Дефекты головки цилиндров

Основные дефекты блока цилиндров

Блок цилиндров — самая важная часть автомобильного двигателя. Именно он служит “базой”, основой всего мотора. Если блок выйдет из строя, автовладельца ждут немалые проблемы — не столько технические, сколько юридические, поскольку блок цилиндров — номерная деталь, и этот номер указан в регистрационных документах на автомобиль. Грамотная дефектовка блока цилиндров позволит определить не только причины выхода мотора из строя, но и его пригодность для дальнейшей эксплуатации.

Дефект 1. Глубокие задиры и царапины на поверхности цилиндра Дефект 2. Выработка поверхности цилиндра Дефект 3. Трещины в цилиндрах Дефект 4. Трещины на верхней плоскости блока, в районе отверстий под болты головки Дефект 5. Трещины, пробоины на поверхностях блока цилиндров Дефект 6. Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях Дефект 7. Нарушение соосности и геометрии постелей коренных вкладышей, износ посадочных отверстий дополнительных валов Дефект 8. Кавитации на гильзах цилиндра

Причины появления 1-го дефекта:

Ослаблена посадка поршневого пальца в верхней головке шатуна или нарушена его фиксация в бобышках поршня. Перегрев двигателя, в результате которого разрушаются поршни. Попадание в цилиндры двигателя посторонних предметов.

Задиры устраняются расточкой либо хонингованием, глубокие задиры гильзовкой, при необходимости поменять шатуны и поршни. Крайне важно найти и устранить причину, приведшую к данной неисправности двигателя.

Расточка и хонингование:

Чаще всего расточка цилиндров необходима для увеличения объёма гнезда для ремонтного комплекта. В этом случае вы уже должны знать для какого размера гильз будет производиться расточка. Для расточки применяются специальные расточные станки. Проточка цилиндров процедура не быстрая и требует высокой точности. Растачивание происходит на малой скорости. Это обеспечивает высокое качество поверхности, и точность до 0,01мм. При обработке на станке поверхности цилиндра добиваются параллельности всех цилиндров по длине с одновременной перпендикулярностью их базе – плоскости. С учетом некоторой «кривизны» блоков, идеальным является параллельность постелям коленчатого вала. В процессе расточки цилиндров обязательно оставляют припуск на хонингование цилиндров. Это примерно 0,1 – 0,15 мм. Этот слой металла является дефектным, после расточки, и убирается (полируется) именно хонингованием. И такой небольшой припуск не даёт возможности перекоса оси цилиндров во время хонингования. Хонинговка цилиндров после расточки Хонингование – это абразивная обработка материалов с применением хонов (хонинговальные головки). Хонинговка цилиндров производится на специализированных станках, обработка сопровождается обильным орошением поверхности. Жидкости для хонингования применяются традиционные: керосин или смесь масла с керосином. Существует и технология хонингования цилиндров с водой, в которую добавляются. Как правило, синтетические вещества для предотвращения коррозийных процессов.

Гильзовка двигателя имеет ряд преимуществ, перед обычным растачиванием. Как известно, в процессе работы цилиндры изнашиваются, принимают бочкообразную форму, что существенно влияет на работоспособность и экономичность двигателя. Невозможно вечно растачивать блок цилиндров. В конце концов, бывает, что все ремонтные размеры уже пройдены и нет смысла растачивать двигатель дальше, поскольку поршней необходимого диаметра просто нет в природе. При гильзовании блок цилиндров растачивается один раз, под размер вставляемых гильз. При работе гильзованного двигателя, сам блок цилиндров не изнашивается. Изнашиваются гильзы, которые выполняют роль цилиндров. Но изношенные гильзы всегда можно поменять и сделать это гораздо проще, чем вновь растачивать цилиндры.

Существуют два вида гильз: «сухие» и «мокрые». «Сухие» гильзы устанавливаются в уже расточенные гнезда цилиндров, с предварительным натягом и непосредственно не имеют контакта с охлаждающей жидкостью. «Мокрые» гильзы постоянно контактируют с охлаждающей жидкостью. «Мокрые» гильзы устанавливаются гораздо проще, старые гильзы вынимаются и заменяются новыми. Перед установкой «сухих» гильз производят расточку блока под их размеры, в этом случае требуется высокая точность применяемого оборудования. Гильзы могут запрессовываться как «на холодную», так и термическим способом. При установке гильз на «горячую» обеспечивают натяг порядка 50- 80 мкм, предварительно равномерно нагрев блок до 120-150 градусов. Затем, охлажденные в азоте гильзы, вставляют в блок. После выравнивания температуры, гильза будет сидеть в блоке «намертво». При установке гильз на «холодную», увеличивают толщину гильзы, чтобы не наступило коробления при запрессовке. Принципиально отремонтировать способом гильзовки можно практически любой двигатель. Блоки из чугуна гильзуют чугунными гильзами из специального легированного чугуна. Алюминиевые блоки гильзуются по аналогии с чугунными блоками, с установкой специальных гильз из алюминия с содержанием различных присадок под разные виды покрытий поверхностей цилиндров. Гильзовка значительно удешевляет ремонт двигателя и с большей вероятностью гарантирует без проблемную дальнейшую эксплуатацию в сравнении с заменой блока на новую деталь, т.к. современные упрочняющие покрытия типа «Nicasil» не справляются с отечественным топливом и разрушаются даже в гарантийный период эксплуатации.

Причины появления 2-го дефекта:

Длительная эксплуатация двигателя (естественный износ); Неисправности системы питания; Нарушение работы системы газораспределения и зажигания; Длительная эксплуатация двигателя с неисправной системой вентиляции картера или с поврежденным воздушным фильтром.

Визуальный осмотр на наличие хона в местах наибольшего износа двигателя, измерение геометрии цилиндра при помощи индикаторного нутромера (допустимая выработка в цилиндрах не более 0.1 мм, эллипсность 0.05 мм).

В случае если выработка цилиндра выходит за допустимые нормы, он ремонтируется методом расточки в ремонтный размер с последующим хонингованием. Если ремонтных размеров больше нет или не предусмотрены, возможна гильзовка. В отдельных случаях, когда расточка или гильзовка не предусмотрены, блок цилиндров меняется на новый.

Причины появления 3-го дефекта:

Перегрев двигателя. Разрушение поршня и шатуна в результате гидроудара или попадания посторонних предметов в цилиндр.

Как правило, при наличии трещин в цилиндрах блок не ремонтируется, а списывается. В исключительных случаях повреждённый цилиндр можно загильзовать. Проверьте и отремонтируйте систему охлаждения. Проверьте целостность впускного и выпускного трактов. Замените повреждённые детали.

Причины появления 4-го дефекта:

Блок перед сборкой был плохо промыт и не продут, в результате чего осталась жидкость или грязь в резьбовых отверстиях для болтов, крепящих головку блока. Неправильная затяжка болтов головки блока. Перегрев двигателя.

Требуется замена блока цилиндров. В исключительных случаях возможна заварка трещин и последующая механообработка блока.

Заварка трещин чугунных блоков цилиндров:

Блок цилиндров. Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковычными признаками. Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещин – заваркой и заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей. На чугунных блоках цилиндров перед сваркой концы трещины заваривают сверлом диаметром 5 мм и затем разделывают по всей длине при помощи шлифовального круга, установленного на пневматической или электрической шлифовальной машине, под углом 90… 120 на 4/5 толщины стенки. Заварку ведут после нагрева блока до температуры 600…650С ацителено-кислородным пламенем горелкой с мендштуком № 3, используя чугунные прутки диаметром 5 мм и флюс-буру. Шов должен выступать над поверхностью основного металла не более чем на 1,5 мм; руковины и шлаковые включения не допускаются. При охлаждении блока до 450С сварку останавливают и его вновь нагревают до заданной температуры. По окончании сварки блок медленно охлаждают. Сварку можно вести и без предварительного подогрева. В этом случае применяют электродуговую сварку с постоянным током обратной полярности в среде аргона на полуавтомате А-547Р (электродная проволока МНЖКТ диаметром 1,2 мм. Давление аргона у сварочной дуги 30…50 кПа, сила тока 125…150 А, напряжение 27…39 В). При применении электородов ПАНЧ-11 полуавтоматическую сварку можно производить без применения защитного газа. Трещины без предварительного нагрева блока можно заваривать электродами МНЧ-1, состоящими из проволоки монель и константана диаметром 3…4 мм, покрытой фтористо-кальциевой обмазкой (сила тока 130 А, напряжение 30…35 В, твердость направленного металла НВ 170). Сварочный шов получается плотным и хорошо обрабатываемым. Рекомендуется применение электродов ОЗЧ-1 и АНЧ-1, но обработка их шва затруднительна. Электроды ЦЧ-3 и ЦЧ-4 применяются для заварки трещин без последующей обработки. Трещины, проходящие через перемычки между верхними посадочными поясками под гильзы цилиндров, ремонтируют пайкой-сваркой припоем ЛОМНА 49-1-10 с использованием флюса ФПСН-2. При этом применяют газовую сварку. Температура нагрева, кроме шва, не превышает 700…750С. Это снижает опасность отбела и образование трещин, повышает производительность труда по сравнению со сваркой с предварительным нагревом деталей, сохраняет геометрические размеры элементов деталей, прочность шва на разрыв не менее 300 Мпа. Этот способ рекомендуется к применению при необходимости иметь прочный, герметичный и хорошо обрабатываемый шов. Технологический процесс пайки-сварки заключается в разделке и обезжиривании трещины, нагреве разделанной трещины до температуры 300…400С, нанесении и расплавлении флюса с последующим равномерным распределением по разделке, заполнении шва расколенным припоем, проковке шва после его затвердения медным молотком. Заварка трещин в блоках цилиндров, отлитых из алюминиевых сплавов, имеет свои особенности: желательно, чтобы трещина находилась в горизонтальном положении, концы трещины засверливать не надо, разделку и зону шириной 15…20 мм необходимо зачистить до металлического блеска и затем место прохождения трещины простучать легкими ударами молотка. Перед заваркой производят местный нагрев зоны трещины пламенем газовой горелки до температуры 300С. Заварку трещины осуществляют аргонно-дуговой сваркой с присадочной проволокой из алюминиевого сплава марки АК диаметром 4…6 мм. Сварка осуществляется на установках УГД-301 или УГД 501, предназначенных для проведения аргонно-дуговой сварки. Для закрепления вольфрамового электрода, подвода к нему сварочного тока и подачи в зону дуги защитного газа служат горелки ГРАД-200 или ГРАД-400. После сварки блок цилиндров медленно охлаждают, прикрыв нагретое место листом асбеста. Сварочный шов защищают от наплывов металла и окислов заподлицо с плоскостью основного металла шлифовальной машинкой с кругом диаметром 50 мм марки 12АУО СМК. Затем блок испытывают на герметичность под давлением 0,5 Мпа. Трещины можно заделывать и эпоксидной пастой, если они не проходят через поверхности, несущие нагрузки, по следующей технологии. Поверхность вокруг трещины обрабатывают косточковой крышкой, а саму трещину разделывают шлифовальной машинкой под углом 60…90 на глубину 3/4 толщины стенки. Концы трещины на блоках, отлитых из чугуна, засверливают сверлом диаметром 3…4 мм и в полученные отверстия забивают заглушки из медной или алюминиевой проволоки. В зоне вокруг трещины шириной 30 мм создают шероховатость дробеструйной обработкой или насечкой и обезжиривают ее ацетоном. На сухую поверхность наносят первый слой пасты до 1 мм, резко перемещая шпатель на поверхности металла. Затем наносят второй слой пасты толщиной не менее 2мм, плавно перемещая шпатель по первому слою. Общая толщина слоя пасты по всей поверхности 3…4 мм. Блок помещают в сушильный шкаф, где при температуре 100С его выдерживают около 1 часа, обеспечивая при этом отвердение эпоксидной пасты. После отвердения потеки пасты срубают, неровности обрабатывают шлифовальным кругом. Пробоины ремонтируют наложением заплат. На зачищенные и обезжиренные края пробоины наносят пасту, на которую накладывают заплату из стеклоткани толщиной 0,3 мм и прикатывают роликом. Заплата должна перекрывать пробоину со всех сторон на 15…20 мм. Затем на заплату и поверхность блока вокруг заплаты наносят второй слой пасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она перекрывала первую на 10…15 мм со всех сторон. В таком порядке накладывают до 8 слоев стеклоткани. Каждый слой прикатывают роликом. Последний слой покрывают полностью пастой. Пробоины в блоках можно устранять также приваркой металлических заплат.

Причины появления 5-го дефекта:

Обрыв шатуна. Разрушение поршня. Последствия аварии, в которой произошла деформация моторного отсека. Общий перегрев двигателя. Неправильная затяжка крепёжных болтов.

Требуется замена блока цилиндров. В некоторых случаях возможна заварка трещин и последующая механообработка блока.

Причины появления 6-го дефекта:

Неправильная затяжка крепёжных болтов.

Рассверлите отверстия и нарежьте резьбу большего диаметра.

Причины появления 7-го дефекта:

Эксплуатация автомобиля с разрушенными коренными или шатунными вкладышами; Длительная эксплуатация автомобиля с повышенными нагрузками; Несоблюдение моментов затяжки болтов коренных постелей; Проворот втулок вспомогательных валов, в связи с нарушением натяга посадки или отсутствием давления масла.

Последовательно проверяется каждая опора коренной постели в нескольких плоскостях при помощи индикаторного нутромера (отличие от номинального размера не более 0.02 мм). При необходимости производиться ремонт постелей коленвала. Подобным образом проверяются посадочные места втулок вспомогательных валов, если требуется производится расточка и установка втулок с увеличенным диаметром.

Причины появления 7-го дефекта:

Не соблюден правильный зазор поршня (повторная установка уже работавших поршней или цилиндры со слишком большими размерам) Некачественная или неточная посадка гильзы в корпусе. Отсутствует предписанная присадка для защиты от замерзания с защитой от коррозии или соответствующая присадка для охлаждающей воды. Использование неподходящих средств охлаждения, как напр. соленая вода (морская вода), агрессивная или содержащая кислоту вода или другие жидкости. Недостаточное избыточное давление в системе охлаждения. Слишком низкая рабочая температура двигателя

Назовите дефекты головки блока цилиндров. Опишите возможные способы их устранения

Материал деталей:

корпус – легированный чугун, алюминиевый слав АЛ-4

седла – легированный чугун 50…60 HRC

направляющие втулки – легированный чугун 50…60 HRC

Перед ремонтом – мойка головки блока, очистка от нагара косточковой крошкой, испытание на герметичность водой р = 0,4 МПа (ЗИЛ-130). В головке цилиндра К-740 водяную полость испытывают воздухом р = 0,3 МПа, а масляную полость и каналы – воздухом р = 0,6 МПа.

Читайте также:  Замена наружного шруса и пыльника наружного шруса Skoda Fabia

Дефекты и способы ремонта:

1. Пробоины, прогар, трещины и разрушение перемычек – брак.

2. Трещины на рубашке охлаждения

– газовая сварка с предварительным нагревом детали до T = 600…650 о С (для головок из чугуна) или T = 300…350 о С (для головок из алюминиевого сплава)

– ручная дуговая сварка цветными электродами МНЧ-1 , ОЗЧ-1 (для головок из чугуна)

– полуавтоматическая сварка самозащитной проволокой ПАНЧ-11 (для головок из чугуна)

– аргонодуговая сварка (для головок из алюминиевого сплава).

2 Трещины на поверхности прилегания к блоку

– ручная дуговая сварка

– газодинамическое напыление алюминиевого порошка (для головок из алюминиевого сплава)

– аргонодуговая сварка (для головок из алюминиевого сплава).

3 Разрушения, пористость и коробление плоскости прилегания

– при небольших повреждениях – шлифование до размера не менее размера b, определяющего размер камеры сгорания. Плоскошлифовальный станок.

– при глубоких повреждениях – фрезерование до размера не менее размера b, определяющего размер камеры сгорания. Вертикально-фрезерный станок мод.615, фреза ВК8

– при очень глубоких повреждениях – фрезерование до устранения дефектов с последующей аргонодуговой наплавкой или газодинамическим напылением порошков.

4 Срыв или износ резьбы под свечу

5 Неравномерный износ поверхности под свечу

– цекование до размера не менее размера а

6 Износ отверстий под направляющие втулки

– развертывание под ремонтный размер + запрессовка ремонтных втулок с клеймением Р1 и Р2.

7 Износ отверстий в направляющих втулках

– развертывание под ремонтный размер (5…7 квалитет, Ra = 0,8…0,4 мкм)

– замена втулок с последующим развертыванием под номинальный размер (ремонтная втулка маркируется зеленой краской).

– пластическое деформирование отверстия твердосплавным роликом на оправке с целью уменьшения диаметра отверстия + развертывание под номинальный или ремонтный размер

8 Ослабление посадки седла клапана

– замена на седло ремонтного размера: растачивание отверстия под седло под ремонтный размер; нагрев головки блока до 180 0 С, охлаждение седла в жидком азоте до – 195 о С (-175 о С); запрессовывание ремонтного седла.

9 Износ фаски седла

– шлифование + притирка. Обработка с помощью пневматической или электрической дрели. Инструмент – набор конических абразивных кругов (15, 75, 45 0 ) на оправках с посадочными элементами по отверстию направляющих втулок головки блока.

– фрезерование (зенкование) + притирка. Обработка вручную. Инструмент – набор конических зенковок (15, 75, 45 0 ) с зубьями из твердого сплава ВК6, насаживаемых на конус оправки с посадочным элементом по отверстию направляющей втулки головки блока.

– фрезерование инструментом фирмы «Newvay». Обработка – вручную. Инструмент – набор фрез (30, 60, 45 0 ), устанавливаемых на оправку «пилот» с разжимной цангой, закрепляющейся по отверстию в направляющей втулке.

Для обеспечения соосности втулки и седла клапана оправка для кругов или зенковок центрируется по предварительно обработанной направляющей втулке.

Порядок обработки фасок седла: основная фаска – 45 0 (60 о ); нижняя вспомогательная фаска – 15 0 (30 0 ); верхняя вспомогательная фаска – 75 0 (60 о ); основная фаска – 45 0 (60 о ).

Точность обработки: IT6 …IT7, Ra = 2,5…0,63 мкм.

Притирка клапана к седлу по основной фаске (выпускной клапан – 45 о , впускной клапан – 60 о или 45 о ). Способы притирки:

– ручная (V = 2,6 м/мин).

– механическая на притирочных станках (V = 10…30 м/мин) рчерн. = 0,2…0,4 МПа; рчист. = 0,1…0,15 МПа.

Притирочная паста – 1 /3 электрокорунда или карбида кремния + 2 /3 дизельного масла; карбид титана (производительность в 3…5 раз выше).

Точность обработки: IT5…IT6, Ra = 0,1…0,2 мкм,

Контроль ширины фаски – конусным калибром. Ширина рабочей фаски впускного клапана – 2,0…2,5 мм, выпускного клапана – 1,5…2,0 мм. При снижении калибра на величину > 1,0 мм – замена седла.

Плотность прилегания клапанов к седлам можно проверить следующими способами:

– пробой на карандаш (качество притирки – стирание радиальных карандашных рисок, нанесенных на фаску клапана при провертывании его в седле в ту и другую стороны;

– пробой на краску при нанесении берлинской лазури на седло и попеременном поворачивании клапана (качество притирки – на фаске клапана останется след от краски в виде ровной кольцевой поверхности шириной 1,5…2 мм);

– просачиванием керосина через испытуемое сопряжение при заливке его в патрубок головки цилиндров (качество притирки – керосин не просачивается);

– по времени падения давления воздуха в камере, расположенной под клапаном – 0,7 кгс/см 2 за 0,5 мин;

– по разрежению в каналах головки. Для проверки достаточно поставить клапан в головку блока (не собирая пружину), установить на вакуумтестер специальную насадку, близкую по форме к отверстию канала, прижать ее к отверстию и нажать кнопку — прибор покажет разрежение в канале, которое не должно быть меньше 0,6 кг/с м2 .

Дефектовка ГБЦ

В современных двигателях головка блока цилиндров выполняет сразу несколько важнейших функций: в ней находятся камеры сгорания (в большинстве случаев), в ней же расположены основные элементы газораспределительного механизма, а так же головка вместе с блоком образует водяную рубашку системы охлаждения. Поэтому тщательная дефектовка головки блока очень важна. Все необходимые работы, проведённые внимательно и надлежащим образом, позволят в дальнейшем избежать многих неприятностей при работе двигателя и обеспечат достаточный ресурс. Некоторые упущения при проведении работ могут привести к тяжёлым последствиям – вплоть до разрушения мотора. Итак, на что надо обратить внимание.

Дефект 1. Деформация, коррозия и прогары привалочной плоскости головки блока

  • Длительная работа двигателя.
  • Перегрев двигателя.
  • Работа двигателя с некачественной охлаждающей жидкостью или на воде.
  • Механическая обработка привалочной плоскости.
  • Проверка и, при необходимости, ремонт системы охлаждения. Замена охлаждающей жидкости.

Примечание: При любом снятии головки необходимо проверять геометрию привалочной плоскости с помощью лекальной линейки. При прогибе необходима фрезеровка или шлифовка плоскости. Допустимая величина прогиба обычно определяется производителем двигателя и указана в технической литературе. При наличии больших прогаров или глубоких раковин от коррозии, если головка блока алюминиевая, возможна наплавка повреждённых мест, а затем фрезеровка или шлифовка. Если головка блока чугунная, то в этом случае наплавить повреждённые места практически не возможно и рекомендуется замена головки блока.

Дефект 2. Трещины головки блока и сопутствующих деталей

  • Длительная работа двигателя.
  • Сильный перегрев двигателя.
  • Нарушение порядка и моментов затяжки крепёжных болтов головки блока при её монтаже.
  • В некоторых случаях, если это оговорено производителем, небольшие трещины допускаются. Во всех остальных случаях ремонт головки блока не возможен – только замена. Обязательна проверка системы охлаждения и при необходимости её ремонт. Строгое соблюдение требований производителя по порядку и моментам затяжки болтов крепления головки блока.

Примечание: Определить наличие трещин можно визуально или с помощью опрессовки.

Дефект 3. Износ направляющих втулок клапанов

  • Большой пробег двигателя.
  • Работа двигателя на некачественном масле или грязном масле.
  • Сильный перегрев или попадание топлива в масло, приводящие к разжижению масла.
  • Замена направляющих втулок.
  • Проверка и ремонт системы охлаждения.
  • Применение моторного масла надлежащего качества.

Примечание: При замене направляющих втулок обязательной операцией является правка сёдел клапанов для получения необходимой геометрии седла и соосности седла и направляющей втулки.

Дефект 4. Износ сёдел клапанов

  • Большой пробег двигателя.
  • Работа двигателя на некачественном топливе.
  • Неправильная установка опережения зажигания или опережения впрыска топлива.
  • Работа бензинового мотора на газовом топливе без корректировки опережения зажигания.

Примечание: При замене сёдел обязательна проверка и при необходимости замена направляющих втулок клапанов.

Дефект 5. Износ или разрушение резьбы в отверстиях головки блока для монтажа различных элементов

  • Неправильная затяжка крепёжных болтов или свечей.
  • Перегрев двигателя.
  • Высверливание изношенной резьбы и установка футорок.
  • Нарезание ремонтной резьбы увеличенного размера.
  • На алюминиевых головках в ряде случаев возможно заваривание отверстий с повреждённой резьбой, а затем сверление нового отверстия и нарезание новой резьбы.
  • Строгое соблюдение предписанных величин затяжки резьбовых соединений.

Дефект 6. Износ постелей под распределительный вал (или валы)

  • Длительная работа двигателя.
  • Работа двигателя с недостаточным уровнем масла в картере.
  • Работа двигателя с недостаточным давлением масла.
  • Работа двигателя на некачественном масле.
  • Сильный перегрев или попадание топлива в масло, приводящие к разжижению масла.
  • Работа двигателя с засорённым масляным фильтром.

Примечание: Указанные причины влияют на износ как самих постелей, так и опорных шеек распредвалов. Проверить диаметры постелей можно с помощью индикаторного нутромера, настроенного на требуемый размер. Затем необходимо сравнить полученные данные с размерами, предписанными производителем. Если полученный размер выходит за пределы указанных допусков, то в отдельных случаях постель распредвала можно отремонтировать или заменить (на некоторых моторах она представляет собой отдельную деталь). В случае если ремонт невозможен – головка блока подлежит замене.

  • Ремонт постели распредвала. При невозможности ремонта – замена головки блока.
  • Проверка системы смазки, масляного насоса и при необходимости ремонт или замена масляного насоса.
  • Чистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и головки блока.
  • Следует применять моторное масло надлежащего качества и регулярно, в предписанные производителем сроки, менять моторное масло и фильтр.
  • Проверка и, при необходимости, ремонт системы охлаждения.
  • Проверка и, при необходимости, ремонт системы питания.

Дополнения: После любого ремонта – головка блока должна быть тщательно промыта и продута сжатым воздухом, для удаления металлической стружки и загрязнений.

Дефекты прокладки головки блока цилиндров, причины, последствия и как их избежать

Почему так важна прокладка ГБЦ в двигателе и к чему может привести ее прогар?

Дефекты прокладки головки блока цилиндров часто легко распознать. Какие симптомы и во что обойдется смена одной прокладки головки, читайте здесь.

Пробитая прокладка ГБЦ с виду незначительная поломка, но она может иметь критические последствия, влияющие на работу двигателя. В зависимости от характера повреждения, могут быть затронуты система охлаждения мотора или система смазки двигателя. В других случаях проблемы могут возникнуть с обеими системами. При подозрении на пробитие прокладки автомобиль должен быть незамедлительно отправлен в мастерскую. Возможно работа по замене прокладки ГБЦ не самый дешевый вариант ремонта, который обойдется от нескольких тысяч рублей и выше, но это гораздо дешевле, чем случай с игнорированием дефекта, который очень быстро приведет к непоправимым последствиям в двигателе, для устранения которых придется прибегнуть к капитальному ремонту ДВС.

Как узнать, что прокладка ГБЦ повреждена?

Симптомы недуга достаточно многочисленны и все они могут указывать на проблемы с прокладкой головки блока цилиндров.

1. Типичный симптом- присутствие моторного масла в системе охлаждения двигателя.

2. Также сама охлаждающая жидкость может попасть в масляный контур.

В обоих случаях проверка занимает пару секунд. Открываем капот, откручиваем крышку расширительного бачка с охлаждающей жидкостью (Внимание! Делать это необходимо исключительно на холодном двигателе автомобиля). Если внутри расширительного бачка вы обнаружили темную пенку или на его стенках вы видите коричневые маслянистые полосы, дело плохо.

Таким же образом можно вычислить наличие «охлаждайки» в масле двигателя, светлая пена (белая эмульсия) может находиться на внутренней стороне заливной пробки двигателя, для ее идентификации пробку нужно отвернуть или вытащить масляный щуп, на котором также можно будет обнаружить присутствие охлаждающей жидкости в виде беловатой пены.

К ак происходит смешивание двух рабочих жидкостей? Масляные каналы и протоки водяного контура в блоке двигателя пролегают достаточно близко друг к другу и проходят непосредственно через головку блока цилиндров. Поврежденная прокладка в этой области, более не будет эффективно разделять контуры между собой. Жидкости начнут смешиваться и попадут в соседние контуры. Поэтому нередко автовладельцы в двигателе автомобилей которых произошел прогар прокладки ГБЦ наблюдают повышение уровня моторного масла.

Охлаждающая жидкость, уходящая в масляный контур, также может быстро перерасти в серьезную проблему.

Во-первых, интенсивность охлаждения снижается в результате нехватки жидкости и двигателю грозит перегрев. Во-вторых, масло, разбавленное менее вязкой жидкостью с совершенно другой консистенцией, снижает эффективность смазки трущихся деталей. В результате под удар попадают коленвал и распредвалы. Как правило, исправный двигатель не расходует охлаждающую жидкость. Если жидкость уходит, но никаких видимых утечек обнаружить не удается, и шланги в порядке, обязательно проверьте масло на наличие антифриза, возможно он попадает в систему смазки автомобиля. Внезапно повысившийся расход масла, также может быть признаком того, что моторное масло начало попадать в систему охлаждения.

По этой причине, крайне ВАЖНО проверять уровень масла и не забывать заглядывать в расширительный бачок с охлаждающей жидкостью. Особенно актуальны эти несложные манипуляции со старыми автомобилями.

Признаками прогоревшей прокладки не всегда является смешивание масла и охлаждающей жидкости

В прочем, повреждения прокладки не всегда можно определить по двум ранее названным признакам. Рабочие жидкости также могут сочится из двигателя. Их легко определить по влажному или маслянистому блоку двигателя чуть ниже головки блока цилиндров.

Нередко бывает, что тосол попадает в цилиндры и при высоких температурах начинает там испаряться (зависит от того где уплотнение получило повреждение). В таком случае из выхлопной трубы появится белый дым, смешанный с выхлопными газами. Его легко обнаружить.

Читайте также:  Дефекты деталей

Если в камеру сгорания попадает масло, выхлоп окрашивается в синеватый цвет.

Совет: Изменение цвета выхлопных газов в случае дефектной прокладки головки цилиндров наиболее явно видно под нагрузкой.

Опасность серьезных повреждений двигателя из-за прокладки головки блока цилиндров

Н аибольшая опасность с непредсказуемыми последствиями ожидает автовладельца в том случае, когда повреждения уплотнения оказались значительными. Через образовавшийся канал в цилиндр начинает поступать большое количество антифриза, рано или поздно в камере сгорания скапливается все большее количество жидкости, происходит гидроудар. Поршень проделывая возвратно-поступательные движения «натыкается» на слой жидкости над ним, которая как всем известно несжимаема, происходит гидроудар или как его романтично прозвали остряки- «кулак дружбы».

В этом случае последствия могут быть наиболее фатальными, дорогостоящего капитального ремонта двигателя (в лучшем случае) не избежать. В худшем, если шатун пробил стенку блока двигателя, мотор можно нести на свалку. Повреждения типичны для гидроудара: загиб шатуна, разрушение поршня, обрыв шатуна, повреждение головки блока, коленвала или картера.

П омимо этого, не только утечка антифриза может привести к проблемам охлаждения, ухудшив ее эффективность, но и попадание моторного масла в каналы циркуляции охлаждающей жидкости, закупорив небольшие канальца рассчитанные на менее густую техническую жидкость. При игнорировании этой поломки двигатель вскоре может перегреться.

В некоторых случаях выхлопные газы могут пробиваться из-за не плотности прокладки ГБЦ в систему охлаждения. Этот также является крайне опасным «звоночком», который можно диагностировать появлением пузырьков отработавших газов в расширительном бачке. При этом температура мотора во время работы будет быстро уходить в красную зону, может случится быстрый перегрев силового агрегата.

И наконец, еще один пункт который подскажет вам о неисправности. Выхлопные газы могут вырываться наружу в подкапотное пространство. Запах, шум при работе двигателя и отработавшие газы под капотом, вот что вы увидите в таком случае.

В целом при данной неисправности будет заметна общая потеря мощности двигателя, снижение тяги и нестабильная работа мотора, низкая компрессия.

Причины дефектов ГБЦ

В принципе, прокладка ГБЦ входит в список так называемых «пожизненных» деталей автомобиля, износ которой при правильной эксплуатации мотора невозможен. В большинстве случаев прокладка ГБЦ выходит из строя из-за высокой термической нагрузки. Это может быть вызвано неисправностью водяного насоса или дефектом термостата.

Слишком низкий уровень охлаждающей жидкости, антифриз не подходящей марки или некачественный герметик радиатора также могут вызвать перегрев, при котором может повести головку бока цилиндров, и прокладка ГБЦ не будет плотно прилегать к основным частям мотора.

Помимо этого, в Топ входит неправильно проведенный монтаж уплотнения головки блока цилиндров. К примеру, на прилегающих плоскостях головки и блока могут присутствовать раковины и микротрещины. Или при сборке мотора не был соблюден момент и очередность затяжки болтов крепления головки. Некачественная прокладка или неправильная ее установка также могут повлиять на результат работы двигателя.

Стоит опасаться любителям гонять на автомобиле, это может привести к перегреву рабочего двигателя и как следствие к прогоранию прокладки ГБЦ.

Как поменять прокладку головки блока цилиндров?

Замену прокладка головки блока цилиндров следует выполнять только в мастерской, так как ремонт достаточно дорогой и квалифицированный. Даже неправильная разборка ГБЦ может привести к значительным проблемам в будущем. Прокладка ГБЦ представляет собой соединение между блоком двигателя и головкой цилиндра. Чтобы добраться до нее необходимо демонтировать головку блока цилиндров с сопутствующими агрегатами. Выкручивать винты головки блока цилиндров должны в правильном порядке, закручивать их также нужно в определенном порядке и с точным усилием на динамометрическом ключе.

В мастерских, как правило, замену прокладки ГБЦ проводят от трех до десяти часов в зависимости от двигателя. Стоимость ремонта варьируется в зависимости от типа мотора и поломки в основном между 2.000 и 10.000 рублей. Ремонт может стать еще дороже, если потребуется шлифовка ГБЦ которая проводится на специальном высокоточном станке.

Внимание! Обычно ведет алюминиевую «голову», поэтому не стоит перегревать такие моторы. Чугунные ГБЦ обычно страдают от трещин, что также влияет на возможный пробой прокладки.

Самыми дорогими ремонтами славятся V-образные двигатели, оппозитные моторы и W-образные движки. На замену тратится больше нормо-часов, поскольку менять требуется обе прокладки ГБЦ.

Стоимость материала. Помимо прокладки головки и новых винтов, следует заменить масло и охлаждающую жидкость, поскольку качество моторного масла и антифриза в целом скорее всего снизились из-за дефектов прокладки головки цилиндров. Если дело дошло до попадания масла в охлаждающую жидкость, также должна быть произведена чистка контура охлаждения.

Если пострадавший двигатель имеет ремень ГРМ, можно посоветовать его сменить. Снятие головки блока цилиндров двигателя и замена прокладка головки в любом случае требует демонтажа зубчатого ремня. Поэтому если он не совсем новый, то стоит озаботиться его сменой.

Должна быть проведена ревизия водяного насоса, также в мастерской должны сразу проверить зазоры впускных и выпускных клапанов (если необходимо, их регулируют). При необходимости должны быть заменены и маслосъемные колпачки.

На старых авто рекомендуется исследовать головку блока цилиндров на наличие трещин. Тестирование демонтированной и очищенной головки проводится при помощи дефектоскопа и подачи под давлением антифриза в головку блока. Через все имеющиеся миниатюрные трещины жидкость будет просачиваться, выдавая их.

В общем и целом, это вся самая важная информация, которую вам нужно знать про прокладки ГБЦ. Данная поломка встречается редко, но может ударить очень метко. Будьте внимательны, и используя наши советы периодически проверяйте своего железного коня на наличие недуга. Прислушивайтесь к нему, и он будет служить вам верой и правдой долгие годы.

Немного истории. Первые двигатели шли без прокладки головки цилиндра

Первые двигатели Николауса Отто и Готтлиба Даймлера были построены по примитивной схеме. Головка блока цилиндров и блок цилиндров были отлиты одной деталью. Недостатком этой конструкции была невозможность обслуживания верхней части мотора. Первым серийным двигателем внутреннего сгорания с отдельной головкой цилиндра и блоком двигателя на рынок пришла модель 1908 года Ford Model T.

Инженеры быстро осознали, что для соединения такой нагруженной части двигателя как зазор между двумя его частями нужно прокладка, которая бы сдерживала большое давление и могла переносить высокие температуры, сопровождающие мотор во время его работы. Плюс требовалась качественная герметизация цилиндров и контуров с циркулирующими в них техническими жидкостями. С маломощными моторами с небольшой степенью сжатия это еще хоть как-то работало, но с приходом спортивных автомобилей в 1940-х года с высокой степенью сжатия уплотнительная прокладка оказалась недостаточно прочной и износостойкой.

Технический прогресс постепенно начал переносить высокую степень сжатия для увеличения КПД работы двигателя из автоспорта на гражданские версии автомобилей и вместе с этим потребовалось улучшение качества прокладок между блоками мотора.

Сегодня компрессия на не турбированных бензиновых двигателях соответствует примерно показателям от 10:1 до 14:1. В 1930-х годах степень сжатия в моторах была гораздо ниже- 5:1.

Требования к прокладке ГБЦ продолжают расти и в наши дни, поэтому этот неказистый элемент за последние десятилетия неоднократно изменял свою текстуру.

Изначально прокладки делались из не жаропрочных материалов, в начале долгого пути проб и ошибок их создавали из обычной пробки. Неудивительно, что они были уязвимы и постоянно прогорали. В начале 80-х годов появились гораздо более современные асбестовые прокладки ГБЦ, их используют на некоторых моделях по сегодняшний день. Также в ходу паронитовые прокладки, композитные прокладки и металлические.

В итоге можно сказать, что современные прокладки головки блока цилиндров довольно сложные элементы, без которых развитие современных высокоэффективных двигателей было бы невозможно.

Дефекты головки цилиндров

Трещины или сколы заваривают газовой сваркой аце-тиленокислородным, пропанбутаново-кислородным пламенем или аргонодуговой сваркой.

При изнашивании или срыве резьбы в резьбовых отверстиях головки цилиндров ставят ввертыши, спиральные вставки или нарезают резьбу ремонтного размера.

Коробление поверхности прилегания к блоку цилиндров устраняют шлифованием и фрезерованием. Неплоскостность поверхности прилегания после шлифования не должна превышать 0,05 мм по всей длине головки.

Наиболее распространенным дефектом головки цилиндров является износ рабочей фаски клапанных гнезд.

При небольших износах клапанов и гнезд герметичность сопряжения может быть восстановлена притиркой клапанов к гнездам. При больших износах клапанных гнезд их ремонтируют, восстанавливая геометрическую форму, ширину фаски и ее расположение.

Наиболее распространенным способом ремонта гнезд является фрезерование. Для этого применяют набор специальных фрез (зенковок) в количестве четырех штук. Черновой фрезой с углом 45° снимают слой металла до выведения следов износа. При этом ширина фаски увеличивается. Для того чтобы уменьшить ширину фаски, нижнюю часть ее подрезают фрезой с углом 75°, а верхнюю — фрезой с углом 15°, Чистовой фрезой с углом 45° зачищают поверхность фаски и доводят окончательно ее ширину до требуемой величины. Ширина фасок гнезд впускных и выпускных клапанов различна.

Во время фрезерования стержень оправки фрезы должен плотно (с зазором не более 0,05 мм) входить в отверстие отремонтированной направляющей втулки клапана. В последнее время вместо фрез применяют зенковки с твердосплавными пластинками.

После фрезерования гнезд для обеспечения плотного прилегания к ним клапанов при сборке головки требуется притирка фаски клапана к гнезду. На передовых ремонтных заводах в направляющие втулки вставляются цанговые стержни, и фрезы вращаются на этих неподвижных стержнях, при этом исключается износ направляющих втулок при фрезеровании. Угол заточки чистовых фаз несколько увеличен (на 1°) по сравнению с углом заточки клапана. Это обеспечивает плотное прилегание клапана к гнезду без последующей притирки.

Недостатком ремонта гнезд клапанов фрезерованием является то, что снимается значительный слой металла. В результате этого головки сравнительно быстро выбраковываются.

Вставные стальные гнезда клапанов, плохо поддающиеся фрезерованию, восстанавливают шлифованием. Шлифование фасок клапанных гнезд производят планетарно-шлйфовальными приборами различных марок, наиболее распространены ОПР-1334А, 2447, ЗИЛ X—7270. Частота вращения шлифовального круга 7200 об/мин. На шлифованной поверхности фасок гнезд клапанов не допускаются раковины и риски.

Изношенные клапанные гнезда восстанавливают также наплавкой или установкой колец. При восстановлении клапанных гнёзд наплавкой применяют горячую газовую сварку, используя в качестве присадки чугунные прутки марки А или выбракованные поршневые кольца и флюсы ФСЧ:1, АНП-1, АНП-2. При восстановлении изношенных клапанных гнезд запрессовкой новых колец гнезда растачивают на требуемую глубину с большой точностью. Кольца изготовляют из специального чугуна или стали 45. Для облегчения установки колец и увеличения прочности посадки перед запрессовкой головку блока (блок) рекомендуется нагреть до 380…420°С, а кольца охладить в сухом льде. После запрессовки на кольцах изготавливают фаски под клапаны. Изношенные вставные седла клапанов заменяют ремонтными, изготовленными из специального чугуна. Для выпрессовки колец применяют съемники различных конструкций.

В клапанах изнашиваются фаски, тарелки и стержни по диаметру и торцу. Эти дефекты устраняют шлифованием на специальных станках ОПР-823 (СШК-3) или Р-108. Сначала шлифуют торец стержня, а затем стержень, после чего обрабатывают фаску тарелки до выведения следов износа. Перед шлифованием клапанов проверяют прямолинейность стержней. Проверка проводится индикатором, непрямолинейность стержня допускается до 0,05 мм.

Изношенные стержни клапанов можно шлифовать на уменьшенный размер, восстанавливать осталиванием или хромированием. Овальность и конусность стержня клапана после шлифования не должны превышать 0,02 мм. Из выбракованных клапанов путем проточки и шлифования можно изготовить клапаны меньшего размера для использования в других двигателях.

Изношенные тарелки клапанов можно восстанавливать напеканием металлических порошков. Втулки, изношенные внутри, могут восстанавливаться развертыванием под увеличенный стержень клапана.

По мере работы двигателя пружины клапанов теряют упругость и получают усадку. Контроль упругости клапанных пружин проводят на универсальном приборе для проверки упругости пружин и поршневых колец (см. рис. 93, а). Коромысло прибора выполнено по типу коромысла десятичных весов и имеет две шкалы: килограммовую и граммовую, по которым можно перемещать основной и дополнительный грузы. Выверив прибор установкой грузов на нулевые деления и закрепив каретку по высоте пружины или кольца, их сжимают до определенной длины. Пользуясь весовым коромыслом с гирями, определяют силу упругости сжатой пружины и сравнивают ее с техническими условиями.

Пружины с недостаточной упругостью могут быть восстановлены накаткой роликом или способом термической фиксации. Накатка пружин проводится с помощью приспособления, устанавливаемого в резцедержатель токарного станка. Пружину надевают на валик, установленный в центры станка, и одним концом закрепляют на нем. Накатку пружин клапанов проводят при давлении 2…4 кН, шаг 14…16 мм, частота вращения шпинделя 80… …100 об/мин. Число проходов 2…3.

При восстановлении пружины способом термической фиксации ее растягивают за концы зажимами приспособления до необходимой длины и через нее пропускают электрический ток. После того как пружина нагрелась до 400…450°С (о чем судят по времени нагрева и интенсивному испарению масла на поверхности), ее освобождают из зажимов и охлдждают на воздухе.

Существует способ восстановления упругости пружин термической обработкой. Вначале пружину отжигают при температуре 920 °С, затем надевают на оправку-шаблон, который придает пружине необходимый шаг в длину. Под закалку пружину нагревают вместе с оправкой до температуры 810 °С. Закаляют пружину в масле и отпускают при температуре 310°С. Аналогичной термообработке подвергают новые пружины, изготовляемые навивкой в тисках. Для навивки пружин вручную необходимо иметь металлическую оправку (с отверстием на конце) диаметром на 2…3 мм менее внутреннего диаметра витков требующейся пружины, так как после навивки пружина распускается и увеличивается в диаметре. Свободный конец проволоки вставляется в отверстие оправки, после чего она зажимается в тисках между двумя обрезками дерева твердой породы. Вращая оправку, навивают пружину требуемой длины. Дефектные пружины с трещинами или сломанные заменяют новыми.

Читайте также:  Замена масла в DSG своими руками

Плотность посадки клапанов в их гнездах достигают притиркой. При притирке фаску клапана и гнезда смазывают тонким слоем пасты ГОИ или пасты, состоящей из одной части микропорошка М20…М28 и двух частей масла. Перед притиркой под тарелку устанавливается слабая пружина, которая поднимает клапан на 10…15 мм над плоскостью головки. Притирку выполняют вручную с помощью коловоротов (рис. 2), дрелей, специальных пневматических машин или на притирочном станке М-3. Притирка заключается в попеременном поворачивании клапана в одну сторону на XU оборота и на 73 оборота в другую сторону. При изменении направления вращения и одновременном поднятии коловорота (или дрели) клапан приподнимается подложенной пружиной, при этом вместе с возвратно-вращательным движением его следует постепенно поворачивать в каком-либо одном направлении, Притирку продолжают до тех пор, пока на конических поверхностях тарелки и седла не образуется ровная матовая кольцевая полоска.

Рис. 2. Ручная притирка клапана двигателя коловоротом

Рис. 3. Прибор для проверки качества пртирки клапанов (а) к его использование (б)

Разрывы этой полоски, а также заметное ее углубление на поверхности тарелки не допускаются. Ширина матовой полоски для двигателей различных марок составляет 1…2 мм. Верхняя ее кромка должна отстоять от края цилиндрического пояска не менее чем на 1,5 мм.

Притирка клапанов —трудоемкая и длительная операция. Поэтому на ремонтных предприятиях ее выполняют на притирочных станках в течение 2…3 мин. На станке М-3 можно одновременно притирать до 12 клапанов. Станок имеет 12 шпинделей, которые приводятся в движение от электродвигателя через ряд передаточных механизмов, при этом каждому шпинделю сообщаются возвратно-вращательное и возвратно-поступательное движения, а также угловое смещение, подобно тому, как это делается при ручной притирке.

Качество притирки контролируют с помощью краски или карандаша путем испытания на просачивание керосина или воздуха. В первом случае на фаску клапана и гнезда наносят карандашом метки через 90°. Клапан вставляют в гнездо и, прижимая, повертывают на 1/4 оборота. При удовлетворительной притирке метки должны стереться. Для проверки фасок на краску последнюю наносят на конусную часть калибра и вставляют в седло. Краска должна ложиться на фаску седла непрерывным кольцевым слоем шириной не менее Уз ширины фаски.

Для испытания на просачивание керосина клапан собирают и в окна под клапаны заливают керосин. Притирка считается удовлетворительной, если в течение 3…5 мин керосин не просачивается между притертыми поверхностями.

Плотность прилегания клапанов к гнездам испытывают на просачивание воздуха с помощью прибора, показанного на рис. 3. Если под металлическим стаканом в течение 7г ч давление 0,07 МПа, нагнетаемое грушей, удерживается, то клапан притерт удовлетворительно.

У валика коромысла изнашивается наружная поверхность в сопряжении с втулками. Изношенные валики восстанавливают вибродуговой наплавкой с последующим шлифованием на нормальный диаметр. Валики коромысел могут быть восстановлены и осталиванием с последующим шлифованием или напеканием металлических порошков.

Наиболее частыми дефектами коромысел клапанов являются износ бойков, внутренних поверхностей втулок, ослабление посадки втулок в коромыслах и износ резьбы под регулировочный винт. При незначительном износе бойкоз по высоте их шлифуют вручную на обдирочно-шлифовальном станке, выдерживая требуемый радиус закругления. При износе на глубину 2…3 мм боек наплавляют и шлифуют. Во время шлифования должна быть обеспечена параллельность цилиндрической поверхности бойков относительно оси отверстия под втулку. При износе резьбы в коромысле под регулировочный винт конец коромысла осаживают с боков в горячем состоянии, просверливают по кондуктору отверстие и нарезают резьбу нормального размера. Втулку коромысла с изношенной внутренней поверхностью заменяют.

У толкателей изнашиваются поверхности стержня и тарелки. Стержни толкателей восстанавливают вибродуговой наплавкой, применяя проволоку из высокоуглеродистой стали, или напеканием металлических порошков. После наплавки или напекания стержень толкателя шлифуют на шлифовальном станке. Восстанавливать стержни толкателей хромированием не рекомендуется, так как это приводит к быстрому износу направляющих в блоке. Тарелки толкателей современных двигателей наплавлены тонким слоем отбеленного чугуна, поэтому при их шлифовании снимают очень тонкий слой (до 0,3 мм), необходимый только для выведения следов износа.

При больших износах тарелку наплавляют электродуговой сваркой электродом Т-590 или чугуном с помощью газового пламени. Для того чтобы не произошел отпуск стержня, толкатель при наплавке тарелки погружают в ванну с проточной водой таким образом, чтобы тарелка была над водой. Наплавленные тарелки шлифуют до определенной высоты.

У распределительных валов изнашиваются опорные шейки и кулачки. Возможен также изгиб вала. Для определения изгиба вал укладывают крайними шейками на призмы и индикатором определяют биение средней шейки. Если биение превышает 0,1 мм, вал правят под прессом. Опорные шейки распределительного вала при износе до овальности и конусности более 0,1 мм шлифуют до выведения следов износа. При этом в блок устанавливают втулки опорных шеек с уменьшенным внутренним диаметром. Шлифование шеек распределительного вала допускается до определенного диаметра, обусловленного толщиной цементированного или закаленного слоя. Изношенные до предела шейки восстанавливают вибродуговой наплавкой высокоуглеродистой сталью, после чего шлифуют до нормального диаметра. Возможно также восстановление шеек хромированием, твердым осталиванием или напеканием металлических порошков.

Кулачки распределительного вала, изнашиваясь, вызывают недопустимое уменьшение подъема клапанов и смещение в сторону запаздывания момента начала и момента максимального открытия клапана. Кулачки, изношенные до выбраковочного размера, шлифуют на копировально-шлифовальном станке. При этом восстанавливают профиль кулачка, но с уменьшенными размерами. Кулачки могут быть восстановлены до нормального размера электродуговой наплавкой электродом Т-590 с последующим шлифованием. Изношенные втулки распределительного вала заменяют.

При сборке распределительного механизма должны быть строго выдержаны боковые зазоры в зацеплении распределительных шестерен. Обычно допустимое отклонение бокового зазора в зацеплении этих шестерен не должно превышать удвоенной величины этого зазора, имеющегося между новыми шестернями. Если при комплектовании старых шестерен с новыми требуемый зазор не обеспечивается, то старые шестерни бракуют.

Распределительный вал должен быть установлен в блок двигателя так, чтобы метки на его шестерне и на шестерне коленчатого вала совпадали между собой. В собранном механизме необходимо отрегулировать зазор между клапанами и толкателями (при нижнем расположении клапанов) и между клапанами и коромыслами (при верхнем расположении клапанов).

Дефекты головки блока цилиндров и причины их возникновения

Причины ремонта

Ремонт производится в случае, если невозможно или нецелесообразно заменить изделия на аналогичные новые. Нередко изделия устаревают морально гораздо раньше, чем вырабатывается их ресурс до ремонта, или затраты на производство изделий в неремонтируемом исполнении существенно меньше — в этих случаях производители стараются переходить на выпуск изделий в неремонтируемом исполнении.

Разновидности ремонта

· Косметический — восстановление внешнего вида без вмешательства в конструкцию (бытовое название текущего ремонта).

· Восстановительный (Средний) — обычно производится с заменой частей устройства, подвергшихся износу, либо с их модификацией (наплавка, расточка, пайка и т. д.)

· Текущий — ремонт с целью восстановления исправности (работоспособности), а также поддержания эксплуатационных показателей.

· Капитальный — предполагает разборку и ревизию конструкции с целью выявления скрытых неисправностей и оценки ресурса деталей, замену не только неисправных деталей, но и деталей, выработавших свой ресурс. Такой ремонт предполагает большой объём работ и значительные расходы.

· Плановый (планово-предупредительный) — ремонт в запланированный регламентом промежуток времени. Производится после выработки устройством ресурса, либо в случае, если работоспособность устройства после неисправности частично сохраняется, или частично восстанавливается в результате восстановительного ремонта. Позволяет заранее уведомить пользователей о прекращении функционирования, а также спланировать издержки, связанные с простоем оборудования.

2.1 Назначение и характеристика головки блока цилиндров

Головка блока цилиндров или ГБЦ – верхняя часть двигателя, которая служит корпусом для деталей газораспределительного механизма. Крепится ГБЦ при помощи болтов или шпилек к блоку цилиндров. Нижняя часть головки блока формирует “потолок” камеры сгорания. У однорядного двигателя одна ГБЦ, у многорядного – отдельная головка на каждый ряд цилиндров. Изготавливаются ГБЦ методом точного литья, преимущественно из алюминиевых сплавов.

Конструкция ГБЦ

Головка блока цилиндров имеет очень сложную конструкцию. В ней находятся посадочные места клапанов – так называемые “седла”, и каналы, в которых движутся впускные и выпускные клапана. Верхняя часть головки снабжена посадочными местами, на которые опираются шейки распределительных валов.

Кроме того, в корпусе ГБЦ “проложены” каналы смазочной системы и водяной рубашки для охлаждающей жидкости. Также через ГБЦ иногда проходят каналы свечей зажигания или накаливания.

Верхняя часть головки блока цилиндров закрыта крышкой. Она изготавливается из алюминиевого сплава или листовой стали и крепится к головке через прокладку – резиновую или пробковую. Применение крышки обусловлено необходимостью обслуживания механизма ГРМ.

Крепление головки блока к блоку цилиндров

Любой двигатель – бензиновый или дизельный, построен на принципе сжатия топливной смеси в камере сгорания. Чтобы не происходила потеря компрессии, ГБЦ и блок цилиндров соединены между собой при помощи огнеупорной прокладки, которая, к тому же, предотвращает утечку масла и охлаждающей жидкости.

Если в процессе ремонта двигателя ГБЦ пришлось снять, прокладку обязательно меняют на новую, а процесс затяжки крепежных болтов или шпилек проводят в строго определенной последовательности. Затяжк производится с определенным усилием и в определенном порядке. Если затянуть болты слишком слабо, прокладка потеряет герметичность и будет выдавлена или прогорит. В результате охлаждающая жидкость может попасть в цилиндры, а моторное масло на внешнюю поверхность блока. Чтобы этого избежать, обычно рекомендуется затягивать болты крест-накрест, добиваясь равномерного прилегания поверхностей блока и головки друг к другу.

Момент затяжки болтов или шпилек указан в руководстве по ремонту автомобиля. Чтобы соблюсти этот параметр, необходимо приобрести и использовать динамометрический ключ.

Дефекты головки блока цилиндров и причины их возникновения

Головка блока цилиндров такая же важная и не отъемлимая часть двигателя внутреннего сгорания как и остальные.
Также как весь кривошипно-шатунный механизм ДВС расположен и работает в блоке цилиндров, головка блока цилиндров служит плацдармом для ГРМ. В ГБЦ также проходят масляные магистрали для смазки элементов газораспределительного механизма которые находятся в головке цилиндров (клапаны, коромысла, распредвал). Каналы для поступления топливно-воздушной смеси и вывода отработавших газов, а также магистрали системы охлаждения.

Основными причинами выхода головок цилиндров из строя являются исчерпание рабочего ресурса и более распространенная причина – перегрев.
Если головка вышла из строя по причине долгого срока службы, то тут два решения: либо реанимировать ее, заменив все изношенные запчасти, либо не мучиться и приобрести новую или подобрать бу поцелее. Второй вариант быстрее, надежней, а иногда и дешевле.

Если же головка перегрета, то здесь необходимо проверить плоскость ГБЦ. Очень часто при перегреве двигателя головка блока цилиндров искривляется (почти 80% случаев у двигателей российских и советских марок). Ставить головку с искривленной плоскостью нельзя, потому что она просто не зажмет прокладку ГБЦ, из под нее будут постоянно бежать вода и масло, а если не сразу, то со временем прокладку пробьют выхлопные газы и будут вылетать не в выхлопной коллектор, а под капот. Чтобы такого не случилось, при ремонте необходимо убедиться в качестве плоскости ГБЦ (то же самое необходимо сделать при покупке бэушной ГБЦ). Вот еще пример последствий перегрева ГБЦ: двигатель КАМАЗ, восьми-цилиндровый V образный двигатель с отдельной алюминиевой головкой на каждый цилиндр. Практически всегда после перегрева на одной или двух головках вылетает клапанное гнездо (седло), после чего появляется звонкий стук в верхней части двигателя. В этом случае двигатель может просто заглохнуть и заклинить (если повезет), а может продолжить тарабанить дальше, разбивая поршень ушатывая гильзу пока не дотарабаница до тех пор что заглохнет сам, или водитель не додумается что что то не так. В этом случае необходимо будет менять ГБЦ (восстановлению не подлежит), поршень, а возможно еще и гильзу, при том что ГБЦ двигателя КАМАЗ стоит от 3900руб., и пара поршень гильза от 2500руб.

Есть еще одна проблема при перегреве ГБЦ, больше свойственная дизельным двигателям – это возникновение трещин или микротрещин на плоскости головки между клапанами, или между клапанным гнездом и отверстием для форсунки, как на фото. Часто трещины не удается обнаружить на глаз, поэтому, при осмотре головки, внимательно проверьте эти места, очистите их от нагара проведите ногтем большого пальца по окружности места посадки клапанного гнезда, если есть трещина, то ваш ноготь будет за нее цепляться.

Ссылка на основную публикацию