменьшения перепада давления на нем. По мере увеличения нагрузки на лебедку давление за диафрагмой (направляющим клапаном) увеличивается. Это уменьшает перепад давления через отверстие, что означает уменьшение потока через отверстие и замедление работы лебедки.

В цепи измерения нагрузки индуцированное нагрузкой давление после диафрагмы (распределительного клапана) возвращается к насосу через канал сигналов нагрузки в гидрораспределителе. Контроллер с измерением нагрузки реагирует на увеличение давления нагрузки, слегка увеличивая рабочий объем насоса (расход), так что давление перед отверстием увеличивается на соответствующую величину. Это поддерживает постоянное падение давления на отверстии (направляющем клапане), что обеспечивает постоянный поток и, в данном случае, постоянную скорость лебедки.Значение перепада давления или дельты P, поддерживаемое на отверстии (направляющий клапан), обычно составляет от 10 до 30 бар (от 145 до 435 фунтов на кв. Дюйм). Когда все золотники находятся в центральном положении, порт сигнала нагрузки сбрасывается в резервуар, и насос поддерживает «резервное» давление, равное или немного превышающее значение дельты P, установленное на контроллере измерения нагрузки.

Поскольку насос всегда получает сигнал нагрузки от функции, работающей при наивысшем давлении, высокопроизводительные гидрораспределители с измерением нагрузки имеют компенсатор давления (не показан) на входе давления в каждую секцию.Компенсатор давления в секции работает с выбранным золотником отверстием диафрагмы, чтобы поддерживать постоянный поток, независимо от колебаний давления, вызванных одновременной работой нескольких функций. Иногда это называют «чувствительным измерением нагрузки».

Насос с измерением нагрузки производит только поток, необходимый для приводов — это делает его энергоэффективным (меньше потерь на тепло) и, как показано в приведенном выше примере, обеспечивает более точное управление.Управление с измерением нагрузки также обеспечивает постоянный расход независимо от колебаний скорости вала насоса. Если скорость привода насоса уменьшается, чувствительный к нагрузке контроллер увеличит рабочий объем (расход), чтобы поддерживать заданную дельту P на направляющем регулирующем клапане (диафрагме) до тех пор, пока не будет достигнут максимальный рабочий объем.

Чувствительные к нагрузке системы управления насосами обычно включают в себя регулятор ограничения давления, также называемый отсечкой давления или компенсатором давления. Компенсатор давления ограничивает максимальное рабочее давление, уменьшая рабочий объем насоса до нуля при достижении заданного давления.

Примечание редактора : для получения дополнительной информации о насосах с регулированием по нагрузке и других типах регулируемых насосов. элементы управления, получите: ‘Промышленное гидравлическое управление’

Если вам понравилась эта статья, вам понравится информационный бюллетень Брендана Кейси Inside Hydraulics . Это дает вам реальные практические навыки, гайки и болты, ноу-хау в области гидравлики? информацию, которую вы можете использовать сегодня. Послушайте, что говорят некоторые из его подписчиков: Не могу оторваться «Я постоянно получаю такие журналы и электронные письма.Я никогда не нахожу времени их читать. Я решил прочитать 30-й выпуск и не смог оторваться. С этого момента я найду время.? Ричард А. Шейд, CFPS Инженер-проектировщик (гидравлическое проектирование) JLG Industries Inc. Так ценно, что мне удалось заработать «Знания, которые я получил из этого информационного бюллетеня, были настолько ценными, что я получил повышение !? Джек Бергстрем Механик по тяжелому оборудованию Sharpe Equipment Inc. Love It — Keep Them Coming ? Мне просто нравится этот информационный бюллетень. Как инструктор по гидравлике в Eaton, я делаю копии и раздаю их своим ученикам, когда обращаюсь к различным темам … Продолжайте ли они? Майкл С. Лоуренс Инструктор по гидравлике Eaton Hydraulics Inc. Вот примеры того, что освещается в этом мощном информационном бюллетене: устранение неполадок, контроль загрязнения, ремонт и тестирование компонентов, профилактическое обслуживание, анализ отказов и многое, многое другое! Чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ подписку на информационный бюллетень Inside Hydraulics , заполните эту форму — не забудьте заглавную первую букву своего имени — и нажмите «ПОДПИСАТЬСЯ СЕЙЧАС!» Это частный список рассылки, который никогда не быть проданным или отданным по любой причине. Вы также можете отказаться от подписки в любое время.

Общие сведения об управлении с измерением нагрузки

Когда что-то идет не так с гидравлическим оборудованием, специалист по обслуживанию обычно оказывается первым. Чтобы усилия техника по поиску и устранению неисправностей были эффективными, он или она должны понимать, как работает оборудование.

Один тип гидравлической системы управления, широко используемый, но недостаточно изученный, — это управление с измерением нагрузки.

Определение нагрузки описывает тип переменного управления насосом, используемый в открытых цепях. Это также называется так, потому что давление, вызванное нагрузкой, ниже по потоку от отверстия измеряется, и поток насоса регулируется для поддержания постоянного падения давления (и, следовательно, потока) через отверстие.

Отверстие обычно представляет собой направленный регулирующий клапан с пропорциональными характеристиками потока, но можно использовать игольчатый клапан или даже фиксированное отверстие, в зависимости от применения.

Контроль энергосбережения

В гидравлических системах, подверженных значительным колебаниям расхода и давления, контуры измерения нагрузки могут значительно сэкономить потребляемую мощность (рис. 1).В системах, где весь доступный поток (Q) непрерывно преобразуется в полезную работу, количество потребляемой мощности, теряемой на тепло, ограничивается присущей им неэффективностью.

В системах, оснащенных насосами с постоянным рабочим объемом, где 100 процентов имеющегося потока требуется только периодически, оставшийся поток, который не требуется, проходит через предохранительный клапан системы и преобразуется в тепло.

Эта ситуация усугубляется, если давление, вызванное нагрузкой (p), меньше установленного давления сброса, что приводит к дополнительным потерям мощности из-за падения давления на измерительном отверстии (регулирующем клапане).

Аналогичная ситуация возникает в системах, оснащенных регулируемыми насосами с регулируемым давлением (с компенсацией давления), где требуется только часть имеющегося потока при давлении в системе ниже максимального. Поскольку этот тип управления регулирует поток насоса при настройке максимального давления, мощность теряется на тепло из-за большого перепада давления на измерительном отверстии.

Регулируемый насос с регулируемой нагрузкой в ​​значительной степени устраняет эти недостатки. Потери мощности на тепло ограничиваются относительно небольшим перепадом давления на измерительном отверстии, которое поддерживается постоянным во всем диапазоне рабочего давления системы (см. Нижнюю часть рисунка 1).

Рис. 1. Диаграммы расход-давление-мощность для фиксированного,
Насосы с регулируемым регулированием и регулированием по нагрузке (Питер Ронер)

Конфигурация цепи измерения нагрузки

Схема измерения нагрузки обычно имеет насос переменной производительности, обычно аксиально-поршневой конструкции, оснащенный контроллером измерения нагрузки и направленным регулирующим клапаном со встроенным каналом сигнала нагрузки (рис. 2).

Рисунок 2.Типовая схема цепи измерения нагрузки

Канал сигнала нагрузки (LS, показан красным) подключен к порту сигнала нагрузки (X) на контроллере насоса. Канал сигнала нагрузки в гидрораспределителе соединяет порты A и B секций регулирующего клапана через серию челночных клапанов. Это гарантирует, что привод с самым высоким давлением нагрузки будет обнаружен и подан обратно в систему управления насосом.

Чтобы понять, как чувствительный к нагрузке насос и гидрораспределитель работают вместе, представьте, что лебедка приводится в движение с помощью клапана с ручным приводом.Оператор вызывает лебедку, перемещая золотник в гидрораспределителе на 20 процентов от его хода. Барабан лебедки вращается со скоростью пять оборотов в минуту.

Для ясности представьте, что распределительный клапан теперь представляет собой фиксированное отверстие. Поток через отверстие уменьшается по мере уменьшения падения давления. По мере увеличения нагрузки на лебедку давление за диафрагмой (направляющим клапаном) увеличивается. Это уменьшает перепад давления через отверстие, что означает уменьшение потока через отверстие и замедление работы лебедки.

Постоянное падение давления равно постоянному расходу

В цепи измерения нагрузки индуцированное нагрузкой давление после диафрагмы (распределительного клапана) возвращается в систему управления насосом через канал сигналов нагрузки в гидрораспределителе.

Контроллер с измерением нагрузки реагирует на увеличение давления нагрузки, слегка увеличивая рабочий объем (расход) насоса, так что давление перед отверстием увеличивается на соответствующую величину. Это поддерживает постоянное падение давления на отверстии (направляющем клапане), что обеспечивает постоянный поток и, в данном случае, постоянную скорость лебедки.

Величина перепада давления или дельта p, поддерживаемая на отверстии (направляющий клапан), обычно составляет от 10 до 30 бар (от 145 до 435 фунтов на кв. Дюйм). Когда все золотники находятся в центральном или нейтральном положении, порт сигнала нагрузки сбрасывается в резервуар, и насос поддерживает давление в режиме ожидания, равное или немного превышающее значение дельта p, установленное на датчике нагрузки.

Направленные регулирующие клапаны высокого класса с функцией определения нагрузки оснащены компенсатором давления на входе в каждую секцию клапана.Компенсатор давления в секции работает с выбранным золотником отверстием диафрагмы для поддержания постоянного расхода, независимо от колебаний давления, вызванных одновременной работой нескольких функций. Иногда это называют «чувствительным определением нагрузки».

Поскольку регулируемый насос создает поток, необходимый только для приводов, управление с измерением нагрузки является энергоэффективным (меньшие потери на тепло), что может привести к снижению скорости окисления масла и увеличению срока службы жидкости, а также улучшает управление приводом.

Управление с измерением нагрузки также обеспечивает постоянный расход независимо от колебаний скорости вала насоса. Если скорость привода насоса уменьшается, чувствительный к нагрузке контроллер увеличит рабочий объем (расход), чтобы поддерживать заданную дельту p на направляющем регулирующем клапане (диафрагме) до тех пор, пока рабочий объем не станет максимальным.

Чувствительные к нагрузке системы управления насосами обычно включают в себя регулятор ограничения давления, также называемый отсечкой давления или компенсатором давления. Компенсатор давления ограничивает максимальное рабочее давление, уменьшая рабочий объем насоса до нуля при достижении заданного давления.

Подробнее о передовых методах работы с гидравлическими системами:

Семь самых распространенных ошибок гидравлического оборудования

Симптомы общих гидравлических проблем и их первопричины

Отрицательные эффекты фильтрации линии всасывания

Как узнать, правильно ли вы используете гидравлическое масло?

Гидравлические системы с открытым и закрытым центром

В производстве грузовых автомобилей гидравлические системы используются практически ежедневно для выполнения гидравлических работ; они норма.Но для выполнения гидравлических работ требуются два условия — поток и давление. Хотя ни одно из условий не может быть устранено, можно контролировать поток или давление, а, следовательно, и гидравлическую работу.

Эта способность управлять потоком или давлением возможна с помощью двух различных систем: системы с открытым центром или с закрытым центром . Термины «открытый центр» и «закрытый центр» используются для различения двух конструкций системы, поскольку каждая из них описывает конструкцию гидрораспределителя, а также тип гидравлического контура, используемого в системе.В системе с открытым центром поток является непрерывным, а давление прерывистым, что противоположно системе с закрытым центром, где поток является прерывистым, а давление непрерывным.

Системы с открытым центром

В системе с открытым центром при повороте насоса создается поток, который затем направляется обратно в резервуар через центральный канал внутри гидрораспределителя. Когда один из золотников гидрораспределителя приводится в движение, поток фокусируется в направлении нагрузки и создается давление.Как только давление превышает нагрузку, груз перемещается, и гидравлическая работа выполняется.

Системы с закрытым центром

Поток в системе с закрытым центром также создается поворотом насоса; однако создается только поток, достаточный для поддержания смазки насоса и достижения резервного давления на гидрораспределителе. В системе с закрытым центром, когда золотник приводится в движение, открывается канал для входа потока, в то время как сигнал давления передается от гидрораспределителя к насосу.Этот сигнал давления сообщает насосу о необходимости создания потока, необходимого для завершения гидравлических работ.

Открытые и закрытые

Проще говоря, в системе с открытым центром масло непрерывно течет через распределительный клапан с открытым центром независимо от того, используются его рабочие секции или нет. Однако в системе с закрытым центром направленный регулирующий клапан с закрытым центром сообщается с насосом, так что, когда рабочая секция не используется, насос разрушается, так что он перестает производить большое вытеснение масла.

Традиционно система с открытым центром менее дорога из-за используемого насоса постоянного рабочего объема, который стоит меньше, чем насос переменного рабочего объема, часто используемый для системы с закрытым центром. Система с закрытым центром, хотя, возможно, и более дорогая, обычно более эффективна, поскольку она не направляет масло постоянно через клапан, когда он не используется. Следовательно, используется меньше энергии и меньше топлива, что приводит к экономии затрат на топливо.

Преобразовательные системы

Системы с открытым центром могут быть преобразованы в системы с закрытым центром и наоборот; хотя часто с самого начала система проектируется как открытый или закрытый центр.Преобразование обычно не выполняется в действующей системе, особенно в системе с открытым центром, поскольку преобразование направленного регулирующего клапана с открытым центром в регулирующий клапан с закрытым центром требует дополнительных элементов, чтобы насос мог сбрасывать избыточный поток, когда он не нужен.

Для того, чтобы насос сбрасывал избыточный поток, ему потребуется перепускной клапан полного потока или что-то подобное, когда секционному клапану не требуется масло. Обычно электрический сбросной клапан используется в сочетании с электрическими рабочими секциями, чтобы клапан и насос могли взаимодействовать, когда поток не требуется; в противном случае насос всегда будет перекачивать больший объем масла, независимо от того, нужно ли выполнить какие-либо работы.

Насос с фиксированным рабочим объемом может использоваться в системе с закрытым центром; тем не менее, тем, кто создает систему, необходимо обладать соответствующими знаниями, чтобы правильно настроить систему с необходимыми элементами. С другой стороны, преобразование системы с закрытым центром в систему с открытым центром требует регулировки выпуска и открытия внутренних каналов внутри клапана, позволяя маслу свободно течь через клапан прямо в резервуар. Однако не все клапаны имеют встроенную опцию преобразования между открытым и закрытым центрами через выпускное отверстие.

При указании гидравлической системы тип конструкции системы должен в конечном итоге определяться на основе требований приложения или системы. Но для того, чтобы полностью понять, нужна ли система с открытым или закрытым центром, первым шагом будет знание различий между конструкциями, требований к гидравлическим работам и важности затрат по сравнению с эффективностью.

Для чего нужен клапан управления потоком?

Клапаны являются важными частями гидравлической системы.В зависимости от области применения тип и количество используемых клапанов будут различаться. Основные функции клапанов — направлять поток жидкости, регулировать давление и регулировать поток жидкости. Направленный регулирующий клапан, клапаны регулирования давления и клапан регулирования потока — это лишь некоторые из различных типов доступных клапанов. Здесь вы можете узнать больше о регулирующем клапане.

Через любую гидравлическую систему будет течь жидкость. В некоторых случаях этот поток необходимо контролировать для уменьшения попадания жидкостей в определенные компоненты.Поэтому в таких случаях используются гидрораспределители. Регулирование скорости режущего инструмента, шпинделя, шлифовального станка и т. Д. — вот некоторые из применений этих клапанов. Кроме того, эти гидравлические клапаны будут использоваться в большинстве конструкций и тяжелой сельскохозяйственной техники. Простая конструкция, простое управление и широкий диапазон регулировок — преимущества клапанов управления потоком.

Основное назначение клапана регулятора потока — регулировать расход жидкости к различным компонентам гидравлического контура.Другие функции: регулирование скорости линейных и поворотных приводов, регулирование доступности мощности для подсхем, разделение и регулирование потока насоса и т. Д.

Теперь мы можем обсудить принцип работы гидрораспределителя. Компенсатор давления, дроссель и диафрагма с острой кромкой являются основными компонентами клапана. Эти компоненты не зависят от таких факторов, как давление, вязкость и температура.

Также читайте: Типы гидравлических клапанов

Размер отверстия, температура и перепад давления — три важных фактора, влияющих на поток жидкости.Клапаны без компенсации давления и клапаны с компенсацией давления — это два типа регулирующих клапанов.

Клапаны без компенсации давления будут работать путем ручного дросселирования (регулировки ограничения) масляного канала. Работа этих клапанов основана на теории, согласно которой поток через отверстие будет зависеть от давления. Мы не можем рассчитать скорость поршня при изменении нагрузки и давления. Это важный недостаток этих клапанов без компенсации давления.

В клапанах с компенсацией давления поток через клапан фиксируется с изменяющимся рабочим давлением. Эти клапаны устранят недостатки клапанов без компенсации давления. Регулирующий клапан ограничительного типа и регулирующий клапан байпасного типа — это две категории клапанов с компенсацией давления.

Входной счетчик, выходной счетчик и отводной контур — это цепи управления скоростью. Контур расходомера будет управлять потоком в цилиндр, а контур расходомера будет управлять потоком, выходящим из цилиндра.Спускной контур используется реже, так как он будет отводить жидкость через клапан управления потоком (в резервуар) до попадания в цилиндр.

Элементы управления насосами с компенсацией давления и управления насосами с измерением нагрузки: что это такое и как они работают — IFP Automation

Гидравлические насосы — невероятно важный компонент гидравлических систем. IFP Automation предлагает широкий выбор насосов и гидравлических систем, обеспечивающих исключительную функциональность и надежность.Обширная линейка гидравлических насосов нашего партнера Parker обеспечивает идеальную производительность даже в самых сложных промышленных и мобильных приложениях. В этом посте мы собираемся обсудить гидравлические насосы с компенсацией давления и датчиком нагрузки.

Во-первых, простое назначение насоса — обеспечить поток, необходимый для передачи мощности от первичного двигателя к гидравлическому приводу.

Поршневой насос переменного объема с компенсацией давления

• Компенсация давления: саморегулирование в зависимости от давления
• Попытки поддерживать максимальное давление за счет обеспечения потока
• Насос снижает расход (компенсирует) при достижении максимального значения давления
• Поддерживает максимальное давление с «заглушенной» системой, обеспечивая при этом скорость потока внутренней утечки.
• хорошо работает в системах, где функции требуют примерно одинакового давления

Как это работает?

• Когда давление на выпускном отверстии достигает настройки компенсатора, золотник компенсатора перемещается против силы пружины.
• Это позволяет выходному давлению насоса попадать во внутренний сервопоршень.
• Do на поверхность сервопоршня и давление, оказываемое на эту область, создает силу, которая толкает наклонную шайбу насоса до меньшего угла поворота.
• Приводит к уменьшению хода поршня во вращающейся группе, таким образом, меньшая скорость потока жидкости создается на выпускном отверстии насоса.
• Когда давление в системе падает ниже уставки компенсатора, золотник компенсатора перемещается назад в другом направлении за счет силы пружины.
• Это позволяет маслу из камеры сервопоршня выходить в корпус насоса, откуда оно возвращается в резервуар по дренажной линии корпуса.
• Усилие сервопоршня, которое удерживало наклонную шайбу под малым углом, теперь уменьшено, и смещающая пружина толкает наклонную шайбу назад на полный угол и поток
• Насос пытается поддерживать заданное давление компенсатора и обеспечивает любой поток (до максимального расхода), необходимый для достижения заданного давления.

Нагрузка Sense Управление насосом

• Перепад давления нагрузки ПОСЛЕ ограничения потока контролирует, когда насос будет компенсировать (уменьшить поток)
• Насос создает поток, пытаясь уравновесить давление нагрузки + дифференциальная пружина с давлением на выходе насоса
• Давление нагрузки + перепад давления равны давлению на выходе насоса
• Таким образом, расход через отверстие системы остается постоянным даже при изменении давления нагрузки
• Если сигнал измерения нагрузки составляет 0 фунтов на кв.