Главная
» Информация
» Статьи
» ЗАПЧАСТИ
» Двигатель
» Основные элементы двигателя
» Головка блока цилиндров: устройство и назначение
Посмотреть головку блока цилиндров в каталоге «АВТОмаркет Интерком»
Головка блока цилиндров – это очень важная деталь для двигателя автомобиля любой марки и производителя. ГБЦ укомплектовываются абсолютно все силовые установки, вне зависимости от того, какое топливо у автомобиля - бензин или дизель. Несомненно, разница между ними есть – это степень сжатия и тип топлива, но само устройство и общий принцип работы головки блока от этого не изменяются.
В данной статье мы рассмотрим общее строение головки блока в авто.
Как устроен механизм и принцип его работы
Строение головки блока цилиндров несложное, несмотря на свою значимость в работе двигателя автомобиля. В его строение входят впускные и выпускные клапаны газораспределения, автомобильные свечи зажигания, если это бензиновый двигатель, или форсунки, если дизельный, а также блок камеры сгорания топливно-воздушной смеси. Внешне это конструкция напоминает алюминиевую крышку, но по честному это конструктивная часть двигателя с запрессованными седлами клапанов и направляющими втулками. Кривошипно-шатунный двигатель может стать неисправным если оси деталей не будут подходить друг с другом.
Головка ДВС и блок вместе объединяются между собой через специальную огнеупорную сталеасбестовую прокладку двигателя. Прокладка не дает выходить газам через место соединения устройств и предотвращает потерю компрессии. Заметим, что данная прокладка, вне зависимости от простой конструкции, весьма значительна для автомобиля. Водителям стоит обращать внимание на работу этого устройства, иначе может пострадать двигатель автомобиля. В первую очередь произойдет явление компрессии, двигатель уменьшит свою мощность, а затем и вовсе может окончательно сломаться. Тяга автомобиля останавливается из-за неправильного выхода газов из камеры. А учитывая то, что внутри ДВС активизируется высокая степень сжатия (примерно около 2 000 атмосфер на дизельных и 100 на бензиновых моторах), растрата мощности может быть значительной. Головка блока цилиндров (ГАЗель 3302 в том числе) также входит в состав КШМ, поэтому ее взаимосвязь с двигателем является непосредственной.
Особенности технического обслуживания
Срок службы головки блока цилиндров разный, износ детали происходит в каждом автомобиле. К примеру, в ВАЗ-2110 она может прослужить от 200 000 до 400 000 км. Это не исключает возможности ее деформации и износа ранее. Мы рекомендуем водителям чаще менять прокладку ГБЦ и не перегревать двигатель своего автомобиля. Обращайте чаще внимание на крепежные болты. Не допускайте нагара на клапанах впускного и выпускного такта – чаще проводите прочистку деталей. При соблюдении этих несложных правил ваш двигатель прослужит дольше и не будет ломаться.
Головку блока цилиндров и комплектующие для ремонта двигателя можно купить в магазинах запчастей «АВТОмаркет Интерком».
+7 (351) 240-85-85 Многоканальный
+7 (351) 220-18-88 Интернет-магазин
Причины износа ГБЦ
Повреждение прокладки ГБЦ
Причины износа распределительного вала
Признаки неисправностей в ГБЦ
Ремонт ГБЦ
Ремонт цилиндров
Замена клапанов ГБЦ
Замена направляющих втулок клапанов
Рекомендации по обслуживанию
Неполадки в масляных и охладительных магистралях, в узлах газораспределительного механизма приводят к необходимости демонтажа и ремонта ГБЦ (головки блока цилиндров). Учитывая, что ГБЦ – часть двигателя , то её бесперебойная работа напрямую зависит от его состояния.
Головку блока в моторном отсеке можно найти по маслозаливной горловине на её крышке и подключённым высоковольтным проводам, соответственно, и места установки свечей зажигания находятся там же. В передней части есть углубление для привода распределительного вала. Между корпусом блока двигателя и крышкой виден стык, для герметичности он уплотнён специальной прокладкой. Если головка блока исправна – это соединение имеет ровные и чистые края.
Основной причиной неисправностей в головке блока становится естественный износ. Производитель авто указывает ресурс установленного ДВС (двигателя внутреннего сгорания). Стоит ориентироваться на эту информацию, чтобы поломка не стала неожиданностью.
Помимо исчерпания ресурса, ремонт головке блока цилиндров может понадобиться из-за перегрева. Стоит отметить, что элемент из алюминия начинает плавиться, искривляется его привалочная плоскость (автомеханики называют этот процесс «головку повело»), чугунные же – покрываются трещинами, теряя герметичность. Двигатель перегревается по многим причинам:
Появление даже маленького отверстия в прокладке головки может привести не только к ремонту ГБЦ, но и к капитальному ремонту двигателя. Причинами повреждения прокладки могут быть:
Определить истинную причину повреждения распредвала сможет механик-моторист после вскрытия, разборки и чистки ГБЦ.
Симптомы неисправности будут зависеть от того, какой элемент головки блока повреждён. Учитывая все признаки, автовладелец может сам провести предварительную оценку степени повреждения ГБЦ . По причине того, что прокладка головки подвергается износу чаще остальных элементов, так как обеспечивает герметичность, то признаки именно её неисправности встречаются чаще всего:
При появлении подобных признаков специалисты рекомендуют незамедлительно посетить автосервис. Некоторые симптомы могут говорить не только о пробитой прокладке, но и о наличии трещин в корпусе головки. Механик, конечно, заменит прокладку, но дополнительно проведёт поиск дефектов головки блока цилиндров . Признаки поломок и дефектов остальных элементов узла:
Любые ремонтные работы начинаются только после проведения диагностики: стендовой, сканерной или визуальной. По её результатам мастер определяет изношенные элементы и решает, подлежат ли они восстановлению или потребуется установка новых. Перед тем как снимать и ремонтировать ГБЦ, мастеру предстоит отсоединить её от остальных узлов и элементов :
Затем головку демонтируют и разбирают, проводят дефектовку её корпуса: определяют наличие трещин и неровностей в привалочной плоскости. При необходимости найденные погрешности удаляют на шлифовальном станке. Но, так как у толщины слоя металла есть рабочий предел, то в некоторых случаях восстановление корпуса ГБЦ применить будет невозможно, например, при сильном оплавлении или множестве трещин.
Стоит отметить, что при каждом вскрытии головки блока , её прокладка, а также болты крепления, подлежат замене, даже если они исправны. Этот нюанс необходимо учитывать автовладельцу при расчёте затрат на ремонт.
После восстановления корпуса ГБЦ, автослесарь приступает к работам по устранению неисправностей в её узлах.
В процессе эксплуатации двигателя стенки цилиндров подвергаются износу как естественному, так и благодаря нарушениям в обслуживании. На поверхности этих стенок появляются царапины, потёртости, нагар или задиры. Чтобы восстановить их ровность применяют расточку, снимая повреждённый слой металла.
Идеально гладкой поверхность делает хонингование, его проводят сразу после расточки. Для этой процедуры применяют специальный инструмент, позволяющий достигнуть максимальной точности обработки.
Процесс гильзовки (гильзования) применим в том случае, если невозможно провести расточку цилиндра, например, из-за слишком глубоких повреждений стенок или отсутствия возможности установки ремонтных клапанов.
Чтобы установить новые клапаны, необходимо проделать большую работу, прежде чем удалить старые: снять распределительный вал, коромысла, шайбы (стаканчики или гидрокомпенсаторы) и сухари, фиксирующие пружину. Для всего этого нужен специнструмент, который всегда есть в наличии на сервисной станции. В процессе замены клапанов рекомендуется установить и новые маслосъёмные колпачки, чтобы в будущем не пришлось заново платить за повторное вскрытие ГБЦ .
Перед установкой новых клапанов, их притирают в сёдлах специальной пастой. Такая процедура необходима как для новых деталей, так и для уже установленных. Она обеспечивает максимальное прилегание клапанной грани к стенке цилиндра, чем и достигается герметичность в системе.
Чтобы установить новые втулки, как и в случае с клапанами, потребуется специальный инструмент и особая аккуратность в работе. Помимо инструмента будут нужны точные измерения диаметра посадочного места и втулки, соблюдение температурного режима, расчёт фактического натяга при запрессовке, калибровка и проверка зазоров. Механик-моторист автосервиса прекрасно справится с этой задачей, учитывая его большой опыт.
По завершении ремонта начинается обратная сборка и монтаж ГБЦ. Всё проводится как при демонтаже, но в обратной последовательности, однако, и здесь есть особенность: затяжка болтов крепления должна проводиться в строгой последовательности и с определённой степенью зажатия. Опять же, для этого нужен специальный динамометрический ключ, который есть в наличии у мастера СТО, кроме того, мастеру известна схема правильной сборки ГБЦ .
Проверка на герметичность – завершающий этап в ремонте. Он проводится после установки ГБЦ на место и подключения к ней необходимых узлов. Автомобиль заводят и проводят повторную диагностику.
Автовладельцу вполне по силам предотвратить дорогостоящий ремонт ГБЦ. Достаточно соблюдать некоторые правила:
Стоит отметить, что мелкий ремонт , такой как регулировка клапанов или установка новых маслосъёмных колпачков, не требуют демонтажа головки блока, соответственно, будет стоить гораздо дешевле, чем, например, замена втулок или расточка цилиндров.
Из нашего безумно подробного руководства:
Головка блока цилиндров находится в верхней части двигателя. Его цель состоит в том, чтобы герметизировать верхнюю часть цилиндра для создания камеры сгорания. Головка также образует корпус для клапанного механизма и свечей зажигания. Внутри головки блока цилиндров расположены сложные каналы для охлаждающей жидкости и масла. Головка вместе с компонентами, которые она содержит, известна как
верхняя часть двигателя.
Во многих отношениях головка является механическим центром управления двигателем. Это место встречи впускной, выпускной, топливной и топливной систем.
Головки цилиндров изготавливаются либо из чугуна, либо из литого алюминия. Литой алюминий дороже в производстве, но обеспечивает значительную экономию веса и лучше рассеивает тепло, чем чугун. Практически во всех серийных бензиновых двигателях используется алюминиевая головка, в то время как чугун по-прежнему широко используется для дизелей из-за его более высокой прочности.
Внутренняя часть головки блока цилиндров представляет собой сложную сеть масляных каналов и каналов для охлаждающей жидкости, еще более сложную, чем блок двигателя. Чтобы сформировать эти внутренние полости, головки часто отливают методом литья по газифицируемым моделям.
В этом методе литья используется модель головки блока цилиндров из полистирола, изготовленная путем склеивания слоев. Затем модель заполняется песком для литья и заполняются все пустоты. Это создает форму вокруг полистирола, который затем испаряется и заменяется расплавленным алюминием. После затвердевания металла песок удаляют и промывают перед обработкой отливки.
Камера сгорания – это пространство, в котором сгорает топливно-воздушная смесь. Он образован головкой блока цилиндров вверху, стенками цилиндра и поршнем в качестве его дна. Форма камеры сгорания образована углублением в нижней части головки блока цилиндров. Форма этого углубления определяет, как топливо смешивается с воздухом и как эта смесь горит.
Цель состоит в том, чтобы добиться полного сгорания топлива с равномерным распространением пламени по камере. Топливо необходимо смешивать, и это достигается за счет создания турбулентности - очень быстрого завихрения - смеси, когда поршень движется вверх на такте сжатия.
Форма камеры сгорания развивалась на протяжении всей истории двигателя.
Отверстия в головке блока цилиндров представляют собой проходы, которые позволяют воздуху и выхлопным газам входить и выходить из камеры сгорания. Они отлиты в головке, и их размер и форма имеют большое влияние на поток через двигатель.
Одна сторона блока обычно соединяется с воздухозаборником, другая с выпускным коллектором. Это известно как Головка с поперечным потоком , и, безусловно, встречается чаще всего. Обратный поток - это термин для головки блока цилиндров, в которой клапаны находятся на одной стороне, но он используется редко, поскольку он менее эффективен, чем конструкция с поперечным потоком.
В двигателях с несколькими впускными и выпускными клапанами на цилиндр может быть один порт на цилиндр или один порт для всех впускных и выпускных клапанов. Большое количество вычислений и исследований направлено на формирование портов, чтобы обеспечить максимальный объем и скорость воздуха, проходящего через них.
В верхний кулачок (OHC) двигатель, преобладающий тип двигателя, используемый сегодня, распределительный вал находится в головке, тогда как для Верхний клапан (OHV) компоновка распределительного вала находится в блоке.
Рядные двигатели имеют только одну головку цилиндров, тогда как плоские, V-образные и W-двигатели будут иметь несколько головок цилиндров, по одной на каждый ряд цилиндров.
Головка блока цилиндров может деформироваться в течение срока службы, а нижняя поверхность, сопрягаемая с блоком, может изнашиваться. Чтобы восстановить идеально ровную поверхность, поверхность головки блока цилиндров обрабатывается в процессе, известном как декинг, шлифовка или шлифовка головки.
Портирование - это процесс, при котором порты двигателя модифицируются - обычно открываются, а стенки полируются до идеальной гладкости. Это улучшит поток газа через головку. Полировка — это трудоемкий процесс, но его можно выполнить дома с минимальными инструментами, поэтому он популярен среди мастеров по ремонту двигателей своими руками.
Современные вычисления CFD (Computational Fluid Dynamics) теперь склоняются к теории, согласно которой даже после переноса стенки портов более эффективны, если их оставить слегка шероховатыми и не полированными.
Продолжить чтение: Клапаны
О прокладке головки блока цилиндров можно найти любую информацию, и многие автовладельцы знают о ее функциях, но гораздо меньше знают о самой ГБЦ. Вот почему мы собрали все, что вам нужно знать о ГБЦ . Узнайте, как работает головка блока цилиндров в вашем автомобиле, почему это важно и какие дефекты могут возникнуть.
Основная задача ГБЦ - закрыть камеру сгорания двигателя сверху. Верхняя часть двигателя называется головкой блока цилиндров, а нижняя часть — блоком цилиндров . Головка блока цилиндров сидит на двигателе и закрывает камеру сгорания. Зазор, который остается между головкой блока цилиндров и двигателем, заполняется прокладкой головки блока цилиндров.
Еще одной задачей головки блока цилиндров является обеспечение постоянной смазки цилиндра. Если цилиндры плохо смазаны, ровная работа двигателя невозможна, поэтому головка блока цилиндров является неотъемлемой частью работы двигателя.
Головка блока цилиндров является не только очень важной частью вашего двигателя, но и одной из самых дорогих частей двигателя автомобиля из-за ее сложной конструкции. Так как головка блока цилиндров подвергается воздействию очень высоких температур в процессе сгорания, она состоит из стойких алюминиевых сплавов и легких металлов.
Внизу он обычно крепится непосредственно к картеру коленчатого вала и закрыт сверху клапанной крышкой. В зависимости от того, дизельный или бензиновый двигатель у вашего автомобиля, конструкция головки блока цилиндров различается.
К сожалению, сложная конструкция головки блока цилиндров и многочисленные задачи делают ее подверженной дефектам. Наиболее частый дефект – негерметичность прокладки ГБЦ, причиной которой является повышенное истирание. Подробнее читайте в нашем блоге о знаках числа 9.0100 дефектная прокладка ГБЦ .
Также могут быть дефекты на самой головке блока цилиндров, например, от высоких температур и сильных вибраций при работающем двигателе. Это может привести к трещинам в материале головки блока цилиндров.
Многие дефекты могут потребовать ремонта головки блока цилиндров, который может быть очень дорогим. Так как головка блока цилиндров установлена в двигателе, большие объемы работ на этом узле двигателя связаны с ремонтом или восстановлением.
В большинстве случаев головку блока цилиндров необходимо сначала снять, а затем отшлифовать после ремонта, так как это единственный способ обеспечить правильное закрытие нижней части двигателя.
Замена головки блока цилиндров допускается только в редких случаях. В основном дефекты ГБЦ относятся к легко заменяемым деталям, например, клапанам.
На этой странице вы найдете более подробную информацию о том, сколько стоит ремонт ГБЦ.
Если вы заметили нарушения в работе вашего двигателя, рекомендуется как можно скорее обратиться в сервисный центр, чтобы предотвратить дальнейшие повреждения.
Признаки неисправности ГБЦ включают:
Как уже было сказано выше, головка блока цилиндров подвергается воздействию высоких температур и поэтому должна охлаждаться во избежание перегрева и повышенного износа. Существует два различных типа охлаждения головки блока цилиндров: охлаждение водой или воздухом.
Головки цилиндров с воздушным охлаждением охлаждаются только проходящим воздухом.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
