Головка блока цилиндров как головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров: самое важное об устройстве, эксплуатации и неисправностях

Блок цилиндров можно без сомнений назвать сердцем двигателя внутреннего сгорания. А важнейшим элементом блока цилиндров являются т.н. головка. Она имеет еще одно короткое и наиболее употребляемое название: ГБЦ. Хоть головка блока цилиндров и является для блока цилиндров своеобразной крышкой, в ее конструкции есть множество особенностей. Нельзя не рассказать и об используемых материалах. Разберемся же в том, что представляют собой ГБЦ, каково ее назначение, из каких элементов она состоит и какие может иметь неисправности.

Двигатель и какое место в нем занимает головка блока цилиндров

Для того, чтобы говорить об особенностях ГБЦ, стоит коротко рассмотреть принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Суть работы двигателя в том, чтобы преобразовать энергию, получаемую от сгорания топлива, в механическую работу. В автомобилях нашли применение поршневые двигатели, в которых возвратно-поступательное движение поршней при помощи т.н. кривошипно-шатунного механизма преобразуется уже во вращение. Исходя из особенностей современных двигателей внутреннего сгорания, головка блока цилиндров обязана включать следующие элементы:

  1. Места под форсунки или же свечи зажигания;
  2. Седла клапанов и их направляющие элементы;
  3. Камеру сгорания;
  4. Смазочные каналы;
  5. Площадку для монтажа газораспределительного механизма и его привода;
  6. Рубашку охлаждения.

Отдельно также стоит выделить крышку ГБЦ, выполняющую роль защиты от механических воздействий, а также специальную прокладку, обеспечивающую герметичное прилегание головки блока цилиндров. Крышка может быть штампованной металлической или же пластиковой. Она имеет маслозаливную горловину и пробку. Сама головка блока может выполняться из двух материалов, о чем мы расскажем чуть позже. А пока что отметим, что материал крайне важен, ведь от его характеристик будет зависеть то, как долго ГБЦ сможет эксплуатироваться.

В автомобилях с однорядными двигателями ГБЦ устроена относительно просто и включает лишь одну часть. В более сложных V-образных моторах головка включает несколько частей под отдельные ряда цилиндров. В обоих случаях ГБЦ крепится к блоку цилиндров специальными шпильками и болтами. Процедура монтажа головки весьма сложна и предусматривает использование динамометрического ключа , а также требует четкого соблюдения технологии – болты затягиваются с заданным автоконцерном усилием и в четкой последовательности (от центральных к крайним). Вышеупомянутая прокладка ГБЦ не только уплотняет место прилегания, но также защищает силовой агрегат от внутреннего давления и утечек масла. К слову, эта прокладка по факту является одноразовой – если ГБЦ пришлось снять, то устанавливать ее на место придется уже с новой прокладкой.

Материалы головки блока цилиндров

В двигателях с внутренним образованием горючей смеси ГБЦ имеют отверстия под форсунки, а в двигателях с внешним смесееобразованием – свечи зажигания. Сама головка также имеет клапанный механизм, служащий для впуска рабочего тела ( топливной смеси ) в цилиндры, а также для выпуска уже отработавших газов. Все это означает, что ГБЦ эксплуатируется в условиях повышенного давления, температуры, а также при непосредственном контакте с химически агрессивной средой. Вследствие этого предъявляются высокие требования к материалам, из которых головка будет изготовлена. В автомобильной индустрии нашли применение два материала:

  • Алюминий. Это довольно легкий и относительно дешевый материал. Алюминиевые сплавы обладают высокой теплопроводностью . В стенках головок из алюминия наблюдается невысокая тепловая напряженность, что позволяет им работать даже при очень высоких степенях сжатия без детонаций. Двигатели с алюминиевыми ГБЦ легче, имеют высокие экономические и мощностные показатели;
  • Чугун. Выделяет серый или легированный чугун. Оба сплава отличаются высокой плотностью, а значит большой массой, но вместе с тем и высокой прочностью и жаростойкостью . Чугун вдвое тяжелее алюминия и при этом подвержен коррозии. Наиболее широкое применение чугунные ГБЦ находят в транспорте тракторного типа, хотя в легковых автомобилях чугунные детали тоже применяются.

Запчасти на mazda 2

Запчасти на hafei princip

В отдельных случаях высокую теплопроводность алюминия пытаются комбинировать с жаростойкостью чугуна. Например, в дизельных двигателях с воздушных охлаждение м. В них основание ГБЦ и выпускных клапанов выполняется из чугуна, после чего заливаются алюминиевым сплавом. Такие двигатели имеют хороший теплоотвод, а имеющаяся головка блока цилиндров меньше деформируется при чередовании нагрева и охлаждения. В случае форсированного дизеля, работающего в условиях высокой тепловой напряженности, ГБЦ изготавливают с применением алюминиевых сплавов.

Коротко о типах головок блока цилиндров

В зависимости от общей конструкции двигателя выделяет типы ГБЦ. Всего их четыре. Они отличаются по конструктивному исполнению, а также по расположению камер сгорания, типу ГРМ и некоторыми другим особенностям. Касательно конструктивных исполнений:

  1. Одна головка для цилиндров в т.н. рядных двигателях;
  2. Общие головки под ряд цилиндров в ДВС V-типа (V-образных);
  3. Раздельные головки под цилиндры в многоцилиндровых рядных двигателях;
  4. Индивидуальные решения: головки цилиндров в одно- и многоцилиндровых рядных ДВС, V-образных ДВС и прочих.

Распространенные 2-х – 6-цилиндровые рядные моторы используют общие головки. Если мотор V-образный, то в нем с наибольшей вероятностью ГБЦ перекрывает один ряд цилиндров , хотя находят применение и головки под каждый цилиндр, как в восьмицилиндровых двигателях. Индивидуальные головки блока цилиндров можно видеть в мощных дизельных двигателя, а также специальных силовых агрегатах, как-то звездчатых и оппозитных двухцилиндровых агрегатах . Если двигатель одноцилиндровый, то головка строго индивидуальная. Также ГБЦ классифицируют по расположению камер сгорания. Здесь возможны такие конструктивные исполнения:

  1. Камера находится прямо в головке. При таком исполнении поршень должен имеют плоское днище. Возможно наличие вытеснителя;
  2. Камера находится и в поршне, и в ГБЦ. Часть камеры сгорания находится в нижней части поршня;
  3. Камера находится прямо в поршне. При таком исполнении ГБЦ имеет плоскую нижнюю поверхность, опционально с углублениями под установку клапанов с наклоном.

Но и на этом классификация не заканчивается. В зависимости от устройства ГРМ и наличию данного механизма в принципе, головки блоков могут иметь различное конструктивное исполнение . Вот например:

  1. ГРМ отсутствует. Такое возможно в одноцилиндровых двухтактных бесклапанных, а также многоцилиндровых нижнеклапанных двигателях;
  2. Присутствуют клапаны, коромысла и другие компоненты двигателя. Распредвал располагается снижу, остальные комплектующие двигателя монтируются в верхней части головки блока цилиндров;
  3. ГРМ полное (распредвал, клапаны, приводы, сопутствующие элементы). В этом случае детали монтируются в верхней части ГБЦ.

Многообразие ГРМ определяется и тем, под какой именно двигатель они спроектированы. Выделяют головки под бензиновые, газовые, дизельные агрегаты, под моторы малых оборотов и форсированные, а также моторы, имеющие воздушное или водяное охлаждение. В общем и целом, конструкция всех головок примерно одинакова, но на деле головки почти никогда не являются взаимозаменяемыми. Неисправности головок разных типов также схожи.

Принцип работы

Если говорить вкратце, то ГБЦ отвечает за формирование камеры сгорания, подачу в камеру горючей смеси и дальнейший отвод отработавших газов. На словах все достаточно просто, но давайте рассмотрим все в подробностях. Итак, при запуске двигателя головка блока цилиндров включается в работу. Вот что происходит:

  1. Распредвал толкает штангу, которая затем оказывает давление на гидрокомпенсатор и коромысло;
  2. Коромысло оказывает давление на клапан, который тут же открывается. Клапаны в дизельных ДВС несколько отличаются от своих бензиновых «собратьев» по функционалу;
  3. Клапан оказывается в камере сгорания, где происходит воспламенение смеси от свечи зажигания;
  4. Отработавшие газы отходят в выпускной коллектор;
  5. Пружина возвращает клапан в его изначальное положение. Цикл повторяется.

В дизельных мотор смесь воспламеняется от сжатия, так что ключевым параметром является синхронизация впрыска топлива специальной дизельной форсункой с открытием впускного клапана. В случае ГБЦ как бензинового, так и дизельного мотора важной является герметичность газового стыка – если он теряет герметичность, топливо не будет сгорать полностью, а двигатель будет труднее запустить. Также при потере герметичности можно отметить повышенную шумность работы двигателя и его ускоренное изнашивание по ходу эксплуатации.

Коротко о прокладках ГБЦ

Раз уж речь зашла о герметичности, то остановимся и рассмотрим этот параметр. При монтаже головки к БЦ необходимо четко соблюдать технологию, о чем мы вскользь упомянули выше. Перед монтажом важно подобрать правильную прокладку , которая сделает соединение герметичным и более надежным. Технологии не стоят на месте и сегодня на рынке автомобильных комплектующих имеются прокладки головки блока цилиндров аж трех разновидностей. Ключевым является материал прокладки:

  • Металл. Прокладка из металла (листовая медь + сталь) может похвастать долговечностью, высокой прочностью. В ней равномерно распределяются нагрузки, а в случае специфических БЦ предусматриваются зоны с дополнительными элементами для уплотнения. Это классическая «одноразовая» прокладка;
  • Асбест. Несмотря на то, что основным материалом такой прокладки является асбест, металлические элементы в ней тоже есть. Асбест отличается упругостью и впечатляющей огнестойкостью. Материал теряет свойства при длительной эксплуатации, а также отличается чувствительностью как к вибрациям, так и резким перепадам температур;
  • Композитные материалы. Композитные прокладки чаще называют безасбестовыми . Материалы: синтетическое волокно и каучук. Такие прокладки упругие, эластичные, долговечные, а также не боятся перепадов температур, коррозии и имеют высокие электроизоляционные свойства. Кроме того, изготовление безасбестовых прокладок не оказывает серьезного влияния на экологию, чем не может похвастать технология изготовления прокладок из асбеста.

На данный момент лучшим считаются безасбестовые прокладки ГБЦ . Их недостатком является разве что высокая цена, а отдельных случаях и низкая доступность в местных магазинах автозапчастей. Но не стоит думать, что даже лучшая прокладка не может выйти из строя. На эксплуатационный ресурс влияет и соблюдение технологии монтажа головки, и нормальная работа помпы, термостата, отсутствие накипи в системе охлаждение, а также заправка автомобиля качественным топливом, правильная регулировка агрегата.

Неисправности ГБЦ

По факту, головка блока цилиндров является большим металлическим блоком сложной формы. Главным дефектом такого блока является появление трещин. Так как головка включает в себя множество сопутствующих деталей и элементов, обычно специалисты, говоря о неисправностях ГБЦ, подразумевают что-то из следующего:

  • Срыв резьбы под свечи;
  • Поломка пружин, рокеров, клапанов, компенсаторов;
  • Нарушение герметичности вследствие дефекта прокладки ГБЦ;
  • Появление трещин на самой ГБЦ;
  • Износ постелей под распределительным валом;
  • Выпадение седла клапана;
  • Попадание выхлопных газов в систему охлаждения через образовавшееся в нижней части ГБЦ отверстие.
Читайте также:  Гаситель крутильных колебаний

Что касается дефектов непосредственно ГБЦ (трещин, отверстий), то они не всегда говорят о необходимости замены всей головки. Например, если появилась трещина между рубашкой охлаждения и камерой сгорания, ремонт зачастую не является целесообразным. Трещины вне газового в подавляющем большинстве случаев удается заварить. Износ постелей под распредвал можно устранить посредством восстановления бронзовыми втулками.

При несвоевременном обращении к специалисту повреждения ГБЦ могут стать настолько серьезными, что весь узел начнет быстро разрушаться и потеряют всякую ремонтопригодность. В большинстве случаев выходят из строя клапаны. Как показала практика, при неполном закрытии клапана поршень бьется о тарелку клапана, вследствие чего клапан деформируется и нарушается его плотное прилегание к седлу. Далее, появляются дефекты головки цилиндров, поршневой группы и клапанов. Одна из поршневых групп со временем полностью выходит из строя и двигатель начинает работать в ненормальном режиме . Решить проблему проще всего на первых этапах ее появления. Заметьте, что даже после ремонта к двигателю нужно «прислушаться» – если он работает неустойчиво, необходимо как можно скорее обратиться к специалисту. Если ремонт был сделан неквалифицированным специалистом, притирка деталей проблему не решит, что бы этот специалист не утверждал.

Обратите внимание, что вне зависимости от сложности ремонта ГБЦ агрегат должен быть тщательно отшлифован и, опционально, фрезерован. Обязательной является шлифовка привалочной плоскости головки. Если за восстановление и ремонт возьмется квалифицированный специалист , то он с высокой вероятностью сможет восстановить деталь практически до ее первоначального состояния. Вся работа займет много времени. Также автолюбителю не стоит забывать о том, что при покупке новой прокладки ГБЦ нужно отдавать предпочтение изделиям известных производителей или же оригиналам.

Вывод

Головка блока цилиндров – с виду довольно простой компонент двигателя внутреннего сгорания, в котором попросту нечему ломаться. В силу сложности современных двигателей и того факта, что они эксплуатируются в жестких условиях, не стоит быть уверенным в том, что проблем с ГБЦ ни разу не возникнет за весь период эксплуатации автомобиля. Конечно, в большинстве случаев требуется лишь замена прокладки, однако автолюбителю важно помнить, что любое изменение в характере работы двигателя может свидетельствовать о появлении далекоидущих проблем. Помните о том, что ненормальная работа двигателя, повышенный расход масла, топлива, снижение акустического комфорта и странное поведение агрегата на разных оборотах сигнализирует о необходимости проведения диагностики.

Лада 2111 «1.6 атмосферный» › Бортжурнал › Шлифовка поверхностей ГБЦ и БЛОКА цилиндров своими руками, дедовским способом!

Сегодня я вам расскажу как бюджетно, или правильней сказать БЕСПЛАТНО, самим себе провести шлифовку ГБЦ и БЛОКА цилиндров!

Раньше всё делали своими руками, это было при СССР и ещё раньше, почему-то ТО поколение более умное, рукастое и всё умеющие, сейчас же в наше время всё изменилось, часто всплывают такие фразы — да я лучше куплю, да я лучше поменяю на всё новое, да я лучше продам и куплю другое … Поколение пепси блин .
Многие из молодого поколения даже не в состоянии лампочку поменять в фаре или фонаре, сам такое видел не раз, от чего даже волосы встают дыбом, мы в то время не были такими пустыми и недоразвитыми …
Всё-таки правильно говорят, что всё плохое или какие-то невзгоды, плохие времена нас делают только сильней, выживаемость намного выше у такого поколения! А сейчас даже молодые барышни готовить не умеют, не то что по дому убираться, я просто в межгалактическом пространстве от этого))))) Жалко что тут матом нельзя сказать, более ясней и короче бы получилось=)

Опустим это небольшое вступление, щас мы заново будем учиться премудростям наших дедов! Всё новое, хорошо забытое старое! А самое главное раньше умели действительно экономить деньги, время и нервы) И делали всё своими руками!

Снимая ГБЦ с БЛОКА по разным причинам, у кого-то прокладку пробило, у кого-то клапана загнуло, у кого-то капитальный ремонт ДВС и т.д., мы обнаруживаем вот такое великолепие:

Чтобы вывести поверхность путём шлифования наши поверхности ГБЦ и блока цилиндров, нам понадобится наждачный круг от электрического точила:

Шлифовать надо равномерно нажимая на круг (не сильно), круговыми движениями, поворачивая круг после нескольких притиров постоянно, притирать поверхность с разных сторон обходя с другой!

Начнём с ГБЦ, там алюминий, отшлифовать намного быстрей и проще будет.
Надо сразу понять, какая поверхность шлифовки вам нужна, если под обычную паронитовую прокладку 2112, то сильно можно не стараться, если же под приоро — прокладку, то поверхность должна быть тщательно и идеально отшлифована как у кота яйца) Приоро — прокладка 21126 состоит из двух пружинистых металлических прокладок, приклёпанных к друг другу, её называют ещё метало-пакет.

Вот так я отшлифовал под обычную 2112 паронитовую прокладку:

А когда я захотел поставить приоро — прокладку (метало-пакет), то тут пришлось отшлифовать все поверхности ГБЦ и БЛОКА цилиндров до идеального состояния!:

Чугун шлифуется тяжело наждачным кругом, чтобы легче и быстрей отшлифовать, я использовал притирочную пасту для клапанов с алмазной крошкой! Можно использовать круги с более крупной зернистостью.

Внимание!
Затыкайте все отверстия поролоном, чтобы ни одна частица образива или притирочной пасты для клапанов не попала в цилиндр, масленые каналы и т.д. После шлифовки используйте пылесос прежде чем вытаскивать поролоновые кусочки из отверстий, потом тампонами с ваткой пропитанной растворителем или бензином требуется отмыть края всех отверстий, особенно цилиндров и масленых каналов! Это всё требуется во избежании клина ДВС, если крупинка такого образива или пасты попадёт в канал или цилиндр, она вам до клина притрёт движок)))))

Вот так притирался блок цилиндров=)

С ГБЦ пришлось немного тщательней шлифовать поверхность, так как алюминий мягкий, всё равно оставались риски глубокие от наждачного круга иногда, пришлось дошлифовать куском стекла от полки, на стекло было приклеено с обратной стороны малярным скотчем лист шкурки 400 единиц зернистости! Фото такой притирки не сделал, но думаю всё и так понятно, поверхность стекла идеально ровная, а шкурка уберёт крупные риски, и вот что получилось!

Вот так это всё выглядело в реальном времени=)

Какие плюсы такой шлифовки!

Вам не надо откручивать и снимать коробку, везти куда-то на шлифовку блок, где ещё не понятно как отшлифуют, это абсолютно бесплатно, ручная работа намного аккуратней отшлифует поверхность!
Минусов не замечено)))))

Таким способом шлифовки легко убирать старую, пригоревшую прокладку, как с ГБЦ, так и с блока цилиндров, это намного бережней, чем ножом или отвёрткой “скребсти” и только ухудшать прижимную поверхность плоскостей …
Потратил на такую шлифовку я не полный день, зато результат на лицо и деньги в кошельке остались!=)

Вот ещё видеоролики, как правильно шлифовать поверхность ГБЦ и БЛОКА цилиндров:


И вот видеоролик, как не следует шлифовать! Отрезной круг от болгарки гнётся, он ровно не выведет поверхность!

Чтобы отшлифовать большие поверхности, нужно использовать круги большего диаметра, я использовал круг 200 мм для ГБЦ и блока, это не совсем правильное решение чтобы ровно вывести поверхность, так как маленький круг может создать не ровности из-за своих малых габаритов. Нужно соотносить размер поверхности к определённому диаметру круга, тогда залог успеха вам 100% обеспечен. В моём случае я смог и таким кругом отшлифовать, вот уже лет 6 езжу с той шлифовки описанная тут, прокладка та же, не чего не где и намёка нет на какие то пропуски или утечку каких либо жидкостей с ДВС.

В следующей статье расскажу как ставилась прокладка от приоры, и что она даёт, плюсы и минусы, об этом никто ни разу не писал в интернете! …=)
Впереди ещё очень много интересного, кто хочет самостоятельно и бесплатно научиться ремонтировать свой автомобиль, милости просим в нашу ремонтную мастерскую, подписываемся и ставим лайки, это провоцирует писать больше интересного и полезного для Вас =)

Всего доброго коллеги!

Очень большая просьба к диванный инженерам с большим образованием словоблудия в комментариях, которые советуют ФРЕЗЕРОВАТЬ у ТОКАРЯ, или кричат что, что то не возможно потому что не возможно никогда, проходите мимо, снимайте ДВС, снимайте КПП, сливайте все жидкости, разбирайте полностью блок и вытаскивайте его из машины, везите куда хотите, и делайте что хотите, с какими горе-специалистами вы столкнётесь, сколько вам это будет стоить не кому тут не интересно, вы гении, а мы простые и скромные люди, которым надо сделать качественно, минимум денег, и за короткое время, эта статья не для нас!
В том что вы балаболы говорит время, а это почти 2 года прошло с момента притирки и установки данной прокладки металло-пакет, данная статья написана 1 год назад, пробег с такой “плохой” притиркой как вы говорите более 100 тыс., масло не грамма не уходит, компрессию данные поверхности держат под 16, если бы плохо было притёрто, то и на 8 атмосферах прогорела прокладка и жрало масло и ОЖ, двигатель чистый, без подтёков, у меня даже паранитовая штатная прокладка так не держала герметичность, так что благодаря вам болтунам и времени подтверждается какие вы горе-специалисты, пытаясь мне нагадить в комментариях, вы хотите создать себе больше клиентов за счёт простых людей, которые читая вашу хрень начинают сомневаться в данной притирки собственными руками, что позволяет избежать встречи с вами “спецами”, экономит их финансы на вас, время и нервы)

Можете похвастаться своим “образованием” предкам которые строили пирамиды и мегалиты без всяких фрезерных и шлифовальных станков, и уж точно не путали такие просты понятия, что токарь не шлифовщик, и уж тем более не фрезеровщик, все три профессии разные да будет вам известно “образованные”, а камни пирамид много тысячелетий построенных назад были подогнаны в ручную без цементов и других связующих растворов так, что даже до сих пор и волосинка не пролезет между ними …

Читайте также:  Восстановление механических свойств детали

Устройство блока и головки блока цилиндров двигателя

Блок цилиндров (БЦ) и головка блока цилиндров (ГБЦ) двигателя являются основными частями любого ДВС. В них находятся механизмы и узлы, обеспечивающие работу мотора. При работе БЦ и ГБЦ подвергаются серьезным нагрузкам и перепадам температур, поэтому очень важны материалы и качество их изготовления. Также важным фактором является точность и степень механической обработки.

Блок цилиндров

Блок цилиндров или шорт-блок является самой большой частью двигателя. Остальные элементы, так или иначе, крепятся к нему. В верхней части БЦ находятся колодцы цилиндров. Вокруг них выполнены полости для жидкостного охлаждения (рубашка охлаждения). В нижней части, которая называется картером, располагается коленчатый вал, к которому крепятся шатуны и поршни. То есть блок является местом расположения всего кривошипно-шатунного механизма. Также в нем выполнены каналы системы смазки.

Блок цилиндров двигателя V8

БЦ изготавливают цельной деталью при помощи литья. В качестве основного материала для изготовления служит чугун или алюминиевые сплавы. БЦ из алюминиевых сплавов значительно легче по весу, но проигрывает в прочности и цене. Чугун доступнее и прочнее.

Цилиндры и хонингование

Рабочие цилиндры могут быть выполнены непосредственно как часть блока, а могут применяться гильзы. На поверхность цилиндров наносится специальный никелькремниевый сплав — никасил. Это очень прочный материал, защищающий кольца поршня от трения. Поверхность полируется до зеркала, чтобы свести к минимуму трение в условиях ограниченного поступления масла.

Хон цилиндра

Для улучшения смазки внутренней поверхности цилиндров применяют хонингование. Хон наносится специальным инструментом с головкой и абразивными брусками. В итоге на поверхности образуется выгравированная сетка. В ее желобках лучше удерживается масло. На внутренних стенках с хоном образуется масляная пленка, в результате чего значительно снижается трение и повышается ресурс деталей. Повторное хонингование, как правило, делается во время расточки двигателя или замены гильз.

Гильзы

Гильзы применяются в блоках из алюминиевых сплавов, так как алюминий менее стоек к нагрузкам и тяжелым температурным режимам, в отличие от чугуна. Они бывают съемными и несъемными. Последние выполняются путем запрессовки в блок. Также гильзы делят на «мокрые» и «сухие». «Мокрыми» называют гильзы, которые непосредственно соприкасаются своими стенками с охлаждающей жидкостью в рубашке охлаждения блока. Таким образом, достигается лучшее охлаждение. «Мокрые» гильзы легко заменить. Часто их применяют на сельхозтехнике, тягачах и другом спецтранспорте.

Гильзы

«Сухие» гильзы чаще всего несъемные и запрессованы в тело цилиндра, что обеспечивает цельность и жесткость всего блока. Но «сухие» гильзы хуже отводят тепло, чем «мокрые».

Расточка и гильзовка блока цилиндров

После появления дефектов и выработки на стенках применяют расточку цилиндров. Со стенок снимается металл определенной толщины, а затем устанавливаются другие ремонтные поршни и кольца под новый размер. Число расточек ограничено, так как объем постепенно увеличивается, а прочность снижается.

После максимального числа расточек применяют гильзовку. Это сложный процесс, который можно сделать только при наличии специального оборудования. «Мокрые» гильзы поменять намного легче, даже в полевых условиях. Если установлены «сухие» гильзы или это монолитный чугунный блок, то он растачивается под новые гильзы, которые запрессовываются с высокой точностью. Сам блок нагревается до 150-200 градусов, а новая гильза охлаждается. Так достигается наиболее плотная и точная посадка.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров устанавливается сверху блока и является, по сути, крышкой, которая его закрывает. Для изготовления ГБЦ применяются в основном алюминиевые сплавы. Крепится головка к блоку с помощью шпилек или болтов, которые затягиваются динамометрическим ключом в строгой последовательности, как указано в руководстве по ремонту конкретного автомобиля.

Головка блока цилиндров

Камеры сгорания образуются путем плотного прилегания ГБЦ к БЦ. Чтобы отработавшие газы не проникали между головкой и блоком цилиндров, устанавливается уплотнительная прокладка. Она основана на асбестографитовой основе и способна выдерживать рабочую температуру и давление.

ГБЦ в сборе состоит из следующих элементов:

  • корпус с камерами сгорания, патрубками, масляными и каналами системы охлаждения;
  • газораспределительный механизм (впускные и выпускные клапаны, коромысла и толкатели);
  • распределительные валы с приводом от коленвала;
  • отверстия для свечей зажигания;
  • впускные и выпускные коллекторы для подачи воздуха и отвода отработавших газов;
  • прокладка ГБЦ.

На современных двигателях клапаны ГРМ и распредвал находятся именно в головке блока. Но раньше были моторы с нижним распредвалом. В V-образных двигателях на каждый ряд цилиндров устанавливается отдельная головка блока.

В передней части ГБЦ находится цепной или ременный привод газораспределительного механизма. По обеим сторонам на фланце крепятся впускной и выпускной коллекторы. Также рядом расположены патрубки для подвода охлаждающей жидкости.

Клапанная крышка

Клапанная крышка закрывает ГБЦ и газораспределительный механизм. Она крепится к головке с помощью болтов. Между головкой и крышкой также устанавливается прокладка для плотного и герметичного соединения. Это нужно, чтобы масло в процессе работы не вытекало наружу, а внутрь не попадали грязь и пыль. Также на крышке располагается маслозаливная горловина.

Клапанная крышка Chevrolet Lacetti

Ранее крышки изготавливались из стали, но на современных двигателях отдают предпочтения алюминиевым или пластиковым. Это снижает уровень шума, повышает надежность и доступность детали.

Блок цилиндров и головка блока цилиндров составляют основу двигателя. Многое зависит от материалов и качества их изготовления. При правильной эксплуатации и своевременном обслуживании они прослужат очень долго.

Головка блока цилиндров ГБЦ

Любой мотор имеет сложную структуру, каждый элемент которой необходим для выполнения определенной задачи. Один из таких элементов – головка блока цилиндра.

ГБЦ является главным узлом в любом автомобиле или мотоцикле. Устройство необходимо для того, чтобы контролировать в двигателе внутреннего сгорания вывод газов. По своей природе головка блока цилиндров является крышкой, закрывающей сам блок. Крышка гбц создаётся из алюминиевых сплавов, также она может быть изготовлена из чугуна. На производстве головку блока цилиндров подвергают процессу искусственного старения. Количество ГБЦ напрямую зависит от типа ДВС, если он V-образного типа, на каждый ряд используется отдельная головка.

Работа гбц очень сильно зависит от степени уплотненности головки с блоком цилиндров. Этим объясняется то, что верхняя часть этой детали немного уже, в сравнении с нижней. Уплотнительная прокладка располагается между головкой и самим блоком цилиндров.

Установка и фиксирование головки цилиндров осуществляется при помощи штифтов, которые предназначены для закрепления детали. Правильность монтажа сильно влияет на дальнейшую работу ГБЦ. Для каждого транспортного средства в инструкции указан свой регламент. По этой причине не стоит заимствовать схему монтажа головки с иномарки для машины отечественного производства. Не стоит забывать о том, что штифты имеют определенный порядок затяжки, вместе с этим указан требуемый момент закручивания. Для правильной установки головки блока цилиндра используется специальный инструмент – динамометрический ключ.

При установке и затяжке ГБЦ следует в первую очередь опираться на инструкцию по установке, а не грубую физическую силу. Если перетянуть головку цилиндра – возможно повреждение уплотнительной прокладки, масляного канала ГБЦ и других, не менее важных составляющих этой системы. Например, головка в цилиндрах может треснуть, измениться в размерах, от работы этого элемента зависит вся работа двигателя, и как следствие, транспортного средства в целом.

Особенности конструкции

Конструкция головки цилиндров не такая простая, какой кажется на первый взгляд. Ниже будут описаны все составляющие этой детали.

В настоящее время все элементы головки блока цилиндра изготавливаются из алюминиевых сплавов, раньше для этой же цели использовали легированный чугун. Некоторые транспортные средства до сих пор оснащены чугунной головкой цилиндров. Объясняется это тем, что чугун наиболее оправдан для очень высоких или очень низких температур. Алюминиевые сплавы наиболее подвержены деформации из-за перепада температур. Размеры ГБЦ во время работы двигателя изменяются из-за повышенной температуры.

ГБЦ состоит из следующих элементов.

  • Уплотнительная прокладка.
  • Газораспределительный механизм.
  • Корпус головки цилиндра, именно здесь находятся все механизма и патрубки системы охлаждения, масляные провода и камера сгорания.
  • Отсеки, в которые в последующем монтируются свечи зажигания.
  • Привод газораспределительного механизма.
  • Камера сгорания, где осуществляется процесс горения топлива.
  • Тут же находятся посадочные плоскости, которые дают возможность выпускать переработанные газы.

Следует рассказать более подробно о каждом из этих элементов. Клапаны ГБЦ находятся в 1 ряду, каждый из которых наклонён к цилиндрам на двадцать градусов. В автомобилях последнего поколения может использовать несколько другой принцип устройства ГБЦ, но в целом, все примерно одинаково.

Более подробно стоит рассказать об уплотнительной прокладке, основа который это армированный асбест. Изготовление этого элемента именно из такого материала объясняется высокими температурами во время работы двигателя внутреннего сгорания, также на прокладку оказывается большое давление. Прокладка из армированного асбеста в состоянии обеспечить герметичность всех каналов и систем мотора.

Если разобрать переднюю часть этого устройства, то можно увидеть, что здесь располагается привод газораспределительного механизма вместе с натяжителем цепи. Камеры сгорания имеют тесный контакт с блоком, по этой причине их обрабатывают механическим путём. Объёмы камер для сжатия несколько меньше, чем размеры поршней. Объясняется это тем, что во время работы ДВС, в момент поднятия поршней, такая конструкция даёт возможность воздушным смесям закручиваться. В итоге улучшается сам процесс сгорания топлива.

На левом участке головки цилиндра располагаются отверстия для свеч зажигания, здесь же монтируются системы для опоры рычага, опорные шайбы. Наверху ГБЦ имеется крышка, которая крепится к остальному корпусу при помощи болтов.

В ГБЦ присутствуют несъёмные элементы. Седла клапанов, которые необходимы для герметичности газораспределительного механизма, здесь же находятся направляющие втулки. Следует принять к сведению, что эти элементы монтировались при помощи прессовки. То есть заменить их в домашних условиях невозможно, потребуется обращаться в сервисный центр или использовать специальное оборудование.

Некоторые автовладельцы пытаются заняться ремонтным работами ГБЦ самостоятельно, однако делать этого не рекомендуется, в противном случае возможны негативные последствия.

  1. Головка цилиндра может измениться по форме, в итоге будет нарушена герметичность клапанов и камеры сгорания.
  2. Из-за неправильного нагрева, головка цилиндра станет непригодной к эксплуатации.
  3. Возможно образование трещин и микротрещин, исправная работа мотора с которыми станет невозможной.
Читайте также:  Для чего бывалые водители наносят WD-40 на фары?

Ремонтные работы несъёмных элементов в домашних условиях могут привести к тому, что придётся приобретать новую ГБЦ. Никто не говорит, что грамотный специалист не сможет отремонтировать одну из этих деталей, однако сделать это получается далеко не всегда.

Диагностика и ТО

Рано или поздно любому механизму в транспортном средстве потребуется диагностика и техническое обслуживание, ГБЦ не является каким-либо исключением из правил. В этом вопросе главная задача владельца транспортного средства периодически заниматься диагностикой тех элементов, которые чаще всего выходят из строя.

  • Клапаны и их сальники.
  • Уплотнительная прокладка.

Особое внимание следует уделить прокладке, если она износилась, рабочие жидкости могут смешиваться, что приведет к поломке двигателя. При попадании охладительной жидкости в рабочее масло, она будет бурлить. Со временем это приведет к невозможности запуска мотора. В этом случае главным сигналом будет датчик температуры, который покажет кипение ДВС. Оценить ситуацию можно также сняв свечи зажигания. Зачем необходимы ремонтные работы? Чаще всего демонтаж головки цилиндров избежать не удастся в следующих случаях.

  • Изменилась высота гбц.
  • Возникла потребность отпрессовать клапаны и седла.
  • Один или несколько клапанов перестали функционировать и нуждаются в замене.
  • Требуется шлифовка крышки.
  • Требуется заменить уплотнительную прокладку.
  • Необходимо избавиться от микротрещин.

Если понимать, к чему приведет каждый шаг, и иметь необходимые инструменты, можно заниматься ремонтными работами ГБЦ и в домашних условиях, однако даже самое высокотехнологичное оборудование в руках неопытного владельца не поможет исправить проблему.

Микротрещина в ГБЦ: в чем причины и как определить (1 фото)

Головка блока цилиндров — основной узел силового агрегата транспортного средства. Появление проблем в его работе приведет к серьезным последствиям, вплоть до выхода из строя двигателя и невозможности эксплуатации автомобиля. Как определить микротрещину в ГБЦ будет рассказано ниже.

Определить микротрещину в ГБЦ непросто. Прежде чем диагностировать появление проблем, рекомендуем разобраться в причинах, по которым головка блока цилиндров может треснуть.

Превышение допустимой разности температур

Зачастую трещинки и дефекты в ГБЦ появляются в результате нарушения процесса сгорания топливовоздушной смеси в камере. Это может произойти из-за некорректной работы топливной составляющей или неверно установленного зажигания. Такие проблемы приведут к увеличению температуры в двигателе на 200 и более градусов по сравнению со штатной. В итоге на самых тонких стенках головки блока появятся микротрещины. Речь идет об отверстиях для распылителей, стаканов форсунок и т. д.

«Рукотворное» механическое воздействие

К примеру, произойдет разрыв посадочного отверстия для седла клапана в месте рядом с гнездом форсунки. Это происходит в результате перетяжки самой форсунки. В этом месте толщина металла головки составляет не более 2 мм. Определить такие микротрещины можно, но их ремонт обычно нецелесообразен.

Проблем такого плана можно избежать, учитывая следующие нюансы:

1. Перед установкой новые шайбы следует нагревать на плите либо над газом. Детали нагреваются до посинения, после чего опускаются в холодную воду и охлаждаются. Эти действия обеспечивают мягкость шайб.

2. Под форсунки нельзя ставить медные шайбы и прочие типы уплотнений, использовавшиеся ранее.

3. Прежде чем произвести монтаж новых шайб, их состояние следует проверить с помощью магнита. Есть вероятность покупки обмедненных деталей.

4. После учета этих моментов допускается затяжка форсунки, при этом важно соблюдать регламент, установленный автомобильным производителем. Если эти действия не помогли добиться герметичности, рекомендуется обратиться к специалистам.

Появление микротрещин в ГБЦ часто обусловлено монтажом направляющих втулок в тонкостенные головки. При установке необходимо внимательно проверять габариты внешнего диаметра втулки, а также размеры отверстия для ее фиксации. Технологию монтажа нарушать нельзя — в разогретую головку блока запрессовывают охлажденные в жидком азоте втулки. Если это правило не будет соблюдаться, это приведет к появлению радиальных дефектов от внешнего диаметра направляющей втулки.

Необходимость определить повреждения в головке блока возникает из-за дефектов, допущенных при производстве. Сама ГБЦ имеет сложную конфигурацию, а стенки в ней характеризуются разной толщиной. При изготовлении могут быть допущены ошибки, которые приведут к непродавливанию металла в определенных местах и нарушению его структуры. В итоге это приводит к появлению небольших пустот и увеличенной скорости образования ржавчины в них. При последующей эксплуатации поверхность водяной рубашки и камеры сгорания будут соединены, либо возникнут трещины из-за серьезного ослабления в тонких местах.

При нарушении структуры металла сильно ослабятся межмолекулярные связи ГБЦ. Из-за этого материал станет более хрупким, что приведет к появлению дефектов. На практике неисправности такого плана обычно встречаются в перемычках между отверстиями для седел и форсунок. Трещины появляются в каналах, расположенных за клапанами.

Типичные места образования трещин в ГБЦ

Определить микротрещину в ГБЦ — задача трудная для опытного специалиста. Ведь повреждения образуются не в одном и том же месте. Однако найти их по факту не так сложно. Особенно если у вас есть перечень мест, которые вы можете осмотреть визуально:

1. Между клапанами двигателя. Дефект будет виден сразу. Обычно он появляется под седлами клапанов, расположенных по соседству.

2. В дизельных силовых агрегатах микротрещины могут пойти от клапана к форкамере. Такой изъян найти несложно, однако увидеть его проблематично, поскольку он появляется непосредственно под форкамерой и не выходит наружу.

3. Трещины часто образуются между клапанами и свечами. Увидеть такую неисправность можно без проблем.

4. Иногда повреждения образуются под направляющими клапанов. Здесь неисправности не видно. В канале клапана достаточно темно, а сам дефект обычно прикрывается направляющей втулкой. Поэтому визуальная диагностика здесь не подходит.

Признаки наличия трещин

Выявление повреждений на корпусе головки блока цилиндров можно осуществить в соответствии с признаками. Подробно рассмотрим симптомы, которые позволят произвести проверку и определить наличие микротрещин.

Первый признак — смешивание моторной и охлаждающей жидкостей. В результате этого в силовом агрегате образуется эмульсия. На поверхности масла появляется пена с белым оттенком. В расширительном бачке с охлаждающей жидкостью образуется пленка из смазки. Такие же признаки свидетельствуют о повреждении прокладки ГБЦ.
Впускной канал

При появлении трещин в головке блока во впускной канал будет попадать охлаждающая жидкость. Из-за этого поршни силового агрегата будут отмыты практически до блеска. Вы сможете их увидеть, посмотрев через свечное отверстие. При попадании антифриза во впускной канал, из глушителя будет идти белый дым. Но этот признак наблюдается не всегда.

Если трещина появилась в канале выпуска, хладагент пройдёт через трубу в виде пара. После прогрева и раньше силовой агрегат будет выпускать пар, но визуально увидеть это не получится. Расходный материал уходит из расширительного бачка. Не будет и запаха от отработанных газов.

Через появившийся дефект часть расходного материала будет поступать в камеру сгорания, но его объем обычно незначительный. Это обусловлено большой разницей в давлении. Во время работы двигателя происходит сгорание топливовоздушной смеси. Это способствует возникновению высокого давления. Из-за этого в охладительную систему будут поступать отработанные газы. В результате давление будет более высоким.

Это приведет к увеличению объема магистралей системы охлаждения. А из расширительного бачка начнет доноситься запах отработанных газов. Пока в охладительной системе присутствует высокое давление, расходный материал может попасть в камеру сгорания. Здесь произойдет разрежение и засос воздуха. В результате большой разницы в давлении охлаждающая жидкость поступает в камеру сгорания. Основной признак — очищенные поршни, запах в расширительном резервуаре, увеличение объема шлангов. При этом радиатор отопительной системы будет холодным из-за появления в нем воздушной пробки.

Как можно проверить?

Прежде чем сделать ремонт или произвести замену ГБЦ, ее необходимо проверить. Ниже рассмотрим способы, которые позволят выявить наличие повреждений на головке блока цилиндров в домашних условиях.

Этот способ — наиболее быстрый вариант узнать о наличии дефектов. Суть метода заключается в установке магнитов со всех сторон ГБЦ. После их монтажа головку блока следует обсыпать металлической стружкой. Это приведет к ее перемещению к магнитам. А на дефектах стружка будет оставаться, что позволит выявить повреждения.

Обнаружить трещину в ГБЦ можно несколькими способами: произвести погружение головки под воду или не делать этого. Способ диагностики с погружением ГБЦ:

– Демонтируйте головку блока цилиндров с двигателя. Процесс снятия мы описывать не будем, поскольку он индивидуальный для каждого транспортного средства.
– Плотно закройте все каналы контура в верхней части устройства.
– Погрузите головку блока в емкость. Налейте в нее горячую воду. Емкость должна быть большой, чтобы ГБЦ полностью была погружена в нее.
– После этого в контур устройства подайте сжатый воздух. В месте, где появились пузырьки, есть дефекты и трещины.

Можно не погружать ГБЦ в воду:

– Надежно закройте все каналы на контуре устройства.
– Приготовьте мыльный раствор, для этого смешайте мыло с водой.
– На плоскость крышки ГБЦ налейте получившийся раствор.
– Подайте сжатый воздух в контур. В месте, где появились мыльные пузырьки, имеются микротрещины.

Этот способ выполняется с помощью воды. Только головку блока цилиндров опускать в нее не нужно, жидкость заливается непосредственно внутрь. Для диагностики вам потребуется насос:

– Плотно закройте все имеющиеся отверстия.
– В канал устройства налейте жидкость.
– Возьмите насос и накачайте воздух в канал. Желательно, чтобы инструмент был с манометром. – Давление подачи воздуха должно составить не меньше 0.7 МПа.
– После этого ГБЦ должна постоять 2-3 часа. Если вода из нее уйдет, это говорит о наличии микротрещин на корпусе. Соответственно, потребуется более детальная диагностика и ремонт.

Диагностика при помощи жидкости

– Сначала поверхность устройства необходимо полностью промыть. Для очистки воспользуйтесь ацетоном или другим растворителем. Можно использовать и керосин.
– После надо подготовить красящуюся жидкость. Она наносится на поверхность головки блока, после этого ждете 3-5 минут.
– Затем надо воспользоваться ветошью для смыва остатков жидкости. Вам необходимо посмотреть на корпус ГБЦ — при наличии трещин вы сможете увидеть повреждения.

Ссылка на основную публикацию