Газораспределительный механизм / Толкатель

Толкатель

Толкатель - это деталь клапанного механизма, которая воспринимает движение кулачка распределительного вала и передает его клапану, штанге, коромыслу или другому промежуточному элементу. Каноническое английское наименование товарной позиции - Tappet.

В зависимости от конструкции двигателя толкатель может непосредственно нажимать на стержень клапана, работать через регулировочную шайбу, перемещать штангу или содержать гидравлический механизм автоматической компенсации зазора.

Образец правильного английского перевода: толкатель - Tappet; толкатель клапана - Valve Tappet; толкатель гидравлический - Hydraulic Tappet; толкатель стаканный - Bucket Tappet; толкатель роликовый - Roller Tappet; толкатель двигателя с нижним распределительным валом - Valve Lifter; шайба регулировочная - Valve Adjustment Shim; поверхность рабочая толкателя - Tappet Face.

Толкатель необходимо отличать от коромысла, штанги клапана и отдельного гидрокомпенсатора. Коромысло изменяет направление или плечо передачи усилия, штанга передает движение на расстояние, а гидрокомпенсатор может быть встроен в толкатель или установлен отдельно.

Не каждый толкатель является гидравлическим. Во многих двигателях применяются механические стаканные детали с регулировкой зазора шайбой или подбором толщины самого толкателя.

Главный принцип: стук в верхней части двигателя не доказывает неисправность толкателя. До замены необходимо проверить уровень, давление и спецификацию моторного масла, клапанные зазоры, кулачки, опоры распределительного вала и каналы смазывания.

Не устанавливайте новый толкатель на поврежденный кулачок распределительного вала.
Не переставляйте использованные плоские толкатели между кулачками без разрешения производителя.
Не путайте механические и гидравлические исполнения.
Не подбирайте стаканный толкатель только по наружному диаметру.
Не шлифуйте рабочую поверхность произвольным абразивом.
Не запускайте двигатель с сухими контактными поверхностями.
Не заполняйте гидравлический толкатель принудительно, если предусмотрена другая подготовка.
Не очищайте внутренний механизм агрессивным растворителем без разрешенной технологии.
Не устанавливайте шайбу или толкатель неизвестной толщины.
Не запускайте двигатель до ручного проворачивания и проверки фаз.

Назначение толкателя

Кулачок распределительного вала имеет переменный радиус. При вращении он нажимает на толкатель, перемещает его и открывает клапан. После прохождения вершины кулачка пружина возвращает детали в исходное положение.

воспринимает нагрузку от кулачка;
передает подъем клапану или промежуточной детали;
поддерживает геометрию клапанного механизма;
обеспечивает контакт при высокой частоте вращения;
воспринимает осевые и боковые нагрузки;
формирует регулировочный зазор;
в гидравлическом исполнении компенсирует зазор;
уменьшает ударные нагрузки;
обеспечивает расчетный подъем и продолжительность открытия клапана.

Место установки

В двигателе с верхним распределительным валом стаканный толкатель обычно находится между кулачком и стержнем клапана. Он перемещается в обработанном отверстии головки блока.

В двигателе с нижним распределительным валом толкатель работает в блоке цилиндров и передает движение штанге и коромыслу.

кулачок - механический стаканный толкатель - клапан;
кулачок - регулировочная шайба - толкатель - клапан;
кулачок - гидравлический стаканный толкатель - клапан;
кулачок - роликовый толкатель - клапан или коромысло;
кулачок - толкатель - штанга - коромысло - клапан;
коромысло со встроенным гидравлическим компенсатором.

Основные виды

Толкатель механический стаканный

Выполнен в форме металлического стакана. Клапанный зазор регулируется шайбой или подбором толщины детали.

Толкатель с регулировочной шайбой

Шайба располагается над или под стаканом. Ее толщину определяют после измерения фактического зазора.

Толкатель гидравлический

Содержит плунжер, пружину, обратный клапан и масляную камеру. Давление моторного масла обеспечивает автоматическую компенсацию теплового зазора.

Толкатель роликовый

Контактирует с кулачком через ролик. Это уменьшает трение скольжения, но требует исправного подшипника, оси и системы ориентации.

Толкатель плоский

Его рабочая поверхность скользит по кулачку. Контролируемая форма поверхности и кулачка обеспечивает медленное вращение толкателя и равномерный износ.

Устройство механического толкателя

Поверхность рабочая. Контактирует с кулачком.
Корпус. Воспринимает нагрузку и перемещается в отверстии.
Поверхность боковая. Направляет движение детали.
Часть опорная. Контактирует с клапаном, шайбой или штангой.
Отверстия масляные. Подают масло в предусмотренных конструкциях.
Маркировка толщины. Применяется на регулировочных деталях.
Покрытие износостойкое. Уменьшает трение и риск задиров.

Устройство гидравлического толкателя

Корпус наружный. Перемещается в головке или блоке.
Плунжер внутренний. Изменяет рабочую длину механизма.
Пружина плунжера. Подводит детали к контакту.
Клапан обратный. Удерживает масло под нагрузкой.
Камера высокого давления. Передает усилие.
Канал подачи масла. Соединяет толкатель с системой смазывания.
Поверхность контактная. Работает с кулачком, клапаном или штангой.

Работа гидравлической компенсации

При закрытом клапане масло поступает внутрь толкателя. Плунжер перемещается и убирает свободный зазор.

При нажатии кулачка обратный клапан закрывается. Масло в рабочей камере передает нагрузку, и толкатель работает как жесткая деталь.

Контролируемая утечка между плунжером и корпусом позволяет компенсировать тепловое расширение и постепенный износ.

Условия работы

давление и подача моторного масла;
вязкость масла при холодном запуске;
соответствие спецификации двигателя;
состояние масляного фильтра;
чистота каналов;
профиль и твердость кулачка;
качество покрытия;
частота вращения двигателя;
жесткость клапанных пружин;
правильность клапанного зазора;
соосность направляющего отверстия;
перегрев и масляный шлам;
правильность обкатки новых деталей.

Типичные неисправности

износ рабочей поверхности;
питтинг и выкрашивание металла;
задиры;
разрушение защитного покрытия;
неравномерный износ контактной поверхности;
люфт в направляющем отверстии;
заклинивание корпуса;
отсутствие нормального вращения плоского толкателя;
износ оси или подшипника ролика;
заклинивание ролика;
загрязнение плунжерной пары;
негерметичность обратного клапана;
проседание гидравлического толкателя;
чрезмерное распирание гидравлического механизма;
закупорка масляного отверстия;
повреждение регулировочной шайбы;
неправильная толщина детали.

Причины износа

низкий уровень моторного масла;
задержка подачи после запуска;
низкое давление в системе смазывания;
загрязненный масляный фильтр;
масляный шлам;
масло неправильной вязкости или спецификации;
увеличенный интервал замены масла;
перегрев двигателя;
поврежденный кулачок;
неправильный клапанный зазор;
неподходящие клапанные пружины;
ошибка подбора;
перестановка использованных деталей;
сухой первый запуск;
неправильная обкатка;
нарушение ориентации ролика;
загрязнение при сборке;
повреждение направляющего отверстия.

Признаки неисправности

частый металлический цокот в верхней части двигателя;
стук после холодного запуска;
шум, не исчезающий после прогрева;
стук на горячем масле;
изменение частоты шума вместе с оборотами;
увеличенный клапанный зазор;
уменьшенный подъем клапана;
неровная работа двигателя;
пропуски зажигания;
снижение мощности;
ухудшение наполнения цилиндров;
металлические частицы в масле или фильтре;
повреждение кулачка распределительного вала.

Стук после холодного запуска

Кратковременный шум возможен из-за опорожнения гидравлической камеры или медленного поступления густого масла. Продолжительный стук требует проверки.

негерметичный обратный клапан;
загрязненный канал;
неподходящая вязкость масла;
износ масляного насоса;
неисправный фильтр;
увеличенный механический зазор;
износ кулачка или толкателя.

Стук на горячем двигателе

При усилении шума после прогрева проверяют фактическое давление масла. На горячем масле утечки через увеличенные зазоры возрастают.

Причиной также могут быть неправильный клапанный зазор, поврежденный кулачок или недостаточная подача масла в головку блока.

Последствия неисправности

ударная нагрузка на кулачок и клапан;
износ распределительного вала;
изменение подъема клапана;
уменьшение продолжительности открытия;
ухудшение наполнения цилиндра;
снижение мощности;
пропуски зажигания;
появление металла в системе смазывания;
повреждение направляющего отверстия;
заклинивание клапанного механизма;
контакт клапана с поршнем при тяжелой неисправности.

Другие причины шума

неправильные клапанные зазоры;
изношенные кулачки;
люфт опор распределительного вала;
изношенные коромысла;
неисправный гидрокомпенсатор другого типа;
сломанная клапанная пружина;
поврежденная штанга;
шум топливных форсунок;
утечка выпускных газов;
детонационный или поршневой стук;
шум цепи или фазорегулятора;
низкое давление моторного масла.

Начальная диагностика

Проверить уровень моторного масла.
Уточнить вязкость, спецификацию и пробег масла.
Осмотреть масло на шлам и металл.
Проверить масляный фильтр.
Зафиксировать температуру появления шума.
Сравнить работу холодного и прогретого двигателя.
Локализовать звук стетоскопом.
Выполнить диагностику шумов двигателя.
Проверить давление масла.
Считать ошибки и счетчики пропусков.
Проверить механические фазы.
Измерить клапанные зазоры.

Проверка клапанных зазоров

Для механического привода выполняют проверку зазоров клапанов. Измерение проводят при температуре и положении валов, указанных производителем.

Увеличенный зазор может быть связан с износом толкателя, кулачка, неправильной шайбой или ошибкой предыдущей регулировки.

Малый зазор опасен неполным закрытием клапана, снижением компрессии и перегревом тарелки. После измерения выполняют регулировку клапанов.

Проверка давления и подачи масла

давление на холодном и горячем двигателе;
давление на холостом ходу и повышенных оборотах;
уровень моторного масла;
состояние масляного фильтра;
работу обратного клапана фильтра;
чистоту каналов головки блока;
состояние маслоприемника и насоса;
утечки давления в опорах валов;
наличие топлива или охлаждающей жидкости в масле.

Осмотр под крышкой клапанного механизма

масляный шлам;
подачу масла к кулачкам;
состояние распределительного вала;
равномерность движения деталей;
повреждения регулировочных шайб;
перекос толкателя;
следы ударов;
высоту подъема клапанов;
сломанные пружины;
правильность установки коромысел.

Осмотр снятого толкателя

питтинг и задиры рабочей поверхности;
форму контактной поверхности;
износ краев;
состояние покрытия;
царапины на боковой поверхности;
следы заклинивания;
соответствие диаметра;
маркировку толщины;
вращение ролика;
люфт ролика;
чистоту масляных отверстий;
работу плунжера по предусмотренной методике.

Проверка распределительного вала

Толкатель и кулачок являются контактной парой. При повреждении одной детали обязательно проверяют вторую.

высоту кулачка;
профиль поверхности;
питтинг;
задиры;
перегрев;
износ закаленного слоя;
состояние шеек и опор;
радиальное и осевое биение;
подачу моторного масла.

При значительном износе может потребоваться комплект распределительного вала.

Когда толкатель заменяют

имеются питтинг, задиры или выкрашивание;
износ превышает допуск;
корпус заклинивает;
ролик не вращается или имеет люфт;
гидравлический механизм не удерживает нагрузку;
обратный клапан негерметичен;
повреждено покрытие;
невозможно установить правильный зазор;
заменяется поврежденный распределительный вал;
производитель требует замены контактной пары.

Подбор толкателя

VIN автомобиля;
код и номер двигателя;
дату производства;
тип головки блока;
механическое или гидравлическое исполнение;
стаканную, плоскую или роликовую конструкцию;
наружный диаметр;
общую высоту;
толщину или регулировочный класс;
форму контактной поверхности;
расположение масляных отверстий;
наличие плунжера;
тип и ориентацию ролика;
материал и покрытие;
OE-номер и техническую версию.

Одинаковый наружный диаметр не обеспечивает взаимозаменяемость. Неправильная высота изменяет клапанный зазор, а несовпадение масляных отверстий нарушает работу гидравлического механизма.

Что проверить одновременно

вал распределительный;
втулки распределительного вала;
опоры и крышки распределительного вала;
клапанные зазоры;
регулировочные шайбы;
коромысла и штанги;
стержни и направляющие клапанов;
клапанные пружины;
масляные каналы;
масляный насос и фильтр;
состояние моторного масла;
механические фазы.

Подготовка к замене

Изучить сервисную процедуру.
Определить тип толкателя.
Зафиксировать механические фазы.
Подготовить фиксаторы валов.
Записать фактические клапанные зазоры.
Отметить места всех толкателей и шайб.
Подготовить измерительный инструмент.
Подготовить масло или монтажную смазку.
Закрыть каналы от загрязнения.
Проверить комплект новых деталей.

Снятие толкателей

Снять крышку клапанного механизма.
Установить двигатель в контрольное положение.
Зафиксировать привод ГРМ.
Снять распределительный вал или другие детали.
Извлекать толкатели без перекоса.
Не царапать направляющие отверстия.
Сохранять использованные детали по местам.
Не смешивать регулировочные шайбы.
Осмотреть поверхность после снятия.
Проверить соответствующий кулачок.

Подготовка новых деталей

проверить OE-номер;
проверить диаметр и высоту;
уточнить регулировочную толщину;
осмотреть поверхности;
проверить масляные отверстия;
уточнить подготовку гидравлического механизма;
подготовить контактную поверхность;
проверить вращение ролика;
определить ориентацию;
не удалять заводское покрытие.

Установка толкателей

Очистить направляющие отверстия.
Проверить свободное перемещение.
Нанести предусмотренное масло или смазку.
Установить толкатель без перекоса.
Соблюсти ориентацию ролика.
Установить регулировочные шайбы.
Установить распределительный вал.
Затянуть крышки опор по процедуре.
Восстановить механические фазы.
Провернуть двигатель вручную.
Повторно измерить зазоры.
Проверить свободу движения механизма.

Особенности гидравлического толкателя

Одни производители предусматривают заполнение чистым маслом, другие запрещают принудительную накачку перед установкой. Переполненный толкатель может удерживать клапан открытым.

соблюдать сервисную процедуру;
не нажимать на плунжер острым инструментом;
не смешивать внутренние части;
защищать деталь от пыли;
дать время для заполнения или удаления воздуха;
не повышать резко обороты после запуска;
оценивать шум после появления нормального давления масла.

Плоский толкатель и кулачок

Использованный плоский толкатель прирабатывается к конкретному кулачку. При установке нового распределительного вала часто требуются новые толкатели.

Новый толкатель на сильно изношенном кулачке или старая деталь на новом валу могут быстро разрушить контактную пару.

Роликовый толкатель

Ролик должен вращаться без заедания и чрезмерного люфта. Нарушение работы направляющей может повернуть его боком относительно кулачка и вызвать быстрое разрушение.

Первый запуск

проверить уровень моторного масла;
проверить механические фазы;
провернуть двигатель вручную;
при необходимости создать давление масла без запуска;
запустить двигатель без резкого повышения оборотов;
контролировать давление масла;
слушать клапанный механизм;
не допускать работы при сильном стуке;
проверить утечки;
оценить шум после прогрева.

Проверка после ремонта

посторонний цокот отсутствует;
давление моторного масла стабильно;
клапанные зазоры соответствуют норме;
двигатель работает равномерно;
нет пропусков зажигания;
подъем клапанов равномерный;
механические фазы правильные;
нет утечек масла;
в фильтре нет металлических частиц;
после поездки шум не возвращается.

Практические случаи

Гидравлический толкатель стучал утром

Обратный клапан не удерживал масло во время стоянки. После заполнения шум исчезал.

После замены стук остался

Причиной был изношенный кулачок распределительного вала.

Новые толкатели стучали на горячем двигателе

Давление масла на холостом ходу было ниже нормы из-за износа системы смазывания.

Один клапан не закрывался

Гидравлический толкатель принудительно заполнили до максимальной длины.

Клапанный зазор быстро увеличивался

Рабочее покрытие толкателя и кулачка разрушалось, а в масле появился металл.

Роликовый толкатель повредил кулачок

Направляющий элемент был установлен неправильно, и ролик повернулся боком.

Толкатель заклинил после ремонта

В направляющем отверстии остались абразивные частицы.

После регулировки снизилась компрессия

Установили слишком толстые шайбы, и клапаны не закрывались полностью.

Типичные ошибки

заменять толкатель без диагностики шума;
не проверять давление масла;
не проверять клапанные зазоры;
игнорировать состояние кулачка;
устанавливать новую деталь на поврежденный вал;
переставлять использованные плоские толкатели;
смешивать регулировочные шайбы;
подбирать только по диаметру;
не учитывать высоту и толщину;
путать механический и гидравлический тип;
не проверять масляные отверстия;
устанавливать загрязненные детали;
обрабатывать поверхность абразивом;
повреждать направляющее отверстие;
не смазывать детали перед запуском;
не учитывать требования к плунжеру;
нарушать ориентацию ролика;
не регулировать зазоры после сборки;
не проворачивать двигатель вручную;
продолжать работу при сильном металлическом стуке.

Товарные группы TESMA

Толкатели клапанов
Толкатели гидравлические
Толкатели механические стаканные
Толкатели роликовые
Шайбы регулировочные клапанов
Валы распределительные
Комплекты распределительного вала
Коромысла клапанов
Гидрокомпенсаторы
Комплекты прокладок головки блока
Масло моторное
Фильтры масляные

Толкатель подбирают по VIN, коду двигателя, OE-номеру, типу клапанного механизма, наружному диаметру, высоте, регулировочной толщине, конструкции рабочей поверхности и расположению масляных каналов.

Частые вопросы

Для чего нужен толкатель?

Он передает движение от кулачка распределительного вала клапану или промежуточному элементу.

Толкатель и гидрокомпенсатор - одно и то же?

Не всегда. Гидравлический механизм может быть встроен в толкатель, но существуют механические исполнения.

Почему толкатель стучит после холодного запуска?

Возможны опорожнение масляной камеры, густое масло, загрязненный канал или механический износ.

Почему шум усиливается на горячем двигателе?

На горячем масле давление может снижаться из-за износа насоса, опор или плунжерной пары.

Можно ли ездить со стуком?

Длительная эксплуатация может повредить кулачок, клапанный механизм и загрязнить масло металлическими частицами.

Поможет ли замена масла?

Она может уменьшить шум при неправильной вязкости или загрязнении, но не восстановит поврежденную деталь.

Можно ли очистить гидравлический толкатель?

Только если конструкция и сервисная процедура допускают очистку или разборку.

Нужно ли менять все толкатели?

Решение зависит от конструкции, состояния деталей и требований производителя. При замене вала контактные детали часто меняют комплектом.

Можно ли переставить использованный толкатель?

Для плоских контактных пар это обычно нежелательно, поскольку деталь приработана к конкретному кулачку.

Почему после замены шум остался?

Возможны низкое давление масла, поврежденный кулачок, неправильный зазор, загрязненный канал или другое место стука.

Как подбирают стаканный толкатель?

Учитывают OE-номер, размеры и требуемую регулировочную толщину, рассчитанную после измерения клапанного зазора.

Что проверить после замены?

Давление масла, клапанные зазоры, механические фазы, шум, пропуски зажигания и наличие металла в масле.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Входит в

Механическая часть двигателя

Проверка

Замена и обслуживание

Смежные детали

Признаки неисправности

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Толкатель передает движение от кулачка распределительного вала к клапану или промежуточной детали. От состояния рабочей поверхности, направляющей части и гидравлического механизма зависят клапанный зазор, подъем клапана, шум и стабильность работы двигателя.

При появлении цокота сначала проверяют моторное масло, его давление, клапанные зазоры, подачу в головку блока и состояние кулачков. Использованные детали не смешивают, контактные поверхности проверяют как пару, а новые толкатели подбирают по точной конструкции и размерам. После сборки контролируют фазы, зазоры, давление масла, шум и равномерность работы двигателя.