ДВС состоит из корпуса, в который входит блок цилиндров и ГБЦ, соединенные между собой. Верх гбц закрыт крышкой клапанов, а низ блока цилиндров закрыт картером. ГБЦ испытывает тепловые нагрузки и давление 35-40 кг/см2, крепится к блоку цилиндров на болты или шпильки и отделяется от него прокладкой. В ГБЦ входной и выходной каналы предназначены для смазки и охлаждения. Таким образом, головка цилиндра — фундаментальный компонент двигателей внутреннего сгорания.
Управляет рабочими процессами, происходящими внутри:
- работой клапанов,
- камер сгорания,
- циркуляцией смазки, охлаждения,
- снабжения горючей смесью,
- газоотвода.
Как устроена ГБЦ
Это сложная и продуманная часть бензиновых и дизельных двигателей. Головки цилиндров в автомобильных двигателях изготавливаются из легких металлов или алюминиевых сплавов и отлиты. Компоненты гбц отличаются в зависимости от типа топлива, на котором работает двигатель.
Компоненты головок цилиндров, назначение.
- Впускные и выпускные клапаны, используются для ввода воздушно-топливной смеси и вывода выхлопных газов.
- Распредвалы открывают и закрывают клапаны, приводятся в действие цепью ГРМ или ремнем привода, соединенными с коленчатым валом двигателя.
- Инжекторы (бензин), через них бензин впрыскивается непосредственно в ДВС;
- Инжекторы (дизель), используются для впрыска дизельного топлива непосредственно в камеру сгорания или во впускную камеру;
- Свечи зажигания (бензин) или свечи накаливания (дизель), инициируют сгорание в двигателе (бензин) или являются вспомогательным средством для холодного запуска (дизельное топливо).
На фото показана работа 4-тактного бензинового двигателя.
- В 1 положении поршень в нижней мертвой точке; кулачок распредвала открывает впускной клапан, цилиндр принудительно (стартером) заполняется смесью бензина с воздухом.
- Во 2 – поршень достиг верхней точки, при закрытых клапанах происходит сжатие смеси, температура и давление в камере сгорания повышаются.
- В 3 – смесь воспламеняется, образуются газы, которые толкают поршень вниз; рабочий ход, коленчатый вал, соединенный шатунами с поршнем, преобразует поступательное движение во вращение вала.
- В 4 – поршень проходит нижнюю точку и движется вверх по инерции за счет маховика, выпускной клапан открывается, отработанные газы отводятся по каналам в выхлопную трубу.
Температура сжатия достигает 300-400°С, а давление 0.1-0,15 Мпа, а в момент воспламенения – 2500°С и 3-4 МПА. Наличие сложных компонентов в ГБЦ приводит к дорогостоящему ремонту, если вовремя не устранить проблему: стук клапанов, износ кулачков распределительного вала, разрушение прокладки.
Ремонт трещин головки блока цилиндров
Существуют разные способы ремонта ГБЦ и каждый из них имеет свои плюсы и минусы.
Наиболее качественным и эффективным считается сварка трещин. Для ремонта используется специальный материал, который по своему составу близок к составу ГБЦ, способен выдерживать высокую температуру и обладает стойкостью к расширению во время нагрева и охлаждения. Сварка трещины в головке блока производится после тщательной подготовки места повреждения. Оно зачищается и углубляется для того, чтобы шов имел больший контакт сцепления с телом блока. Канавку расширяют до 6-8 мм в глубину и в ширину. После этого ГБЦ нагревают 200-250 °C, это необходимо для того, чтобы снизить напряжения в металле, а также избежать растрескивания шва при остывании и повторном нагреве. Сварка производится либо с использованием газовой горелки, либо при помощи аргонно-дуговой сварки. По завершению работ шов следует зачистить, а также произвести фрезеровку и полировку. После место ремонта снова подвергается проверке и по его результатам головка либо устанавливается на место, либо подвергается повторному ремонту.
Преимущество такого ремонта в его надежности, шов получается очень прочным, а новые трещины больше не возникают. Недостаток данного способа ремонта в том, что сварка есть не у всех, к тому же такой ремонт будет стоить намного дороже по сравнению с альтернативными.
Менее эффективные способы ремонта трещин — холодная сварка и установка штифтов
Первый вариант предусматривает обработку места повреждения, углубления трещины для лучшего контакта после чего на трещину наносится слой холодной сварки. После остывания место обрабатывается напильником, болгаркой или специальными насадками на дрель.
Установка штифтов. Принцип ремонта данным способом заключается в рассверливании места трещины и установки по всей ее длине медных штифтов. Каждый последующий штифт должен идти внахлест предыдущего таким образом, чтобы перекрыть стык полностью. После кончики подрезаются, но не до конца, торчащие остатки медных штифтов расклепываются молотком, образуя сплошной шов. При необходимости улучшить эффект можно при помощи эпоксидки или холодной сварки.
Плюсы такого ремонта в бюджетности и простоте выполнения. Заклеить трещину в ГБЦ холодной сваркой может каждый, для этого не нужно иметь какого-то спец. оборудования или навыков. Недостатки двух последних способов в том, что шов получается не таким прочным, как в случае со сваркой.
Причины дефектов ГБЦ
Задача гбц – создать воздушно-топливную смесь в камере сгорания и воспламенить в нужный момент. Головки цилиндров не застрахованы от повреждений. Дефекты возникают, как изначально незамеченные, так и при авариях или усталостном износе.
Эти повреждения вызваны следующими факторами:
- сверх нагрузки на головки цилиндров;
- недостаточное или неправильное ТО;
- брак изготовления;
- отсутствие защиты от замерзания и коррозии в контуре охлаждающей жидкости;
- неадекватная смазка.
Как проверить головку блока цилиндров после шлифовки?
Проверить головку блока цилиндров в принципе и не так уж и сложно.
Очистить ГБЦ от грязи, масла, стружки. Внимательно осмотреть со всех сторон головку на предмет того, чтобы не было раковин и трещин.
В специализированных мастерских плоскость головки блока проверяют специальным шаблоном.
В домашних условиях когда этого шаблона нет, можно проверить плоскостность металлической широкой длинной линейкой. Её надо прикладывать к плоскости головки ребром, на рисунке показано в каких местах делать прикладывания
И проверять зазоры щупом. Зазор проверяется по всему периметру В идеале — зазоров быть не должно. Но если зазор имеется не более 0,01 мм, то это допускается.
Подчеркну и выделю: новая или шлифованная головка блока цилиндров, зазор именно НЕ БОЛЕЕ 0,01 мм.
Потому как при оставленных зазорах в 0,1мм (в некоторых инструкциях по ремонту допущена именно эта опечатка) будет большая вероятность пробития прокладки головки блока. А это снова разбор и ремонт ГБЦ, а то и всего двигателя, вплоть до его замены.
Головку блока цилиндров надо также проверить на герметичность. Это можно сделать например залив керосин в полости охлаждения, заткнув отверстие подачи жидкости. Опрессовку делают ещё и сжатым воздухом примерно в 1,5 — 2 атмосферы, но это конечно нужен компрессор, ванна, то есть — определённые условия.
Когда головка проверена прошлифована, и снова проверена на плоскостность, на герметичность, тогда можно устанавливать клапана, предварительно притерев их, а после сборки, также проверить их на протекание керосином. Если керосин не протекает примерно в течении получаса, то это уже хорошо значит притёрты клапана.
Блок цилиндров ясное дело тоже не забыть почистить от нагара, промыть от грязи, прочистить и продуть все каналы. Помыть картер, приёмную сетку маслонасоса, убедиться в работоспособности самого маслонасоса. Ну и можно приступать к окончательной сборке мотора.
Устраняйте дефекты головки цилиндров в мастерской
Для предотвращения повреждений важно регулярное ТО и уход за двигателем. Ремонтные работы на головках цилиндров, такие как замена прокладки головки цилиндров, сложны и ответственны. Работы по регулировке клапанов, замены комплектующих деталей, ремонту распределительных валов, подбору и регулировки свеч зажигания, выполняют опытные механики в оборудованной мастерской.
Вот как выглядит ГЦБ при снятой крышке клапанов.
- – головка цилиндра OHС, покомпонентный вид клапана, уплотнения, пружины.
- – гбц, распределительный вал и крышка подшипника.
Ремонт головки цилиндров трудоемкий и сложный. Вместе с заменой ГБЦ меняют прокладку, моторное масло, охлаждающую жидкость. Проверяют регулировку ГРМ.
Как проверить плоскость головки блока цилиндров.
Ремонт головки цилиндров как вы понимаете это долгий нудный, требующий особой внимательности труд. Если думаете что это как два пальца обоссать, сильно ошибаетесь. Расскажу почему. Для начала головку нужно снять, на некоторых автомобилях проще снять двигатель целиком, нежели же снять только головку. Снятую головку необходимо тщательно отмыть соляркой или лучше бензином,а совсем хорошо было бы положить ее в ванну с каустической содой.
Необходимо проверить плоскость, у меня для этого есть специальная линейка идеально плоская, изготовленная на заводе сверхточных приборов специально для измерения неровностей плоских поверхностей. Чем может замерить плоскость ГБЦ человек у которого нет такого прибора я даже незнаю… Но если все же найдете что либо подходящее с идеально ровной поверхностью, то делаете следующее: 1. Отчищаете плоскость головки от нагара, накипи и остатков старой прокладки ГБЦ. 2. На очищенную плоскость ГБЦ ставите ваш «измерительный прибор» вдоль длины головки и смотрите зазор между прибором и плоскостью ГБЦ, двигаете прибор по всей плоскости, ставите по диагонали и снова высматриваете зазор. Если зазора нет, то плоскость ГБЦ в порядке; если есть зазор 0.5-1мм, то головку лучше торцануть или если позволяют финансы поставить новую. если зазор больше 2мм, то головку нужно реставрировать, то есть торцевать обязательно. При торцевании ГБЦ снимается искривленный слой плоскости, после чего ГБЦ можно снова использовать. P.S. Водитель, который проверяет масло в моторе хотя бы раз в неделю, увидев, что масла стало в два раза больше, а радиатор полупустой просто дольет в радиатор еще тосола и поедет дальше, через несколько дней попадет на ремонт и запчасти.
По каким признакам определяют разгерметизацию прокладки
- Из выхлопной трубы автомобиля поступает белый дым.
- Снижен уровень масла в течение короткого периода времени.
- Моторное масло с молочным эффектом, если присутствует охлаждающая жидкость.
- В контур охлаждающей жидкости поступает моторное масло. Это оценивают визуально: охлаждающая жидкость выглядит темнее и грязнее.
- Масло вытекает из головки блока цилиндров (часто вместе с охлаждающей жидкостью).
- Увеличенный расход охлаждающей жидкости в течение короткого периода времени
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.
Масляная система
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.
Канал выпуска
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.
Камера сгорания
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 проверить прокладку головки блока цилиндров самостоятельно
Если симптомы не являются постоянными, прокладка головки блока цилиндров проверяется держателем автомобиля с помощью профессиональной мойки двигателя. При промывке двигателя удаляется преимущественно масляная грязевая пленка, которая прилипает к двигателю. Если после промывки снова образуются подтеки — подозревается, что испарения масла выходят наружу, а прокладка головки цилиндров протекает.
Промывку двигателя выполняйте тщательно и, по возможности, пусть это сделает специалист. Если это выполняется неправильно – кабели, блоки управления и другие детали могут быть повреждены. Кроме того, современные двигатели часто устанавливаются так, что испытание таким образом вряд ли возможно.
Назначение головки блока цилиндров
В двигателях внутреннего сгорания головка блока цилиндров (ГБЦ), (ее часто называют просто головкой) устанавливается и крепится на блоке цилиндров.
Головка блока цилиндров закрывает цилиндры, образуя закрытые камеры сгорания. Между головкой блока и блоков цилиндров устанавливается прокладка головки блока цилиндров. Устройство головки блока может быть разным и значительно отличаться в зависимости от типа двигателя. В головке блока монтируются клапана с пружинами, свечи зажигания и форсунки.
Привод распредвалов ГБЦ
Для привода распредвалов используют крутящий момент коленчатого вала двигателя. Типы приводов на снимке.
(1) – Цепной. Установливали на Kia Rio или Hyundai Solaris прошлого поколения.
(2) – Шестеренный привод ГРМ для V- двигателей.
(3) – Ременный привод, устанавливается на современные автомобили.
(4) – Зубчатый ремень, производители гарантируют пробег не менее 100 000 км.
На что обратить внимание при покупке ГБЦ
Точная совместимость. Даже с таким же количеством цилиндров гбц Opel Corsa D вряд ли будет совместима с головкой Audi A5 или Toyota Auris. Подгонка должна быть точной, тем более, что необходимые крепежные винты и прокладки не будут совпадать.
Кроме того, рассмотрите еще один момент при покупке ГБЦ: конкретизируйте запрос по оригинальному коду запчасти. Посмотрите внимательно на комплектацию, часто гбц поставляется без внутренностей.
Головка блока цилиндров прослужит вам до конца жизни автомобиля, если обеспечите правильное ТО и уход. Следите за охлаждающей жидкостью и смазкой. Проблемы ГБЦ связаны с перегревом и, как следствие, разрывом прокладки. И это еще не самый худший вариант, если вовремя заметите опасность. Ну, а признаки поврежденной прокладки вы уже знаете.
ГБЦ: виды поломок, причины их возникновения, способы устранения
советы водителю и не водителю » Правильно эксплуатируем автомобиль
ГБЦ: виды поломок, причины их возникновения, способы устранения
Основные неисправности ГБЦ и методы их устраненияЕсли вы обладаете специальными навыками в выполнении ремонта двигателей, в частности, ГБЦ, можете справиться с работой самостоятельно, следует внимательно рассмотреть все возможные причины неисправной работы узла и способы их устранения:
Следует помнить, что любые неисправности ГБЦ приведут к нарушению работы двигателя, спровоцируют дополнительные поломки. Поэтому, если вы сомневаетесь в том, что сможете выполнить качественный ремонт самостоятельно, обратитесь к профессионалам. Мастера гарантируют оперативное и результативное восстановление узла, с легкостью проведут его замену при наличии такой необходимости. | |
| Категория: Правильно эксплуатируем автомобиль | |
| Просмотров: 19514 Дата публикации: 10.03.16 |
Читаем далее наш автожурнал:
— Что такое топливная карта, какую выбрать — Правовая помощь при ДТП — квалифицированная защита водителей — Правильно ухаживаем за бампером машины — Ремонтируем пробитое колесо в дороге — Прелестный город — Судак — Как организовать перевозку негабаритного груза — Виды проката авто: с водителем или без? — Моторное масло Мобил 10w-40 – описание, преимущества, виды — Агрессия на дороге — Спанбонд позволит сохранить и увеличить урожай на грядках — ОСАГО или что такое автогражданская ответственность? — Пластиковый плинтус и все его преимущества — Как взять микрозайм в МФО — Как точно определить когда пора менять масло в двигателе? — Выбираем подходящий комплект колпаков для машины — Какой электровелосипед покупать — Подробнее о турбинах грузовых автомобилей, их ремонте — Выгодная покупка запчастей для Volkswagen Passat: в чем секрет? — Лучший сварочник для гаража
