Голова двигателя что это: Голова двигателя что это такое

Что такое голова двигателя что входит

Что собой представляет головка блока цилиндров?

Для начала определим, что такое ГБЦ. Каждый двигатель включает в себя следующие элементы:

• цилиндры, где взрывается смесь паров топлива с воздухом;
• поршни, которые передают энергию взрыва дальше, а заодно и сжимают её перед воспламенением;
• коленвал – деталь особой формы, превращающая движение поршней во вращение.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Для простоты обслуживания во всех двигателях цилиндры с находящимися внутри поршнями объединяются в блоки. Такое объединение используется во всех моторах, где число цилиндров больше одного. В основном сейчас в автомобилях используются блоки на 4 цилиндра, поэтому далее мы будем рассматривать именно их.

Кроме того, для простоты мы будем описывать ГБЦ рядного двигателя: в нём только одна головка. У V-образных моторов их две, но в целом конструкция каждой из них такая же, как в рядном.

Блок цилиндров – это основная часть двигателя. Обычно он делается единой литой деталью из чугуна или алюминиевого сплава. Снизу он закрывается картером – а вот сверху его как раз и закрывает головка блока. Она крепится к блоку и подобно крышке накрывает его сверху.

Правила эксплуатации, возможные неисправности и проблемы

​​​​​​​

ГБЦ — достаточно уязвимый функциональный узел, подверженный воздействию комплекса негативных факторов. Поэтому не исключены и вполне вероятны:

1. Срыв резьбовых соединений (под свечи или шпильки), трещины с внешней стороны корпуса. Трещины образуются вследствие неграмотной затяжки креплений, а дефекты резьбы чаще всего оказываются скрытым заводским браком.
2. Искривления плоскости стыка, коррозия поверхности и ослабление креплений. Возникают из-за длительной работы, перегрева двигателя, некачественной охлаждающей жидкости.
3. Образование межседельных трещин и выпадение клапанных сёдел. Причины — низкокачественное горючее, истекающий ресурс оборудования, плохо отрегулированное зажигание.
4. Износ группы толкателей и распределительного вала.
5. Отказ клапанных направляющих втулок. Причина — значительный пробег, некондиционная смазка.

В случае прорыва газов головку чаще всего фрезеруют. При срыве свечной резьбы устанавливают «ввёртыш», система креплений подлежит замене.

Распространение межседельных трещин способствует утечке отработанных газов в охлаждающую рубашку и заклиниванию поршней. В этом случае головку можно заменить; по крайней мере, трещины допускается заварить с соблюдением технологии.

Падение масляного давления свидетельствует о проблемах с распределительным валом. Диаметр постелей распредвала восстанавливают посредством вставки дюралюминиевых либо латунных втулок (как правило, в качестве развёртки применяется прежний распредвал с фрезерными зубцами).

Кроме того, делают ремонт невозможным значительная коррозия, а также повреждения от детонации. Выпавшее седло путём охлаждения в парах жидкого азота меняют на новое, либо на аналогичное, высверленное с другой головки.

Техобслуживание и диагностика ГБЦ

Соблюдение температурного режима и своевременное проведение сервисных регламентных мероприятий обеспечит бесперебойную работу головки блока цилиндров на протяжении всего срока службы двигателя. Основные операции по обслуживанию головки блока цилиндров связаны с газораспределительным механизмом, подверженным наибольшим механическим и тепловым нагрузкам.

Следует упомянуть о:

нормальном функционировании клапанов;
контроле эластичности сальников клапана;

сальниках шкивов распредвала;
и, самое важное, целостности прокладки ГБЦ.

Повреждения прокладки головки блока цилиндров – самая распространенная неисправность. Она может прогореть, и тогда в ней появляются каналы, по которым жидкости и газы начинают перемешиваться. Например, охлаждающая жидкость может попадать в камеру сгорания.

Диагностировать такую неисправность можно по беловатому цвету выхлопных газов. Если есть сомнения, то надо выкрутить свечи зажигания и внимательно их рассмотреть. Одна из них (в том цилиндре, где появилась течь) будет отличаться цветом и состоянием электродов от остальных.

Еще бывает, что масло попадает в антифриз. При этом последний теряет свои свойства, и мотор начинает перегреваться. Охлаждающая жидкость бурлит, меняет цвет, начинает выдавливаться через пробку расширительного бачка или радиатора. Если же тосол попадает в масло, то оно пенится, на поверхности образуется эмульсия, при этом смазывающие свойства значительно ухудшаются.

Ранняя диагностика и ремонт в начале проявления неисправности существенно продлят жизнь головке блока цилиндров

После ремонта особое внимание обратите на порядок и момент затяжки болтов ГБЦ. Подробно процесс описан в руководстве по ремонту.

В некоторых случаях ремонт возможен только после демонтажа головки. Рассмотрим их подробнее:

• расточка и хонингование цилиндров;
• замена направляющих втулок клапанов и их седел;
• замена клапанов или притирка рабочих фасок к седлам;
• проточка или шлифовка седел;
• проточка привалочных плоскостей ГБЦ;
• замена пробитой прокладки ГБЦ;
• заваривание микротрещин и дефектов в корпусе головки блока цилиндров.

Большинство ремонтных работ, связанных с головкой блока цилиндров, требует высокой квалификации мастера и специализированного инструмента. Поэтому тщательно взвесьте все за и против, прежде чем самостоятельно браться за сложные операции.

В некоторых случаях ошибка может стать фатальной, и придется покупать новую ГБЦ. Самая трудоемкая операция связана с демонтажем изношенных направляющих втулок и запрессовкой новых.

Перед выполнением операции головка должна быть нагрета до определенной температуры. Превышение температурного порога чревато ее короблением и выходом из строя. Особенно это касается силуминовых ГБЦ.

Направляющие втулки, наоборот, должны быть глубоко охлаждены. Тепловая деформация металла позволяет смонтировать их в посадочные места, а после выравнивания температур появляется требуемый натяг детали.

Гораздо проще выполнить операцию замены втулок (подшипников скольжения) шкива маслонасоса. По крайней мере, здесь не надо создавать специальный температурный режим сопрягаемых деталей.

Каким нагрузкам подвергается ГБЦ во время работы двигателя?

Во время работы мотора головка подвергается следующим нагрузкам:

• Большой разнице температур;
• Давлению отработанных газов;
• Серьезным механическим воздействиям.

Во время сгорания топлива в разных участках головки перепады температур могут достигать до нескольких сотен градусов. Например, в районе камеры сгорания разогрев металла может быть около 300 градусов. Там же, где находятся каналы системы охлаждения, температура будет находиться в районе 90-95 градусов.

То же самое можно сказать и о давлении газов, образующихся при сгорании топлива. Неравномерные нагрузки, воздействующие на разные части ГБЦ, могут приводить к деформации металла. Чтобы предотвратить подобный исход к ГБЦ предъявляют особые требования, в частности:

• Высокая прочность конструкции;
• Длительный срок службы;
• Строго выверенные размеры камеры сгорания и каналов;
• Хорошая герметизация газовых стыков;
• Простота конструкции, позволяющая осуществлять необходимый ремонт;
• Минимальная масса и размеры.

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.

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.

Если ремонт двигателя проводится после перегрева, нижняя поверхность головки блока цилиндров должна быть отфрезерована и отшлифована в центре по ремонту моторов

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.

При нарушении герметичности прокладки головки блока цилиндров антифриз и масло могут попасть в камеру сгорания. Если такое случилось, эксплуатацию автомобиля следует немедленно остановить

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

Характерные поломки головки блока цилиндров

Как правило, основное внимание при осмотре ГБЦ уделяется деталям газораспределительного механизма и степени их износа. Не меньшего внимания требуют прокладки ГБЦ и корпус головки

Участки, образующие верхний свод камеры сгорания, подвергаются высоким тепловым и механическим нагрузкам. Поэтому, со временем, в корпусе головки могут образовываться трещины.

Один из признаков нарушения герметичности процессов, происходящих в ГБЦ — появление запаха отработанного газа под капотом или следов моторного масла в охлаждающей жидкости. Возникновение в корпусе ГБЦ трещин приводит к потери компрессии, а это, в свою очередь, снижает способность к воспламенению топливной смеси, появляются пропуски в работе цилиндров, двигатель перегревается.

Запах выхлопных газов под капотом и в салоне может быть признаком нарушения герметичности прокладки между ГБЦ и блоком цилиндров

О появлении трещин в ГБЦ косвенно можно судить по внешнему виду выхлопных газов. Белый густой дым (а на самом деле, пар) часто является признаком попадания антифриза в камеру сгорания через трещину в головке.

В отличие от блока цилиндров, корпус головки не подлежит ремонту. В случае появления трещин ГБЦ приходится менять. Идеальный вариант замены — приобретение головки «в сборе», то есть с установленными клапанами и другими деталями клапанного механизма. Если же приобрести собранную ГБЦ по какой-то причине не удается, детали, извлеченные из старой головки, можно переставить в новую, предварительно отдефектовав.

Конструкция детали: что входит в ГБЦ

Поподробнее рассмотрим, из чего состоит ГБЦ.

Первоначально детали головки изготавливались из чугуна. Выбор материала был обусловлен высокой вибронагруженностью и температурным режимом работы двигателя. Чугун обладает высокой механической прочностью и термоустойчивостью. Он не подвержен деформациям и короблению при нагревании. Основной недостаток чугуна – большой удельный вес. Современное материаловедение позволяет использовать сплавы из легких металлов (например, из алюминия), которые отвечают всем вышеперечисленным характеристикам, но обладают меньшей массой.

Герметизация плоскости разъема блока и головки цилиндров осуществляется посредством специальной прокладки. Это сложная деталь, в основу которой входит армированный асбест. Она должна повторять все контуры и каналы головки и при этом выдерживать высокое давление и температуру. Во время крепления болтов головки блока цилиндров необходимо соблюдать заданное усилие и последовательность затяжки. Обычно она осуществляется в несколько этапов и деформирует прокладку в определенных местах.

Что входит в состав ГБЦ?

• Прокладка создает герметичное соединение и функционирование систем охлаждения и смазки.
• ГРМ – это газораспределительный механизм, включающий в себя цепь (ремень), связывающую коленвал и распредвал, собственно распределительный вал и клапаны с пружинным механизмом.
• Корпус головки блока цилиндров называется картером. В нем расположены все детали и механизмы.
• Резьбовые отверстия для монтажа свечей системы зажигания и форсунок для впрыска топлива.
• Камера сгорания, в которой происходит рабочий процесс воспламенения горючей смеси, обеспечивающий работу двигателя.
• Цепь или ремень ГРМ.
• Привалочные плоскости с отверстиями для крепления впускного трубопровода и выпускного коллектора вместе с датчиками и патрубками системы охлаждения.

Клапаны впуска и выпуска расположены вдоль постели распредвала. При использовании двух клапанов на цилиндр они расположены в один ряд. При использовании четырехклапанной конструкции (два впускных и два выпускных на цилиндр) они располагаются в два параллельных ряда. Ось клапанов имеет отклонение от перпендикуляра к плоскости разъема головки и блока цилиндров, как правило, в 20 градусов.

В передней части головки находится пространство для звездочки газораспределительного механизма цепи (или ремня) и ее успокоителя. Они приводят в движение распредвал. Камеры сгорания расположены над цилиндрами и имеют немного меньший диаметр, чем поршни. Благодаря такому несоответствию на границе блока цилиндров и ГБЦ создается завихрение топливной смеси в конце такта сжатия. Это благоприятствует воспламенению горючего и увеличению мощности двигателя.

Слева по направлению движения автомобиля расположены входные отверстия для монтажа свечей зажигания и форсунок подачи топлива. Они вкручиваются по резьбе и участвуют в процессе работы двигателя. На противоположной стороне находятся площадки для подсоединения впускного и выпускного трубопроводов. Также сюда подходят патрубки, подводящие охлаждающую жидкость к ГБЦ.

Сверху головка блока цилиндров имеет сложную конфигурацию, обеспечивающую расположение элементов газораспределительного механизма. Вдоль центральной оси идут площадки для монтажа вкладышей распредвала. В них помещается сам распредвал и сверху фиксируется крышками с ответными полукольцами подшипников скольжения. В специальные отверстия под распредвалом запрессовываются направляющие втулки клапанов. Над ними крепятся шайбы сложной формы, в которые устанавливаются пружины, удерживающие клапан в поднятом состоянии. Сверху ГБЦ надевается металлическая или силуминовая крышка, закрывающая механизмы.

Из чего еще состоит ГБЦ? В головке блока цилиндров имеются неподвижные элементы, такие как:

• седла клапанов, обеспечивающие герметичность впускных и выпускных клапанов в закрытом состоянии;
• направляющие клапанов, задающие вектор их перемещения.

Седла и направляющие запрессовываются с натягом в ГБЦ. В домашних условиях выполнить такую работу очень сложно. Требуется сильный нагрев головки блока цилиндров и глубокое охлаждение ответных деталей перед процессом монтажа. Долгая запрессовка может привести к выравниванию температур и заклиниванию направляющей или клапана. Кроме того, головки из алюминиевого сплава подвержены деформации при нагревании, поэтому перегрев может стать для них фатальным. Для выполнения этой операции лучше обратиться в специализированную мастерскую.

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.

Замена прокладки ГБЦ

Если на вашем авто Нива Шевроле прогорела прокладка ГБЦ, то это можно сразу заметить – в радиаторе появляются масляные пятна, на масляном щупе видны капельки воды, уровень масла увеличивается, а охлаждающей жидкости, наоборот, снижается. Ремонт в этом случае, как говорится, неизбежен.

Лучше всего сразу же отправиться к специалистам, хотя сегодня можно нередко встретить «народных умельцев» которые предлагают сделать ремонт в своем гараже и просят за свои услуги денег почти в два раза меньше, чем на станции техобслуживания. Может они и могут сделать хорошо, но все таки, доверять им сильно не стоит – ведь гарантии они никакой не дают и в случае неправильных действий последствия могут быть куда более плачевней. В итоге все равно придется отправляться на СТО, но платить при этом придется гораздо дороже.

К тому же, если при ремонте потребуется шлифовка ГБЦ, то для этого нужно будет использовать специальное оборудование. В гараже эта процедура выполняется обычным наждачным кругом, правда, достаточно большим, чтобы он мог покрыть всю площадь головки. Качество и степень готовности после шлифовки определяется таким мастером «на глаз». Для сравнения – в условиях хорошего СТО шлифовка осуществляется на высокоточном оборудовании, а степень готовности определяется точными измерительными приборами. 

На хорошем СТО, прежде чем приступить непосредственно к ремонту ГБЦ, сначала проведут полную диагностику автомобиля Нива Шевроле на предмет обнаружения скрытых неисправностей

Это очень важно, ведь согласитесь, что не очень приятно снова разбирать двигатель, если после ремонта ГБЦ Нива Шевроле вылезет опять какая-нибудь неисправность. Диагностика проводится с применением компьютерного оборудования и специальных программ, позволяющих протестировать все блоки управления автомобилем, обнаружить явные и скрытые неполадки и наметить варианты их устранения

Обязательно производится замер в цилиндрах компрессии, проверка давления топливной системы, работа вентиляторов системы охлаждения, исправность термостата. Это очень важно, потому что от неисправности системы охлаждения очень часто становятся причиной перегрева двигателя Нива Шевроле, что, в свою очередь, влечет за собой ремонт ГБЦ.

Из чего же состоит ГБЦ?

По своей структуре ГБЦ состоит из крышки и корпуса головки:

1. Крышка головки защищает внутренние узлы и механизмы ГБЦ от внешних воздействий, а также не допускает протечек моторного масла. Сверху она имеет отверстие для заправки мотора маслом. Соединение крышки и корпуса головки осуществляется с помощью винтов и специальной многоразовой резиновой прокладки, которая не позволяет маслу просочиться между двумя составляющими.
2. В свою очередь корпус головки является основой, в которой расположено большое количество важных узлов двигателя. Самыми простыми по своей структуре являются ГБЦ в двигателях с нижним расположением клапанов. Более сложную конструкцию имеют верхнеклапанные моторы.

В корпусе ГБЦ располагается множество важных составляющих, без которых запуск двигателя и его работа просто невозможна. Давайте разберемся, какие функции она выполняет и что в ней собственно имеется:

• Частично или в полном объеме в ГБЦ расположены камеры сгорания.
• Проходят каналы систем смазки и охлаждения.
• Имеются фланцевые отверстия для впускного коллектора, который в зависимости от типа двигателя может подавать как топливную смесь, так и просто воздух.
• Также в корпусе ГБЦ имеются отверстия для выпускного коллектора, через который осуществляется вывод отработавших газов.
• В корпусе головки располагается площадка и отверстия для элементов газораспределительного механизма, элементов передачи распредвала и других узлов.
• Имеются резьбовые отверстия для свечей зажигания или форсунок.
• В двигателях с верхним расположением распредвала имеются дополнительны опоры.

Все эти важные составляющие напрямую взаимодействуют с корпусом головки, которая также имеет и другое название – картер ГБЦ.

В месте, где корпус головки соприкасается с блоком цилиндров, внутренняя поверхность гладкая и несколько расширенная. Это позволяет ГБЦ плотно соединяться с блоком цилиндров, а также выдерживать сильные нагрузки, возникающие при работе двигателя.

Помимо этого между стыков двух составляющих предусмотрена прокладка. Делается она из армированного асбеста, так как именно этот материал способен выдерживать перепады давления газов и разницу температур, сохраняя при этом высокий уровень герметичности каналов маслопровода, охладительной системы и камеры сгорания. Однако такая прокладка является одноразовой и для повторного использования уже не пригодна.

Устройство ДВС

Конструктивно двигатели делят, с учетом устройства и компоновки техники, на которой они установлены. Но сохраняются неизменными принципы, одинаковые для конструкции любого ДВС.

Двигатель комплектуется такими конструктивными узлами:

• блоком цилиндров – основной частью корпуса с проемами для рабочих камер, рубашкой охлаждения (для моторов, охлаждаемых жидкостью), крепежными отверстиями для установки головок и картера, посадочными местами для коленчатого вала и прочими конструктивными элементами;
• кривошипно-шатунной группой – с коленчатым валом, к которому крепятся шатуны, приводящие в действие поршни, двигающиеся внутри цилиндров; инерция вращения поддерживается маховиком;
• газораспределительным механизмом – системой, подающей в камеры сгорания топливо-воздушную смесь, с отводом выхлопа; включает распределительный вал, клапана, приводимые в действие коромыслами, ремнем или цепью, соединенными с коленвалом;
• топливной системой – подает горючее в камеры сгорания, после обогащения воздухом; включает бак, систему трубок для подвода питающей жидкости, карбюратора или инжектора (с учетом особенностей конструктивного устройства), форсунок, насоса, фильтрующего элемента;
• смазочной системой – с подачей смазки к трущимся деталям; включает масляный насос, приводящийся коленчатым валом, систему патрубков и полостей, фильтр и поддон; предусмотрено устройство «сухого» или «мокрого» картера;
• системой зажигания – для поджигания топливно-воздушной смеси; используется только на бензиновых двигателях, поскольку на дизельных моторах топливо с воздухом воспламеняется самостоятельно, при определенном давлении;
• системой охлаждения – может быть воздушной или жидкостной, для снижения температуры корпуса мотора, чтобы предупредить износ и выход из строя элементов;
• электросистемой – источником электроэнергии, необходимой для работы мотора; включает аккумуляторную батарею, генераторный блок, стартер и проводку с датчиками;
• системой выхлопа – для удаления продуктов сгорания в атмосферу, с доочисткой этой смеси, снижением шума от работы двигателя, фильтрующим элементом.

Конструкция узлов совершенствуется, по мере появления новых материалов и конструктивных решений.

С учетом особенностей конструктивного устройства различных элементов двигателей, важно учитывать такие моменты:

• цилиндры могут выполняться отдельно, с запрессовкой в корпус блока, или совместно с корпусом; моноблочные системы не предусматривают восстановления, в связи с тем, что нельзя заменить гильзу;
• корпуса двигателей изготавливают из сплавов чугуна или алюминия, устойчивых к перепадам температуры и высокому давлению;
• головка блока цилиндров выполняется с ним совместно или в виде отдельной детали; при раздельном исполнении возможно использование разных материалов для головки и блока цилиндров;
• работа кривошипно-шатунного механизма может уравновешиваться балансирными валами, расположенными по сторонам от коленвала и нивелирующими влияние инерционных сил; в результате снижается вибрация и шум, исключаются перегрузки двигателя;
• негативное влияние пружин при быстрой работе двигателя с механическим газораспределительным механизмом снижается за счет десмодромной системы управления мотором – со сложной конфигурацией кулачков;
• зависание клапанов исключается легкими материалами для изготовления этих деталей и пружинных элементов, пневматическим приводом;
• альтернатива традиционной конструкции ГРМ – гильзовый способ, разработанный Найтом; предусматривает использование взамен клапанов скользящих гильз, работающих бесшумно и долговечно; этот способ перестали использовать по причинам большого расхода смазочной жидкости, с разработкой верхнеклапанной конструкции;
• ранние модели двигателей комплектовались не стартерами, а генераторами переменного тока (магнето), приводимыми в действие коленчатым валом; это требовало прокручивания вала двигателя для запуска;
• вредное воздействие на экологию выхлопных газов частично снижается каталитическим нейтрализатором, окисляющим и химически преобразовывающим выхлоп;
• электронные системы дополнительно улучшают работу двигателя; изменение фаз газораспределения изменяет нагрузку на мотор, с учетом включенной передачи, снижая потребление горючего; дезактивация цилиндров регулирует объем камер сжатия, отключая ненужные цилиндры; регулировка степени сжатия изменяет объем камер сгорания, с учетом режимов работы мотора.

Эти и другие особенности конструктивно улучшили работу двигателей внутреннего сгорания.

Прокладка, клапан и другие детали ГБЦ

А теперь разберём устройство головки блока цилиндров. Несмотря на то, что её конструкция значительно различается в различных моделях двигателей, есть общие черты, присущие большинству современных ГБЦ в автомобиле. Поэтому, говоря о конструкции, можно выделить общие узлы, которые можно найти почти всегда.

Корпус крышки блока цилиндров

Главная часть ГБЦ – это её корпус. Как правило, он цельнолитой и изготавливается:

• из чугуна – в основном на старых моделях двигателей;
• сплава на основе алюминия.

Опыт показывает, что чугунная крышка головки блока цилиндров надёжнее в экстремальных условиях эксплуатации (жара, либо, напротив, чрезмерный холод, работа на повышенных оборотах и т. д.), но сплавная легче и обладает большей теплопроводностью – и, значит, двигатель медленнее перегревается. Из-за этого сейчас чугунные ГБЦ в основном применяют на дизелях для мощной спецтехники, а на карбюраторных моторах применяются в основном сплавные.

Именно на корпусе крепятся все остальные узлы, которые содержит голова двигателя.

Крышка

Крышка ГБЦ, по большому счёту, является декоративной деталью, однако и у неё есть свои полезные функции:

• Она защищает ГБЦ от загрязнений, которые могли бы помешать работе механизмов во время езды.
• Она препятствует разбрызгиванию масла на другие узлы моторного отсека в автомобиле.

Клапаны и связанные с ними детали

Клапана головки блока цилиндров предназначены для того, чтобы управлять газовыми потоками, возникающими при работе двигателя. Они подают топливную смесь в камеры, где происходит сгорание, а затем выпускают отработанные газы на удаление из двигателя. Каждый клапан состоит из следующих деталей:

• Седло – непосредственно место, где клапан крепится к узлу двигателя.
• Игла – непосредственно узел, открывающий и закрывающий отверстие для потока газов.
• Пружина – возвращает иглу клапана на место по завершении цикла.

Работой клапанов управляет расположенный в головке распредвал. С помощью кулачков (элементов вращения особой формы) он при вращении открывает и закрывает клапаны. В двигателях используются два основных типа работы вала:

1. Одновальная схема (SOHC) – есть один вал, который управляет всеми четырьмя комплектами клапанов для цилиндров.
2. Двухвальная (DOHC) – два сопряжённых вала, из которых один регулирует работу клапанов впуска, а второй – выпуска.

Распредвал приводится в действие с помощью ремня ГРМ. Источником движения для него служит коленчатый вал (коленвал), который, в свою очередь, приводят в движение поршни двигателя во время взрывов топливной смеси. Таким образом в двигателе осуществляется саморегуляция.

Свечи зажигания

Для того, чтобы воспламенить топливную смесь, используются свечи. Они представляют собой электроды, на которые подаётся напряжение от электросистемы автомобиля. Высоковольтный разряд поджигает смесь бензина с воздухом, и выделившаяся энергия толкает поршень. С поршня же, в свою очередь, кинетическая энергия подаётся на коленвал – и, в конечном итоге, за счёт его вращения обеспечивается работа как двигателя, так и иных агрегатов автомобиля.

Прокладка

Отдельно нужно упомянуть прокладку, с помощью которой обеспечивается герметизация рабочего объёма двигателя, а ГБЦ объединяется с корпусом мотора. Несмотря на свою внешнюю простоту, прокладка является сложным техническим изделием, обеспечивающим как герметичность, так и механическую прочность узла. Как правило, её изготавливают из сталеасбеста – композитного материала, сочетающего стальную основу и жаропрочный асбест.

В том же случае, когда прокладка приходит в негодность, сначала падает компрессия (а заодно – и мощность мотора), затем двигатель начинает работать с перебоями. В итоге дело может кончиться полным выходом из строя всего блока. Именно поэтому каждый автомобилист должен тщательно следить за сохранностью прокладки.

Принцип работы головки блока цилиндров.

Головка блока цилиндров. Вид снизу. Если кратко описать как работает головка блока цилиндров то получится, что она формирует камеру сгорания, подает камеру сгорания двигателя топливно-воздушную смесь и обеспечивает отвод отработавших газов. После запуска автомобиля для ГБЦ основными задачами является газораспределение и обеспечение герметичности газового стыка.

Принцип работы головки цилиндров заключается в следующем: распределительный вал толкает штангу, которая в свою очередь давит на гидрокомпенсатор и, соответственно, на коромысло. Коромысло давит на клапан, который открывается и в зависимости от назначения клапана либо топливно-воздушный заряд (или просто воздушный в дизельных двигателях) попадает в камеру сгорания, где происходит воспламенение от искры свечи зажигания, либо происходит выпуск отработавших газов в выпускной коллектор, после чего пружина клапана возвращает клапан на место и цикл повторяется снова. В дизельном двигателе, где происходит воспламенение от сжатия, важными параметрами здесь является синхронизация открытия впускного клапана и впрыска топлива форсункой.

Также, безусловно, важным параметром может стать герметичность газового стыка в соединении головки блока цилиндров с блоком цилиндров, так как при нарушение герметичности может привести к ряду проблем, таких как неполное сгорание топлива, повышенный шум, затрудненный запуск двигателя. В таких случаях необходима замена прокладки головки блока цилиндров. Прокладку нельзя использовать несколько раз, так как при повторной затяжке головки блока, установленный момент затяжки не обеспечивает стопроцентную герметичность. Затяжку следует производить от центральных болтов к крайним.

Также замена прокладки ГБЦ должна производится в стерильных условиях, дабы исключить попадания пыли, стружки и т.п. в камеру сгорания. Если при ремонте вы задумались о замене ГБЦ, то многие эксперты рекомендуют купить головку блока цилиндров в сборе, так как сборка компонентов разных производителей не гарантирует безпроблемную работу. Так вкратце описан принцип работы одной из основных деталей двигателя, также предлагаем узнать как работает ретардер и раздатка.

Головка блока цилиндров. Что такое головка блока цилиндров и её принцип работы и назначение.

Головка блока цилиндров является одной из самой важной деталью двигателей внутреннего сгорания. Обычно это монолитная деталь (также может быть в разделенном виде) из сплавов алюминия (или чугуна), которая является корпусной деталью для газораспределительных механизмов и формирует верхнюю часть камеры сгорания. Как правило устанавливается на блок цилиндров через прокладку и крепится при помощи болтов.

• Назначение головки блока цилиндров
• Устройство головки блока цилиндров. Конструкция.
• Схема ГБЦ
• Принцип работы головки блока цилиндров.
• Основные проблемы головки блока цилиндров. Последствия и причины нарушения работоспособности.
• Видео работы головки блока цилиндров

Головка блока цилиндров. Общий вид, 3D модель

Назначение головки блока цилиндров

Головка блока берет на себя обязанности по выполнению таких важных функций, как обеспечение базировки и размещения компонентов газораспределительного механизма, элементов подвода и отвода топлива, обеспечение газодинамических характеристик воздушного заряда, отвод из камеры сгорания продуктов горения, формирование камеры сгорания и обеспечение ее герметичности, отвод и подвод масла для компонентов газораспределительного механизма (ГРМ). Также головка блока цилиндров (ГБЦ) является важным элементом, благодаря, которому обеспечивается соответствие автомобиля экологическим стандартам по уровню выброса вредных веществ.

2

Устройство головки блока цилиндров. Конструкция.

Головка блока цилиндров в разрезе. Установка форсунки Чтобы понять принцип работы головки блок цилиндров необходимо знать её составляющие. Итак, в состав ГБЦ входят: седла клапанов, направляющие втулки, коромысло клапана, гидрокомпенсатор (иногда идет в составе с коромыслом), траверса (если есть необходимость открытия двух клапанов одновременно при наличие одной штанги на два клапана на шестнадцати клапанной головке блока), пружины для возврата клапанов в исходное положение, свечи зажигания (для бензиновых и газовых двигателей), топливные форсунки (преимущественно используются в дизельных двигателях), впускные клапана и выпускные клапана (обычно диаметр впускных клапанов больше, чем у выпускных, так как отверстие на головке блока должно иметь определенный диаметр, с целью обеспечения необходимых газодинамических характеристик воздушного заряда, для более полного сгорания воздушно-топливной смеси).

Схема ГБЦ

Схема головки блока цилиндров в разарезе. Схема, состав компонентов: 1-распределительный вал, 2-нижний наконечник штанги толкателя, 3- штанга толкателя, 4- верхний наконечник штанги толкателя, 5- винт регулировочный, 6- коромысло клапана, 7- стойка коромысла, 8- прокладка крышки, 9- крышка ГБЦ, 10- болты крепления крышки, 11- траверса, 12- пружина клапана, 13- сухарь клапана, 14- болт крепления ГБЦ к блоку, 15- направляющая клапана с маслоотражающим колпачком, 16- клапан головки блока цилиндров, 17- седло клапана,18- головка блока в разрезе, 19- прокладка головки блока цилиндров, 20- гильза. Прокладка головки блока цилиндров Материал изготовления ГБЦ может быть как алюминиевым, (например, головка блока цилиндров ВАЗ 2109) так и чугунным (дизеля).

Обычно для производителей алюминиевые головки блока цилиндров приоритетнее, потому как они более удобные в производстве, обработке и ремонте. Но на некоторых дизельных двигателях используются чугунные головки, так как детонационные свойства дизельного топлива превышают прочностные характеристики алюминиевых головок, что приводит к сокращению срока службы или разрушению последних.

Также ГБЦ можно разделить на два вида это — индивидуальные головки и моноголовки. У первого вида есть ряд преимуществ, в первую очередь связанные с ремонтопригодностью, простотой и низкими затратами при обслуживании. Но большинство мировых производителей автомобилей и автокомпонентов отдают предпочтение моноголовкам, которые также имеют свои преимущества. Сложность конструкции этого вида обусловлена базировкой распределительного вала (или двух распределительных валов, что дает возможность использовать насос-форсунку (при использовании топливной системы Common Rail) и сэкономить место в блоке) в самой ГБЦ. Ниже вы найдете видео работы головки блока цилиндров.

Принцип работы головки блока цилиндров.

org/ImageObject»>

Головка блока цилиндров. Вид снизу. Если кратко описать как работает головка блока цилиндров то получится, что она формирует камеру сгорания, подает камеру сгорания двигателя топливно-воздушную смесь и обеспечивает отвод отработавших газов. После запуска автомобиля для ГБЦ основными задачами является газораспределение и обеспечение герметичности газового стыка.

Принцип работы головки цилиндров заключается в следующем: распределительный вал толкает штангу, которая в свою очередь давит на гидрокомпенсатор и, соответственно, на коромысло. Коромысло давит на клапан, который открывается и в зависимости от назначения клапана либо топливно-воздушный заряд (или просто воздушный в дизельных двигателях) попадает в камеру сгорания, где происходит воспламенение от искры свечи зажигания, либо происходит выпуск отработавших газов в выпускной коллектор, после чего пружина клапана возвращает клапан на место и цикл повторяется снова. В дизельном двигателе, где происходит воспламенение от сжатия, важными параметрами здесь является синхронизация открытия впускного клапана и впрыска топлива форсункой.

Также, безусловно, важным параметром может стать герметичность газового стыка в соединении головки блока цилиндров с блоком цилиндров, так как при нарушение герметичности может привести к ряду проблем, таких как неполное сгорание топлива, повышенный шум, затрудненный запуск двигателя. В таких случаях необходима замена прокладки головки блока цилиндров. Прокладку нельзя использовать несколько раз, так как при повторной затяжке головки блока, установленный момент затяжки не обеспечивает стопроцентную герметичность. Затяжку следует производить от центральных болтов к крайним.

Также замена прокладки ГБЦ должна производится в стерильных условиях, дабы исключить попадания пыли, стружки и т.п. в камеру сгорания. Если при ремонте вы задумались о замене ГБЦ, то многие эксперты рекомендуют купить головку блока цилиндров в сборе, так как сборка компонентов разных производителей не гарантирует безпроблемную работу. Так вкратце описан принцип работы одной из основных деталей двигателя, также предлагаем узнать как работает ретардер и раздатка.

Основные проблемы головки блока цилиндров. Последствия и причины нарушения работоспособности.

Выпадение седла впускного клапана в процессе эксплуатации.

Последствия — Разрушение головки блока цилиндров, элементов ГРМ и ЦПГ, как следствие — отказ двигателя.

Причины — Нарушение позиционирования седел в головке блока цилиндров, так как не выдержан диаметр посадочного места.

Нарушение герметичности посадки впускных и выпускных клапанов на фаску седел

Снижение параметров компрессии, затрудненный запуск двигателя, потеря мощности

Нарушение формирования герметичности направляющих поверхностей седла клапана, так как не выдержаны геометрические параметры стенки посадочного места под седло относительно оси отверстий под клапаны

Нарушение герметичности в соединении седел с головкой блока цилиндров

Нарушение теплоотвода, разрушение элементов ГРМ и ЦПГ, как следствие отказ двигателя

Неплотная посадка седел в головке блока цилиндров, не выдержаны шероховатость стенок и торца отверстия под седло клапана, параметры перпендикулярности и биения относительно торца отверстия под седло клапана

Нарушение герметичности по прессовой посадке (в соединении с головкой блока цилиндров) направляющих втулок впускных и выпускных клапанов

Снижение параметров компрессии, затрудненный запуск двигателя, повышенный расход масла

Позиционирование отверстий под направляющие втулки клапанов не обеспечивает герметичности в соединение направляющих втулок с головкой блока цилиндров

Прорыв газов через уплотнение газового стыка (в соединении головка блока цилиндров — уплотнительная прокладка — блок цилиндров)

Нарушение рабочего процесса в цилиндре, как следствие нестабильная работа двигателя, потеря мощности, повышенный шум, нарушение требований правил ЕЭК ООН №51 и №49

Геометрия поверхности огневого днища головки блока цилиндров не обеспечивает герметичность по газовому стыку

Развитие неплоскостности днища ГБЦ под воздействием газовых сил при эксплуатации — минимальный коэффициент запаса прочности головки блока цилиндров не обеспечивает достаточной жесткости при удельной нагрузке от газовых сил

Недостаточная жесткость зон сопряжения с опорным буртом гильз блока цилиндров

Нарушение герметичности в соединении головка блока — уплотнительная прокладка — блок (по штанговым полостям и отверстиям слива масла)

Подтекание масла, нарушение требований правил ЕЭК ООН №49

Негерметичность уплотнения вследствие недостаточной жесткости (как следствие — деформации) головки цилиндров.

Нарушение герметичности в соединении головка — уплотнительная прокладка — выпускной коллектор

Повышенный шум

Не выдержан допуск плоскостности привалочной поверхности ГБЦ под уплотнительную прокладку выпускного коллектора

Чистота обработки поверхности под уплотнительную прокладку выпускного коллектора не обеспечивает герметичность стыка

Нарушение герметичности уплотнения в соединении клапанной крышки с головкой блока цилиндров

Повышенный расход моторного масла

Чистота обработки привалочной поверхности головки блока цилиндров под уплотнительную прокладку не обеспечивает герметичность в соединении

Недостаточное количество зон крепления клапанной крышки к головке блока цилиндров

Проблема — Неполное сгорание подаваемого форсункой топлива

Потеря мощности двигателя

Энергетические параметры впускного канала (момент вихря) не обеспечивают максимальное сгорание топлива.

Нарушение герметичности в соединении головки — уплотнительная прокладка — воздушный коллектор

Нарушение газодинамических характеристик — неполное сгорание топлива

Геометрические параметры привалочной поверхности головки блока под воздушный коллектор не обеспечивают герметичности в соединении с воздушным коллектором

Видео работы головки блока цилиндров

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 5 чел.
Средний рейтинг: 4.6 из 5.

Трещины в головке цилиндра: симптомы и стоимость ремонта — Иксора

Если вы любите свою машину, то должны уделять внимание состоянию ее двигателя. Внутри этого двигателя находится целый ряд отдельных деталей и компонентов, которые работают вместе в идеальной гармонии. Однако, когда эти детали начинают выходить из строя, вы можете заметить снижение производительности двигателя и даже в полный отказ работы.

В этой статье мы рассмотрим одну из наиболее уязвимых частей двигателя — головку блока цилиндров. Мы рассмотрим симптомы, которые появляются, если на этой детали появляются трещины.

Что такое головка цилиндра?

Головка блока цилиндров является ключевым компонентом двигателя внутреннего сгорания. Внутри блока двигателя есть цилиндры. Именно в этих цилиндрах топливо и воздух смешиваются и воспламеняются. Это сгорание заставляет приводную цепь транспортного средства двигаться при помощи поршней, которые, в свою очередь, передают энергию на ведущие колеса автомобиля.

Головки цилиндров расположены, как следует из их названия, в верхней части цилиндра. Они закрывают цилиндр и смесь топлива и воздуха внутри них до момента сгорания, затем открываются для выпуска выхлопных газов. Этот процесс повторяется тысячи раз за минуту, и каждый раз при их закрытии создается герметичное уплотнение внутри цилиндра. Каждый раз, при открытии они выпускают газ, образовавшийся от сгорания топливной смеси.

Головки цилиндров работают в условиях повышенных нагрузок, поэтому выполняются из прочных металлов. На старых автомобилях они часто производятся из железа, тогда как современные автомобили оснащены ГБЦ из алюминия.

Почему появляются трещины на ГБЦ?

Проблема в том, что, хотя головки цилиндра и производятся из прочного металла, их конструкция также должна быть довольно легкой. Причиной является то, что более тяжелая деталь не сможет двигаться достаточно быстро, и двигатель будет менее эффективным.

Для производителей транспортных средств вышеупомянутый факт приводит к необходимости соблюдать тщательный баланс. С одной стороны, головка цилиндра должна быть достаточно прочной, чтобы прослужить долгие годы, с другой — достаточно легкой, чтобы выполнять свои функции, не влияя на работу двигателя.

В среднем, алюминиевая головка цилиндра способна проработать около пяти лет, железная — немного дольше, скажем, шесть или, даже, семь лет.
По истечении заданного временного ресурса, все головки цилиндров подвергаются риску растрескивания. К счастью, есть ряд симптомов, которые могут указать на появление трещины ГБЦ.

Трещина ГБЦ: симптомы

1. Утечка масла
Масло в цилиндре служит как для смазывания, так и для рассеивания тепла. Как и следует ожидать при работе с маслом, из потрескавшейся головки цилиндра начнет довольно быстро вытекать часть смазки.  Сначала вы можете заметить пятно масла, скопившееся под двигателем во время парковки авто. Вы также можете увидеть старый добрый горящий индикатор двигателя «Check Oil» на дисплее приборной панели.

2. Утечка охлаждающей жидкости
Охлаждающая жидкость также используется в узле блоков двигателя, в который входят головки цилиндров. Охлаждающая жидкость хорошо помогает сохранять оптимальную температуру двигателя и ГБЦ. Когда на поверхности головок появляются трещины, может образоваться утечка охлаждающей жидкости. Как и в случае с маслом, это может проявиться несколькими способами: образованием следов протекшей жидкости вместе с маслом, предупредительным световым сигналом, — загорающимся на дисплее приборной панели индикатором «Проверить температуру двигателя».

3. Плохая производительность
Итак, мы говорим о двигателе. Когда головки сломаны, они будут влиять на работу всего мотора. В частности, они не смогут сформировать давление, необходимое для эффективного сгорания топливной смеси. Это значит, что каждый ход сгорания в двигателе будет слабее, чем должен. Это, в свою очередь, приведет к снижению производительности ДВС. Наиболее ярко это будет заметно при движении вверх по склону или старте с места, например, после остановки на светофоре.

4. Неисправность двигателя
Этот пункт несколько связан с предыдущим. Если на ГБЦ появилась трещина, внутри цилиндра не будет удерживаться нужное давление. Это означает, что смесь газа и воздуха будет неправильной, что ведет к плохому сгоранию и производительности. В тяжелых случаях это может привести к тому, что сгорание не происходит вообще. В таких условиях двигатель будет пропускать зажигание.

5. Выход выхлопных газов
Последнее, но не менее важное. Когда головка цилиндра сильно повреждена, она может начать выпускать выхлопные газы непосредственно в пространство двигателя. Визуально это будет выглядеть, как дым, выходящий прямо из-под капота. Головка цилиндра в таком состоянии находится на последнем издыхании и должна быть заменена как можно скорее, — на самом деле, лучше это сделать сразу.  

Мы настоятельно рекомендуем не допускать состояния ГБЦ, когда появляется последний симптом. Следите за признаками, приведенными выше, и проводите замену головок цилиндра прежде чем износ приведет к выпуску газа.

Полезная информация:

• Прогар клапанов: что такое и как диагностировать
• Что такое катализатор горения топлива и стоит ли использовать?
• Признаки неисправности ГТЦ

Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону — 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Что такое ГБЦ двигателя в автомобиле, как снять, расшифровка

23.01.2018 Автомобилист Неполадки и ремонт Оставить комментарий

Водители, которые пытаются устранять различные поломки в своем автомобиле своими руками, часто сталкиваются с необходимостью снимать головку блока цилиндров на двигателе, например, для замены прокладки головки двигателя. Что такое ГБЦ и все, что с ней связано будем рассматривать в этой статье.

Содержание статьи:

1. 1. Что такое ГБЦ в автомобиле.
   2. Из чего состоит ГБЦ.
   3. В каких случаях приходится снимать головку блока двигателя.
   4. Как правильно разобрать головку блока цилиндров (ГБЦ).
   5. Прикипела ГБЦ: как снять.
   6. Как собрать ГБЦ:
      • • инструменты и материалы для сборки головки;
        • правила затяжки головки блока цилиндров на конкретных примерах.
        • Что будет, если головка блока цилиндров не будет герметично затянута.

 

Что такое ГБЦ в автомобиле

В конструкции всех двигателей внутреннего сгорания есть одна из важнейших деталей — это головка блока цилиндров. ГБЦ в автомобиле — это название верхней части мотора, крышка блока цилиндров в видео однородной детали сложной формы. Сама головка двигателя не очень большая по размеру. Крепится, обычно, на 10 болтов, которые затягиваются с определенным моментом затяжки и, только в определенной последовательности. Назначение ГБЦ в том, что она закрывает блок цилиндров. Головка блока двигателя в паре с блоком цилиндром должны обеспечивать абсолютную герметичность. Это достигается путем установки не поврежденной прокладки ГБЦ. Материал ГБЦ — специальный легированный чугун или алюминиевый сплав.

 

Из чего состоит ГБЦ

ГБЦ — это узел двигателя, в который устанавливаются много различных, не менее важных деталей. Вообще, то, что касается конструкции ДВС, нет такого понятия: это важная деталь, а это не важная. Каждая деталь имеет свои функции и влияет на работу мотора.

Устройство узла ГБЦ

1. Головка блока цилиндров.
2. Прокладка ГБЦ.
3. Направляющая втулка клапана.
4. Маслоотражатель.
5. Прокладка крышки ГБЦ.
6. Крышка ГБЦ.
7. Силовая полоска.
8. Пробка для заливки масла в ДВС.
9. Болт крепления ГБЦ.
10. Шпилька крепления крышки ГБЦ.
11. Гайка крепления крышки головки блока цилиндров.
12. Передняя прокладка крышки ГБЦ.
13. Заглушка.

 

Устройство ГБЦ:

1. Один или более распределительных валов.
2. Камеры сгорания.
3. Места крепления газораспределительного механизма (ГРМ).
4. Рубашка системы охлаждения.
5. Каналы по которым осуществляется циркуляция жидкостей и для отведения газов.
6. Каналы для подачи моторного масла.

 

 

В каких случаях приходится снимать головку блока двигателя

По многим причинам приходится разбирать газораспределительный механизм и головку в целом. Это не мелкотекущий ремонт, как замена предохранителя омывателя. Такой ремонт серьезный, который влияет на всю работу двигателя. Такими причинами могут быть:

1. Нарушена целостность прокладки между БЦ и ГБЦ. Это самая частая причина. Прокладка прогорает в результате перегрева двигателя авто.
2. Микротрещины в блоке цилиндров или головке БЦ. Это становится понятным, если куда-то уходит, например, охлаждающая жидкость, когда снаружи не видно никаких потеков, а жидкость уменьшается, то, значит либо прогорела прокладка, либо треснула головка мотора.
3. Во время проведения ремонта деталей газораспределительного механизма и проведения капитального ремонта ДВС, например, замена маслосъемных колец и поршней, шатунов, пальцев, клапанов, гильзовка цилиндров и т.д.
4. Также, стало популярным среди любителей новшества, снимать ГБЦ даже, если нет никаких поломок. Снимают для того, чтобы усовершенствовать и доработать, в общем, делают тюнинг.

 

Как правильно разобрать головку блока цилиндров (ГБЦ)

Чтобы снять головку блока цилиндров своими руками требуется знать правильный порядок демонтажа и, тем более, монтажа ГБЦ.

Инструменты и порядок разборки ГБЦ:

1. Требуются набор инструментов и динамометрический ключ. Новичку лучше будет скачать в интернете руководство по ремонту и эксплуатации двигателя для конкретной марки и модели авто или иметь под рукой книгу. Потому как двигатели бывают разные, если вы имеет редкую модель машины и хотите сделать ремонт самостоятельно.
2. Желательно проводить ремонт в гараже или на улице, если нет дождя.
3. Отсоединить клеммы аккумулятора и снять АКБ.
4. Отсоединить провода и датчики электронного системного управления ДВС (ЭСУД).
5. Отсоединить от ГБЦ шланги, патрубки. Желательно, опять же для новичка, отмечать фломастером что куда подсоединяется, чтобы потом не чесать затылок при сборке.
6. Отсоединить мешающее разборке навесное оборудование от головки БЦ.
7. Приступить непосредственно к демонтажу головки двигателя. Снять крышку ГБЦ.
8. Снять ремень ГРМ и защищающий кожух.
9. Открутить болты крепления головки к блоку. Их, как правило, 10 штук.
10. Далее снимаем головку.

 

 

Прикипела ГБЦ: как снять

Открутив все болты, бывает такое, что головка блока цилиндров никак не хочет отрываться от БЦ. Это называется прикепела ГБЦ. Также, причиной невозможности разделения головки от основного блока, в том, что отверстия шпилек завальцевались.

Если ГБЦ прикипела намертво, то беспорядочно стучать молотком по самой головке очень  опасно, так как сплав не обладает пластической деформацией, а при сильном ударе может просто расколоться. Поэтому в этом случае следует не торопиться, даже когда рядом стоят люди и смотрят как вы делаете ремонт (некоторые нервничают когда кто-то незнакомые смотрят как они работают).

Как оторвать головку:

• использовать ВД-40 (ВДшка), набрызгать по периметру соединения ГБЦ с БЦ;
• использую тонкий крепкий нож попробовать просунуть над или под прокладкой; при нахождении хоть малого зазора в пол миллиметра брызгать туда ту же самую ВД40 антиржавчину или любой растворитель;
• стучать по корпусу, предварительно приложив широкую доску, чтобы удар приходился не в одно точку;
• использовать смекалку, например, домкратом и гвоздодеромНо и после всех предпринятых мер прикипевшую ГБЦ невозможно оторвать от блока цилиндров.
• и, наконец, самым эффективным методом в этом случае аккуратно забивать зубило в разных местах. Если делать аккуратно, чувствовать удар, то не будет сколов.

 

 

Как собрать ГБЦ

Чтобы повторно не пришлось разбирать головку с блока цилиндров, болты затягиваются в определенной последовательности и с определенным значением момента затяжки.

В зависимости от материала изготовления головки (чугун или алюминиевый сплав) — разные усилия для герметичной затяжки.

Инструменты и материалы для сборки ГБЦ:

1. Динамометрический ключ (который показывает момент силы затяжки) и насадка подходящая по размеру гаек (обычно головка на 10).
2. Моторное масло в небольшом количестве.

Для ГБЦ в сборе и пустой ГБЦ значения и порядок затяжки одинаковые.

 

Правильная затяжка ГБЦ:

1. Смазать чистым моторным маслом резьбы болтов головки.
2. Завинтить их от руки на сколько можно.
3. Начинаем затягивать динамоключом с моментом затяжки не более 2 кгс*см (килограмм сил на сантиметр) по схеме для конкретного двигателя. В схеме затяжки можно встретить обозначение H*m.
4. Далее протягиваем болты до 8 кгс*см. Для большинства 4-х цилиндровых моторов затяжка идет в такой последовательности:
5. Далее, делаем протяжку болтов до значения для данного мотора.
6. Доворачиваем на 90 градусов.
7. Опять доворачиваем на 90 градусов.

 

Рассмотрим на примере затяжку во время установки ГБЦ на ВАЗ 2110, 2111, 2112

1. После наживления всех болтов, спецключом затягиваем по схеме до значения 20 Н*м (Ньютон метр) или 2 кгс (килограмм сил).
2. Второй проход — затягиваем от 7,1 до 8,7 кгс.
3. Третий — доворачиваем также по схеме на 90 градусов.
4. Четвертый — опять доворачиваем на 90 градусов.

Такие же значения для затяжки головки блока цилиндров двигателя Хендай Соната. Вообще, для двигателей многих автомобилей используются такие значения.

Например, для автомобиля Ваз 2112 момент затяжки 20 Н*м. Стандартная длина болтов для этого авто 93 мм, поэтому измеряем старые болты, если они вытянулись более, чем на 2 мм, то они подлежат замене.

Как отрегулировать клапана Ваз: схема, порядок работ.?

Что будет, если головка блока цилиндров не будет герметично затянута

В таком случае происходит попадание выхлопных газов в систему смазки и в систему охлаждения. А, если инородные вещества попадают в охлаждающую и масляную системы, то состояние ОЖ (вода, тосол, антифриз) и моторного масла сильно ухудшаются. При этом масло и охлаждающая жидкость начнут перемешиваться, что приведет к капиталке. В связи с этим, затягивать ГБЦ как попало нельзя. Набираете в интернете, например, такой запрос: «моменты затяжки Ауди А6», далее по таблице смотрите строку «Болты крепления головки блока цилиндров» и напротив видите значения. Обычно в самой таблице не указывают, опускаетесь вниз страницы, и под таблице видите сколько в сколько действий надо затянуть болты и с какими усилиями.

После сборки головки и всего навесного оборудования, залить или долить технические жидкости, завести мотор и проверить герметичность двигателя.

Ремонт ГБЦ Калины — Вот что бывает, если редко или вообще не менять моторное масло.

Ремонт головки авто Ваз (на удивление многим — без мата).

Автор публикации

Головка блока цилиндров, прогорание прокладки и другие поломки

Иногда думают, что головка блока цилиндров (ГБЦ)— этонечто вроде крышки к корпусу мотора. Ну да, там имеются какие-то детальки, но в основном она чисто для того, чтобы закрывать блок, а если надо, то открывать его для ремонта. На самом же деле это важный узел двигателя— с конкретным назначением и определенными функциями.

Оглавление

1. Назначение и устройство
2. Используемые материалы
3. Разновидности головок
4. Принцип работы
5. Уплотнение газового стыка
6. Часто встречающиеся поломки
7. Заключение

Назначение и устройство

Основными функциями ГБЦ являются:

• Место расположения деталей газораспределительного механизма (ГРМ), а также каналов для подачи топлива и удаления продуктов его сгорания.
• Обеспечение газодинамических параметров порции воздуха.
• Участие в формировании камеры сгорания и ее герметизация.
• Подача и удаление масла для деталей ГРМ.

Важно

Правильно рассчитанная ГБЦ играет важную роль в том, чтобы машина соответствовала принятым нормативам по количеству выбрасываемых в атмосферу вредных веществ.

Конструкция ГБЦ обусловлена работой ДВС. Последний получает энергию сгоревшего топлива и преобразует ее во вращение коленвала. Поэтому в ГБЦ обязательно должны быть:

• Места для форсунок или свечей зажигания.
• Камера, в которой будет сгорать топливо.
• Седла для клапанов, а также их направляющие.
• Места монтажа элементов ГРМ.
• Рубашка для охлаждающей жидкости.
• Смазочные каналы.

Помимо перечисленных выше элементов, в зависимости от конструкции ГБЦ, присутствуют и другие. Например, крышка из пластика или штампованного металла, с горловиной для залива смазки и пробкой, защищает от механических повреждений. Герметичность внутреннего объема обеспечивают прокладки. Составляющие ГРМ: траверсы,клапаны с пружинами и сухарями, коромысла с регулировочными винтами, гидрокомпенсаторы. Также имеются крепежные детали.

Чтобы бензин или солярка горели наилучшим образом, тем самым обеспечивая топливной системе заданные параметры газодинамики, диаметр впускных клапанов, по сравнению с выпускными, несколько больше. Траверса нужна, когда в 16-клапанной ГБЦ необходимо от одной штанги открывать по два клапана одновременно.

Гидрокомпенсатор может идти в комплекте с коромыслом. Чтобы открытый клапан вернуть в исходное положение, предусмотрены пружины. Свечи зажигания ставят в движках, которые работают на газе или бензине, форсунки—в дизелях.

Используемые материалы

К материалам изготовления ГБЦ предъявляются достаточно жесткие требования. Это обусловлено тем, что в данном узле находится ГРМ со впускными и выпускными каналами. Т.о., через ГБЦ проходит топливная смесь и раскаленные газы. Это значит, что металл работает в условиях высокой температуры и давления, постоянно соприкасается с химически агрессивной жидкостью в состоянии аэрозоля. Чтобы решить эти проблемы, для автомобильных моторных ГБЦ применяют:

• Алюминий. Этот металл хорош тем, что он легкий,недорогой и хорошо проводит тепло. Поэтому тепловая напряженность в стенках всегда невысокая, из-за чего детонации не возникаютдаже в моторах с очень большим сжатием. Движки в ГБЦ из данного материала отличаются высокой мощностью и экономичностью. В изготовлении и ремонте они более удобны, т.к. легко обрабатываются.
• Чугун. Он может быть легированный или серый. В обоих случаях это материал со значительной удельной плотностью и, как следствие, массой (По сравнению с алюминием, он приблизительно в два раза тяжелее). Еще один недостаток — подверженность коррозии. Из положительных качеств надо отметить большую прочность и жаростойкость. Чаще всего из этого материала делают ГБЦ для дизельных двигателей, особенно для тракторов. Связано это с тем, что детонационные характеристики ДТ превышают прочностные параметры алюминиевых ГБЦ, из-за чего последние быстро ломаются.

Иногда в охлаждаемых воздухом дизелях ГБЦ делают так, чтобы соединить жаростойкость с большой теплопроводностью. Тогда из чугуна отливают основание головки и выхлопных клапанов. А все остальное заливают сплавом алюминия. Получается довольно неплохо.

Не смотря на постоянное чередование циклов «нагрев – охлаждение», ГБЦ деформируется намного меньше. А теплоотвод у нее очень хороший. На форсированных дизелях, работа которых отличается высокой тепловой напряженностью, используют специальные сплавы алюминия.

Разновидности головок

Читайте также: Неисправности сцепления: признаки, причины, способы устранения

Тип ГБЦ зависит от конструкции мотора. Разновидности отличаются по устройству, исполнению камер сгорания, виду ГРМ и прочим особенностям.

По конструкции ГБЦ бывают:

• Моноголовка для рядных двигателей. Это самый распространенный вид. Хотя они более сложные, из-за особенностей расположения распредвала в ГБЦ (или 2-х таких валов, позволяющих поставить при Common Rail насос-форсунку и сэкономить пространство)
• Общая ГБЦ для V-образного мотора — на каждый ряд.
• На каждом цилиндре отдельные головки— в многоцилиндровых рядных движках. Преимущества: простые, ремонтопригодные, дешевые в эксплуатации.
• Индивидуальные варианты.

Моноголовки применяются обычно на рядных двигателях с числом цилиндров от двух до шести. На восьмицилиндровых и иногда на V-образных встречаются отдельные на каждый поршень. На моторы V-типа почти всегда ставится«своя» ГБЦ на каждый ряд. Головки раздельные применяются на мощных дизелях. А еще — на звездчатых или оппозитных двухцилиндровых движках. Ну и, конечно же, на одноцилиндровых.

По камерам сгорания (местоположение):

• Находятся в ГБЦ. Этот вариант предполагает наличие плоского днища в поршне. Может присутствовать вытеснитель.
• Расположены частично в поршне,частично в ГБЦ. Часть камеры тогда будет сделана внизу поршня.
• В самом поршне Низ ГБЦ плоский. Для наклонных клапанов опционально делаются углубления.

В зависимости от устройства ГРМ и вообще его наличия:

• Без ГРМ. Это многоцилиндровые нижнеклапанные моторы. А также двухтактные бесклапанные одноцилиндровые.
• Есть клапаны, коромысла и прочие элементы. Распредвал находится внизу, все прочее – в верхней части головки.
• Имеется полный комплект ГРМ: привод, клапаны,распредвал,сопутствующие детали. Все монтируется в верху ГБЦ.

Кроме того, ГБЦ различаются относительно моторов, для которых они предназначены: дизельные, бензиновые, газовые, форсированные, малооборотистые, с воздушным либо водяным охлаждением.

Поэтому без боязни ошибиться можно констатировать следующее. Конструкция у всех головок блока цилиндров примерно одинаковая. И неисправности аналогичные. Но взаимозаменяемость у них — это очень большая редкость.

Принцип работы

С принципом работы в данном случае нет никаких сложностей. ГБЦ формирует камеру сгорания и заполняет ее горючей смесью, после чего выводит наружу выхлопные газы. Более подробно это выглядит следующим образом. В карбюраторном двигателе ГБЦ начинает работать в момент запуска мотора:

1. Кулачек распредвала толкает штангу через нижний наконечник.
2. Усилие передается через стержень, верхний наконечник и регулировочный винт на коромысло через гидрокомпенсатор.
3. Коромысло нажимает на торцевую поверхность клапана. Он немного опускается в камеру, от чего открывается круговая щель. Топливно-воздушная смесь впрыскивается и воспламеняется от искры, которую дает свеча зажигания.
4. Пружина отбрасывает клапан обратно.После того, как поршень совершил рабочий ход «вниз», при подъеме «вверх» он выталкивает выхлопные газы.В заданный момент времени распредвал открывает выпускной клапан. Образуется аналогичная щель,через которую «дым» уходит в патрубок и, через выхлопную трубу, в атмосферу.
5. Этот клапан ставится обратно в седло аналогично впускному, пружиной
6. Цикл работы повторяется.

В дизеле топливо воспламеняется от резкого сжатия, а не от искры. Здесь для нормальной работы мотора необходимо обеспечить точную настройку топливного насоса высокого давления (ТНВД) — момент впрыска надо синхронизировать с движением клапана.

Уплотнение газового стыка

Закажите спецтехнику на нашем сайте: Аренда спецтехники в России

Герметичность уплотнения газового стыка (т. е. стыка между блоком и головкой) имеет большое значение для любого силового агрегата. Если ее не обеспечить, топливная смесь сгорит не полностью, упадет мощность и будут проблемы с запуском. Кроме того, работа двигателя окажется чрезмерно шумной, ускорится его износ.
Достижение полной герметичности обеспечивается установкой прокладки. В настоящее время применяются уплотнения трех типов:

• Металлические. Они сделаны из листовой меди и стали. Это очень прочные и долговечные изделия. Нагрузки распределяются равномерно. Если блок цилиндров специфический, то в прокладке имеются дополнительные уплотняющие элементы.
• Асбестовые. Помимо указанного материала, в их структуре есть и металлические элементы. Основные преимущества: большая огнестойкость и упругость. Недостатки: не «любит» температурные скачки и вибрацию. При длительном использовании теряет свойства.
• Из композитных материалов, т.н. «безасбестовые». Сделаны из каучука и синтетического волокна. Это эластичные и упругие изделия, с большим сроком службы. Коррозии и резких температурных перепадов они не боятся. Хорошие электроизоляторы. Экологичны. Недостатки: дорогие, на периферии не всегда есть в продаже. На сегодняшний день считаются самыми лучшими.

Важно

Срок службы любой прокладки зависит не только от ее характеристик. Важно соблюдать правила монтажа ГБЦ, точно отрегулировать силового агрегат, заливать в него качественное топливо, следить чтобы не было накипи в охладительной системе, а также за корректностью работы помпы и термостата.

 Все прокладки одноразовые. Использовать данные изделия повторно нельзя, даже если они выглядят неповрежденными. Причина в том, что полная герметичность не обеспечивается при установленном моменте затяжки. Болты заворачиваются от центральных к крайним. Прокладку надо менять в чистой обстановке, чтобы в камеру сгорания не попала стружка, пыль и т.п. При покупке такой детали надо брать оригиналы, желательно известных производителей.

Если во время ремонта двигателя планируется замена ГБЦ, то специалисты советуют купить данный узел в сборе. Как показывает практика, установка деталей от различных производителей впоследствии оборачивается проблемами в работе.

Часто встречающиеся поломки

ГБЦ – это слиток металла сложной формы. В нем есть множество функциональных деталей. Основная поломка — трещины. Кроме того, часто встречаются такие неприятности, как:

• Под свечой сорвана резьба.
• Нарушение герметичности из-за выхода из строя прокладки.
• Ломается компенсатор,пружина, клапан, рокер.
• Выпадает подклапанное седло.
• Из-за появившейся щели внизу головки «дым» попадает в охладительную систему.
• Под распредвалом износились постели.

При появлении трещин — есть варианты. Если это щель между камерой сгорания и рубашкой охлаждения, то вряд ли имеет смысл ремонтировать. Но в местах вне газового стыка отверстие можно заварить, менять ГБЦ совсем не обязательно. При износе постелей ставят бронзовые втулки.

В случае обнаружения любого дефекта, надо ремонтировать ГБЦ немедленно. В противном случае узел быстро выходит из строя до такой степени, что становится неремонтопригодным. Например, если клапан закрывается не полностью, то поршень стучит по его тарелке. Клапан деформируется, из-за чего к седлу прилегает уже не полностью. Из-за этого возникают дефекты ГБЦ и даже поршневой группы. В итоге выходит из строя одна из поршневых групп. Если же обратиться в ремонт на начальном этапе, то проблема решается относительно легко и быстро.

Кстати, сразу после ремонта очень полезно «послушать» двигатель. При неустойчивой его работе рекомендуется поскорее обратиться к специалисту. Потому что, если ремонт делал слесарь не слишком высокой (мягко говоря) квалификации, то решить проблему притиркой деталей не получится, что бы этот мастер не говорил по данному поводу.

Не зависимо от того, простой был ремонт ГБЦ или сложный, в заключение головку надо как следует отшлифовать, а опционально еще и фрезеровать.  Особенно это касается привалочной плоскости. Опытный спец способен восстановить ГБЦ почти до исходного состояния. Но времени на это может уйти немало.

Заключение

Если кажется, что в ГБЦ нечему ломаться, то это только на первый взгляд. На самом деле, современные ДВС очень сложные, а условия, в которых они работают, предельно жесткие. Поэтому нет никаких гарантий, что головка за весь срок эксплуатации ни разу не выйдет из строя. Да, чаще всего достаточно лишь сменить прокладку.

Но за работой мотора надо следить очень тщательно. Любое отклонение от нормы, наличие посторонних шумов, перерасход масла или топлива, непонятное поведение на высоких или низких оборотах — это повод заняться диагностикой, чтобы в недалеком будущем не было серьезных проблем.

Признаки пробитой прокладки головки ГБЦ

Для чего нужна головка блока цилиндров

Содержание

Головка блока цилиндров является одной из самой важной деталью двигателей внутреннего сгорания. Обычно это монолитная деталь (также может быть в разделенном виде) из сплавов алюминия (или чугуна), которая является корпусной деталью для газораспределительных механизмов и формирует верхнюю часть камеры сгорания. Как правило устанавливается на блок цилиндров через прокладку и крепится при помощи болтов.

Головка блока цилиндров. Общий вид, 3D модель

Назначение головки блока цилиндров

Головка блока берет на себя обязанности по выполнению таких важных функций, как обеспечение базировки и размещения компонентов газораспределительного механизма, элементов подвода и отвода топлива, обеспечение газодинамических характеристик воздушного заряда, отвод из камеры сгорания продуктов горения, формирование камеры сгорания и обеспечение ее герметичности, отвод и подвод масла для компонентов газораспределительного механизма (ГРМ). Также головка блока цилиндров (ГБЦ) является важным элементом, благодаря, которому обеспечивается соответствие автомобиля экологическим стандартам по уровню выброса вредных веществ.

Устройство головки блока цилиндров. Конструкция.

Головка блока цилиндров в разрезе. Установка форсунки

Головка блока цилиндров в разрезе. Установка форсунки Чтобы понять принцип работы головки блок цилиндров необходимо знать её составляющие. Итак, в состав ГБЦ входят: седла клапанов, направляющие втулки, коромысло клапана, гидрокомпенсатор (иногда идет в составе с коромыслом), траверса (если есть необходимость открытия двух клапанов одновременно при наличие одной штанги на два клапана на шестнадцати клапанной головке блока), пружины для возврата клапанов в исходное положение, свечи зажигания (для бензиновых и газовых двигателей), топливные форсунки (преимущественно используются в дизельных двигателях), впускные клапана и выпускные клапана (обычно диаметр впускных клапанов больше, чем у выпускных, так как отверстие на головке блока должно иметь определенный диаметр, с целью обеспечения необходимых газодинамических характеристик воздушного заряда, для более полного сгорания воздушно-топливной смеси).

Схема ГБЦ

Схема головки блока цилиндров в разарезе.

Схема головки блока цилиндров в разарезе. Схема, состав компонентов: 1-распределительный вал, 2-нижний наконечник штанги толкателя, 3- штанга толкателя, 4- верхний наконечник штанги толкателя, 5- винт регулировочный, 6- коромысло клапана, 7- стойка коромысла, 8- прокладка крышки, 9- крышка ГБЦ, 10- болты крепления крышки, 11- траверса, 12- пружина клапана, 13- сухарь клапана, 14- болт крепления ГБЦ к блоку, 15- направляющая клапана с маслоотражающим колпачком, 16- клапан головки блока цилиндров, 17- седло клапана,18- головка блока в разрезе, 19- прокладка головки блока цилиндров, 20- гильза. Прокладка головки блока цилиндров Материал изготовления ГБЦ может быть как алюминиевым, (например, головка блока цилиндров ВАЗ 2109) так и чугунным (дизеля).

Прокладка головки блока цилиндров

Обычно для производителей алюминиевые головки блока цилиндров приоритетнее, потому как они более удобные в производстве, обработке и ремонте. Но на некоторых дизельных двигателях используются чугунные головки, так как детонационные свойства дизельного топлива превышают прочностные характеристики алюминиевых головок, что приводит к сокращению срока службы или разрушению последних.

Также ГБЦ можно разделить на два вида это — индивидуальные головки и моноголовки. У первого вида есть ряд преимуществ, в первую очередь связанные с ремонтопригодностью, простотой и низкими затратами при обслуживании. Но большинство мировых производителей автомобилей и автокомпонентов отдают предпочтение моноголовкам, которые также имеют свои преимущества. Сложность конструкции этого вида обусловлена базировкой распределительного вала (или двух распределительных валов, что дает возможность использовать насос-форсунку (при использовании топливной системы Common Rail) и сэкономить место в блоке) в самой ГБЦ. Ниже вы найдете видео работы головки блока цилиндров.

Принцип работы головки блока цилиндров.

Головка блока цилиндров. Вид снизу.

Головка блока цилиндров. Вид снизу. Если кратко описать как работает головка блока цилиндров то получится, что она формирует камеру сгорания, подает камеру сгорания двигателя топливно-воздушную смесь и обеспечивает отвод отработавших газов. После запуска автомобиля для ГБЦ основными задачами является газораспределение и обеспечение герметичности газового стыка.

Принцип работы головки цилиндров заключается в следующем: распределительный вал толкает штангу, которая в свою очередь давит на гидрокомпенсатор и, соответственно, на коромысло. Коромысло давит на клапан, который открывается и в зависимости от назначения клапана либо топливно-воздушный заряд (или просто воздушный в дизельных двигателях) попадает в камеру сгорания, где происходит воспламенение от искры свечи зажигания, либо происходит выпуск отработавших газов в выпускной коллектор, после чего пружина клапана возвращает клапан на место и цикл повторяется снова. В дизельном двигателе, где происходит воспламенение от сжатия, важными параметрами здесь является синхронизация открытия впускного клапана и впрыска топлива форсункой.

Также, безусловно, важным параметром может стать герметичность газового стыка в соединении головки блока цилиндров с блоком цилиндров, так как при нарушение герметичности может привести к ряду проблем, таких как неполное сгорание топлива, повышенный шум, затрудненный запуск двигателя. В таких случаях необходима замена прокладки головки блока цилиндров. Прокладку нельзя использовать несколько раз, так как при повторной затяжке головки блока, установленный момент затяжки не обеспечивает стопроцентную герметичность. Затяжку следует производить от центральных болтов к крайним.

Также замена прокладки ГБЦ должна производится в стерильных условиях, дабы исключить попадания пыли, стружки и т.п. в камеру сгорания. Если при ремонте вы задумались о замене ГБЦ, то многие эксперты рекомендуют купить головку блока цилиндров в сборе, так как сборка компонентов разных производителей не гарантирует безпроблемную работу. Так вкратце описан принцип работы одной из основных деталей двигателя, также предлагаем узнать как работает ретардер и раздатка.

Основные проблемы головки блока цилиндров. Последствия и причины нарушения работоспособности.

Выпадение седла впускного клапана в процессе эксплуатации.

Последствия — Разрушение головки блока цилиндров, элементов ГРМ и ЦПГ, как следствие — отказ двигателя.

Причины — Нарушение позиционирования седел в головке блока цилиндров, так как не выдержан диаметр посадочного места.

Нарушение герметичности посадки впускных и выпускных клапанов на фаску седел

Снижение параметров компрессии, затрудненный запуск двигателя, потеря мощности

Нарушение формирования герметичности направляющих поверхностей седла клапана, так как не выдержаны геометрические параметры стенки посадочного места под седло относительно оси отверстий под клапаны

Нарушение герметичности в соединении седел с головкой блока цилиндров

Нарушение теплоотвода, разрушение элементов ГРМ и ЦПГ, как следствие отказ двигателя

Неплотная посадка седел в головке блока цилиндров, не выдержаны шероховатость стенок и торца отверстия под седло клапана, параметры перпендикулярности и биения относительно торца отверстия под седло клапана

Нарушение герметичности по прессовой посадке (в соединении с головкой блока цилиндров) направляющих втулок впускных и выпускных клапанов

Снижение параметров компрессии, затрудненный запуск двигателя, повышенный расход масла

Позиционирование отверстий под направляющие втулки клапанов не обеспечивает герметичности в соединение направляющих втулок с головкой блока цилиндров

Прорыв газов через уплотнение газового стыка (в соединении головка блока цилиндров — уплотнительная прокладка — блок цилиндров)

Нарушение рабочего процесса в цилиндре, как следствие нестабильная работа двигателя, потеря мощности, повышенный шум, нарушение требований правил ЕЭК ООН №51 и №49

Геометрия поверхности огневого днища головки блока цилиндров не обеспечивает герметичность по газовому стыку

Развитие неплоскостности днища ГБЦ под воздействием газовых сил при эксплуатации — минимальный коэффициент запаса прочности головки блока цилиндров не обеспечивает достаточной жесткости при удельной нагрузке от газовых сил

Недостаточная жесткость зон сопряжения с опорным буртом гильз блока цилиндров

Нарушение герметичности в соединении головка блока — уплотнительная прокладка — блок (по штанговым полостям и отверстиям слива масла)

Подтекание масла, нарушение требований правил ЕЭК ООН №49

Негерметичность уплотнения вследствие недостаточной жесткости (как следствие — деформации) головки цилиндров.

Нарушение герметичности в соединении головка — уплотнительная прокладка — выпускной коллектор

Не выдержан допуск плоскостности привалочной поверхности ГБЦ под уплотнительную прокладку выпускного коллектора

Чистота обработки поверхности под уплотнительную прокладку выпускного коллектора не обеспечивает герметичность стыка

Нарушение герметичности уплотнения в соединении клапанной крышки с головкой блока цилиндров

Повышенный расход моторного масла

Чистота обработки привалочной поверхности головки блока цилиндров под уплотнительную прокладку не обеспечивает герметичность в соединении

Недостаточное количество зон крепления клапанной крышки к головке блока цилиндров

Проблема — Неполное сгорание подаваемого форсункой топлива

Потеря мощности двигателя

Энергетические параметры впускного канала (момент вихря) не обеспечивают максимальное сгорание топлива.

Нарушение герметичности в соединении головки — уплотнительная прокладка — воздушный коллектор

Нарушение газодинамических характеристик — неполное сгорание топлива

Геометрические параметры привалочной поверхности головки блока под воздушный коллектор не обеспечивают герметичности в соединении с воздушным коллектором

Видео работы головки блока цилиндров

В двигателях внутреннего сгорания головка блока цилиндров (ГБЦ, часто называемая просто головкой) монтируется на блок цилиндров, запирая цилиндр (цилиндры), и образуя замкнутые камеры сгорания. Стык головки и блока уплотняют прокладкой головки блока. В головке обычно монтируются клапаны с пружинами, свечи зажигания, форсунки. В зависимости от типа двигателя (тактность, система воспламенения, тип охлаждения, система газораспределения) устройство головки может отличаться в очень больших пределах.

Содержание

Материал ГБЦ, её крепление к блоку [ править | править код ]

Лёгкие автомобильные двигатели могут иметь головку из алюминиевого сплава, особенно это относится к искровым двигателям. Обычно такую деталь получают литьём в кокиль, либо под давлением (с последующей обработкой каналов), могут использоваться стержневые формы.

Тяжёлые двигатели, и значительная часть автомобильных дизелей имеют чугунную головку, также получаемую литьём. Сёдла клапанов (при их наличии) запрессовываются с предварительным их охлаждением в парах жидкого азота; вихрекамеры, втулки клапанов также устанавливают с натягом. Головка имеет обычно ходы для газов, охлаждающей жидкости, масляные каналы, и большое количество сквозных отверстий под болты/шпильки, которые притягивают головку к блоку.

Крепление головки к блоку осуществляется силовыми болтами или шпильками с гайками и шайбами (в случае болтов они также имеют шайбы). Как индивидуальные, так и общие для ряда цилиндров, головки монтируют с затяжкой по указанному заводом способу [1] (последовательность, усилие затяжки, довороты на угол). Это необходимо для гарантии герметичности газового стыка и сохранности болтов. Упругость крепежа должна быть достаточна для сохранения затяжки при осадке прокладки газового стыка. Но превышение толщины металлоасбестовой (паронитной) прокладки или её просаживание (низкое качество, перегрев мотора) могут вызвать пробитие газового стыка головки, то есть выход двигателя из строя. Чтобы увеличить жёсткость прокладки, и тем гарантировать прижим, на современных дизелях чугунные головки монтируют с прокладками из мягкого железа.

Для дизелей толщина прокладки во многих моторах подбирается в соответствии с выступанием поршней. Если толщина окажется меньше необходимого, двигатель может начать стучать, больше — мощность до предела дымления уменьшится (т.к. объёмная доля воздуха в вихрекамере/камере в поршне будет меньше, а паразитный объём больше). Поэтому монтаж головки блока является ответственной операцией.

Головка двигателя с воздушным охлаждением [ править | править код ]

Независимо от других особенностей, имеет развитое оребрение вместо рубашки охлаждения. Наиболее распространённый в этом случае материал — силумин, так теплопроводность его выше (двигатели бензопил, культиваторов, маломощных электростанций, а/м фирмы «Татра», Д-37/Д-144), однако встречаются и чугунные на стационарных и тракторных двигателях (где вес не влияет на показатели техники). Основным показателем оребрения является отношение высоты рёбер к их ширине у основания, при его росте охлаждение улучшается.

Головка нижнеклапанного двигателя [ править | править код ]

Отличается максимальной простотой — имеет лишь ходы для охлаждающей жидкости, сверления под шпильки, и резьбу под свечи. Всегда групповая, для ряда цилиндров. Сейчас применяется редко, ввиду низкой экономичности таких двигателей. Пример двигателей: ЗИЛ-157, ГАЗ-А, ГАЗ-51.

В этом случае все клапана с их приводом монтируются в блоке.

Такое же устройство имеют головки двухтактных двигателей с кривошипно-камерной петлевой или дефлекторной продувкой. Плюсами также является лёгкость разборки и обслуживания, минимальная стоимость. Клапана в головке также отсутствуют.

Верхнеклапанная головка [ править | править код ]

Может быть индивидуальной для каждого цилиндра, в этом случае привод клапанов осуществляется штангами от расположенного в блока распредвала, либо общей для ряда цилиндров (блок может иметь один или несколько таких рядов). В случае общей головки количество вариантов её компоновки увеличивается: привод клапанов от штанг, верхний распредвал (OHC) или два верхних распредвала (DOHC).

Индивидуальные головки со штангами чаще применяют в дизелях, так как инерционные силы при меньшем числе оборотов не так велики, плюсом является меньшая масса каждой головки (облегчен монтаж). Крупноразмерные двигатели всегда имеют индивидуальные головки.

Общие головки с одним распредвалом обеспечивают управление двумя (реже четырьмя) клапанами на цилиндр, но сложны в разборке. Чаще всего имеют ручную регулировку зазоров.

Головки с двумя верхними распредвалами наиболее просто обеспечивают установку 4 клапанов на цилиндр и подачу масла к гидрокомпенсаторам. Осложняет дело лишь необходимость привода обоих валов от цепи/зубчатого ремня. Но в некоторых конструкциях валы соединены шестернями, и приводится один из них; ранние варианты имели шестерёнчатый привод от коленвала через вертикальные валики.

Неисправности [ править | править код ]

• прорыв газов из-за искривления плоскости газового стыка, коррозии, срыва крепежа;
• трещины между сёдлами, выпадение седла;
• износ посадочного диаметра под распредвал или толкатели;
• износ направляющих клапанов;
• обломы крепежа, срыв резьб под свечу или болты, трещины вне газового стыка.

Также можно считать неисправностями головки в сборе поломки/износ входящих в узел деталей (клапана, пружины, рокеры, компенсаторы).

В случае прорыва газов головку чаще всего фрезеруют, допустимое отклонение от плоскости (порядка 0,15 мм в среднеразмерных моторах) проверяют линейкой с набором щупов. Срывы резьбы под свечу устраняют установкой ввёртыша, сорванный крепёж заменяют ремонтными шпильками. Изношенные направляющие клапанов меняют, трещины вне газового стыка обычно могут быть заварены.

Трещины между сёдлами, по мере их развития, ведут к прорыву газов в рубашку охлаждения и отказу двигателя. Обычно эти трещины, и другие проходящие через газовый стык служат основанием для замены головки. Но в некоторых случаях, на свой страх и риск, также могут быть заварены.

Износ постелей под распредвал ведёт к стуку и снижению давления масла. Диаметр восстанавливают бронзовыми или дюралевыми втулками, развёртываемыми по месту (в качестве развёртки обычно используют старый распредвал с «фрезерными» зубчиками). В случае съёмных крышек опор распредвала, они могут быть осажены на абразивном камне (с контролем диаметра после затяжки).

В случае разрушений поршня, колец, седла клапана головка получает сильные повреждения, обычно приводящие к её замене. Сильная коррозия от воды или повреждения от детонации также могут сделать ремонт невозможным. Выпавшее седло, при отсутствии других неприятностей, заменяют новым или высверленным с другой головки. Для установки охлаждают в парах жидкого азота, а после дополнительно зачеканивают. Трещина между сёдлами всегда ослабляет их посадку.

Галерея [ править | править код ]

ГБЦ с двумя распредвалами и гидрокомпенсаторами

Головка блока цилиндров закрывает сверху цилиндры и крепится к блоку с помощью болтов или шпилек. Для того чтобы при сборке двигателя не произошло деформации головки блока, заворачивание крепежных элементов должно производиться с заданным усилием и в определенной последовательности. Головка блока обычно отливается из алюминиевого сплава (реже из чугуна).
В ней полностью или частично располагаются камеры сгорания. Внутри головки выполняются впускные и выпускные каналы, каналы водяной рубашки для прохода охлаждающей жидкости и каналы смазочной системы. Каналы для подачи топливно-воздушной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска отработавших газов проходят в каждую камеру сгорания и заканчиваются запрессованными в головку блока седлами клапанов, изготовленными из чугуна или других прочных материалов. В каждом цилиндре двигателя установлено, как минимум, по два клапана (впускной и выпускной). Клапаны прижимаются к седлам с помощью пружин. В головке блока цилиндров располагаются и другие детали газораспределительного механизма.

Сверху головка блока закрывается крышкой, которая крепится к головке через прокладку. Крышка головки блока изготавливается из листовой стали или алюминиевого сплава. Головки блока цилиндров двигателей современных автомобилей могут иметь довольно сложную конструкцию и включать в себя большое количество деталей в зависимости от конструкции механизма газораспределения.

Рис. Головка блока четырехцилиндрового рядного двигателя с двумя распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр

Что такое головка блока цилиндров?

Что такое головка блока цилиндров и для чего она нужна?

Ваша головка или головки цилиндров расположены, как и следовало ожидать, в верхней части двигателя. Рядные или прямые двигатели имеют одну головку блока цилиндров, а V-образные двигатели и оппозитные двигатели имеют две, по одной на каждый ряд цилиндров. Головки цилиндров обычно изготавливаются из чугуна или алюминия. Многие движущиеся части, обеспечивающие работу двигателя, находятся внутри головки блока цилиндров. В нем находятся впускной и выпускной клапаны, коромысла и Свечи зажигания.

В двигателях с верхним расположением распредвалов (OHC) распределительные валы находятся внутри головки блока цилиндров. Головка блока цилиндров также имеет впускные отверстия, которые позволяют охлаждающей жидкости из радиатора и маслу проходить через двигатель. В зависимости от конструкции вашего двигателя компоновка вашей головки блока цилиндров будет отличаться от других головок блока цилиндров. Материал также может быть разным. Если от всей этой информации у вас закружилась голова, не волнуйтесь; мы познакомим вас с тем, как работает головка цилиндра, и со всеми видами головок цилиндров.

Как работает головка блока цилиндров?

Головка блока цилиндров — это место, где происходит большая часть работы вашего двигателя. Он содержит камеры сгорания, в которых происходит быстрое сгорание топлива и воздуха, приводящего в движение поршни. Для этого головка блока цилиндров должна быть соединена с впускным и выпускные коллекторы. Впускной коллектор подает воздух в головку через впускные отверстия, мимо впускных клапанов и в камеру сгорания. После сгорания воздуха и топлива выхлопные газы выходят из камеры сгорания через выпускные клапаны, через выпускные отверстия в выпускной коллектор. Впускной и выпускной клапаны расположены внутри головки блока цилиндров. Они позволяют поступать свежему топливу и воздуху, а сгоревшим выхлопным газам соответственно выходить из камеры. Они должны быть точно рассчитаны, чтобы открываться и закрываться в нужное время, чтобы обеспечить бесперебойную работу двигателя. Это достигается с помощью системы деталей, известной как клапанный механизм.

Точные детали, используемые в клапанном механизме, будут различаться в зависимости от компоновки двигателя, но могут содержать, помимо впускных и выпускных клапанов, коромысла или распределительный вал или два распределительных вала. Коромысел давят на клапаны, открывая и закрывая их. Они, в свою очередь, приводятся в движение толкателями или толкателями, которые реагируют на распределительный вал, расположенный в блоке. Вместо этого в некоторых двигателях распределительный вал расположен над клапанами, где он может управлять ими напрямую. Какие детали присутствуют и как именно они работают, зависит от конфигурации вашей головы и клапанного механизма.

Что такое двигатели с плоской головкой?

На заре автомобилестроения двигатели с плоской головкой или боковым расположением клапанов были нормой. В них клапаны находятся со стороны камеры сгорания, в блоке двигателя, и топливо и воздух поступают сбоку, а выхлопные газы выходят с той же стороны. Поперечное сечение камеры сгорания этого типа выглядит как перевернутая буква L. Поэтому двигатели с плоской головкой иногда называют двигателями с L-образной головкой. Клапаны в двигателе с плоской головкой приводятся в действие непосредственно распределительным валом. Это упростило производство и работу с плоскими головками. Они также были очень надежными. Двигатель с плоской головкой все еще мог работать со сломанным клапаном.

Однако у конструкции с плоской головкой были свои недостатки. Выхлопные газы должны были следовать окольным путем, чтобы выйти из камеры сгорания, что снижало скорость двигателя и заставляло его удерживать много тепла. Для решения этих проблем появились новые конструкции двигателей, которые в конечном итоге вытеснили двигатель с плоской головкой. Некоторые из них изначально были вариациями на тему бокового клапана.

В двигателях с Т-образной головкой топливо и воздух входят в камеру с одной стороны, а выхлопные газы выходят с противоположной стороны. Если двигатели с плоской головкой имеют перевернутое L-образное поперечное сечение, то Т-образные головки имеют Т-образное поперечное сечение. Это сохраняет простой клапан в боковой конструкции, но обеспечивает перекрестный поток газов, позволяя двигателю лучше обмениваться газами или «дышать». В двигателях с Т-образной головкой клапаны по-прежнему приводились в действие непосредственно распределительными валами, но требовалось два распределительных вала: один для впускных и один для выпускных клапанов. Двигатели с боковым расположением клапанов больше не являются самой эффективной конструкцией для автомобилей, но они все еще используются в сельскохозяйственной технике и других простых машинах из-за их простоты и надежности.

Различные типы головок цилиндров

Головка блока цилиндров на двигателях с впуском и выпуском

Двигатели с впуском по сравнению с выпуском представляют собой дальнейшее усовершенствование конструкции с плоской головкой и впервые клапаны были расположены в головке блока цилиндров. Выпускной клапан остался в блоке, а впускной располагался в головке блока цилиндров. В ранних примерах впускной клапан приводился в действие за счет всасывания из камер. В более поздних версиях для управления впускными клапанами использовались механические клапанные механизмы. Распределительный вал перемещает толкатели, которые толкают коромысла, приводящие в действие клапаны. Хотя впуск над выхлопом был более распространенным явлением, были построены некоторые двигатели с выхлопом над впуском. В некоторых мотоциклах до сих пор можно найти двигатели с впуском над выхлопом.

Головка блока цилиндров двигателей с верхним расположением клапанов

Двигатели с верхним расположением клапанов продолжают работу там, где остановился впускной двигатель, а не выпускной, за счет размещения впускного и выпускного клапанов в головке блока цилиндров. Распределительный вал расположен в блоке, либо между двигателями конфигурации V в V. Из-за этого их иногда называют двигателями с распредвалом. Кулачок может приводиться в движение коленчатым валом через короткую цепь или ремень или даже непосредственно через шестерню. Как и в двигателе с впуском над выпуском, толкатели толкают коромысла, открывая и закрывая клапаны.

Двигатели с кулачковым блоком в значительной степени уступили место двигателям с верхним распределительным валом, но все же имеют достаточно преимуществ, поэтому некоторые из них все еще используются. Конструкция кулачкового блока тесно связана с General Motors и до сих пор используется в некоторых двигателях Chevy V8. Размещение кулачка в блоке уменьшает общий размер двигателя. Конструкция с кулачком в блоке также проще и легче в производстве. Самым большим недостатком конструкции «кулачок в блоке» является то, что в клапанном механизме (с толкателями) больше деталей, что означает большую инерцию клапанного механизма. Это ограничивает количество оборотов в минуту, на которых может работать двигатель. Большее количество движущихся частей также делает эти двигатели более шумными.

Головка блока цилиндров двигателей с верхним расположением распредвала

Двигатели с верхним расположением распределительного вала технически все еще являются двигателями с верхним расположением клапанов. Клапана остаются в головке блока цилиндров. Однако вместо использования толкателей для соединения распределительного вала с клапанами распределительный вал или распределительные валы перемещаются в положение над клапанами, где они могут напрямую активировать клапаны. Распределительный вал соединен с коленчатым валом ремнем или цепью, известной как ремень ГРМ или цепь ГРМ.

В некоторых двигателях используется один распределительный вал для впускных и выпускных клапанов, в то время как в других для каждого набора клапанов используется отдельный распределительный вал. Они называются двигателями с одним верхним распредвалом и двигателями с двумя верхними распредвалами соответственно.

Хотя двигатели с верхним расположением распредвала сложнее и больше, чем двигатели с распредвалом в блоке, они имеют некоторые преимущества. Расположение распределительного вала над клапанами дает разработчикам двигателей больше гибкости при размещении клапанов. Это позволяет более точно определять фазы газораспределения и использовать несколько портов на цилиндр. Двойные верхние кулачки обеспечивают еще более точную синхронизацию. Эти двигатели являются наиболее сложными, но компенсируют сложность улучшенными характеристиками.

У этой штуки есть Hemi (полусферическая голова)?

Еще одним фактором конструкции головки блока цилиндров, который может повлиять на работу двигателя, является форма камер сгорания. Форма камеры сгорания может влиять на то, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь и насколько хорошо газы проходят через двигатель. Форма также влияет на расположение клапанов и свечи зажигания.

Полусферические (известные своим использованием в двигателях Chrysler Hemi) и камеры с односкатной крышей являются наиболее распространенными. В них клапаны расположены под углом с обеих сторон, обеспечивая перекрестный поток газов. Они также имеют большую площадь поверхности, чем другие камеры сгорания того же объема. Это дает более полное сгорание топлива. Полусферические головки также просты в изготовлении.

Двигатели с односкатной крышей сохраняют многие преимущества полусферических двигателей, но имеют уплощенную крышу. Это позволяет использовать большее количество клапанов на цилиндр, что увеличивает поток газов. Односкатные крыши являются наиболее распространенной конструкцией, используемой сегодня.

Клиновидные камеры, как и следовало ожидать, имеют форму клина со свечой зажигания на широком конце клина. Створки расположены под углом, перпендикулярно крыше камеры. Форма клина сжимает газы, что приводит к мощному сгоранию.

Камеры в форме ванны имеют овальную, перевернутую форму ванны. Свеча зажигания установлена ​​сбоку, а клапаны установлены прямо в верхней части камеры. Это позволяет использовать простой клапанный механизм. Это делает форму ванны обычной для двигателей с распредвалом в блоке. Камеры ванны имеют короткий путь пламени, что способствует быстрому сгоранию.

Из чего сделаны головки цилиндров

Головки цилиндров обычно изготавливаются из одного из двух материалов: чугуна или алюминия. Железные головки цилиндров легче производить и дешевле, но они тяжелее алюминиевых головок. Алюминиевые головки цилиндров не только легче, но и лучше рассеивают тепло, что снижает вероятность перегрева двигателя. В некоторых двигателях алюминиевая головка находится на чугунном блоке цилиндров. Одним из недостатков этой конструкции является то, что два металла расширяются с разной скоростью при нагревании. Это создает напряжение между двумя частями, что приводит к растрескиванию или деформации головки блока цилиндров.

Признаки неисправности ГБЦ

Как упоминалось выше, наиболее распространенная проблема с головками цилиндров заключается в том, что они могут треснуть или деформироваться. Так как внутри них происходит горение, они подвергаются воздействию высокой температуры. Конечно, через них протекает охлаждающая жидкость, но утечки охлаждающей жидкости и другие проблемы с охлаждением могут привести к перегреву двигателя. От перегрева металл двигателя расширяется. Когда головка блока цилиндров и блок цилиндров изготовлены из разных металлов, разные металлы расширяются с разной скоростью, что создает нагрузку на этот металл. Это может привести к трещинам или деформации головки блока цилиндров.

Из треснутой или деформированной головки блока цилиндров часто вытекает охлаждающая жидкость, что усугубляет вашу проблему. Частый перегрев или потеря охлаждающей жидкости могут указывать на треснутую головку блока цилиндров. Трещины в головке блока цилиндров также могут снизить производительность вашего двигателя. Вы можете столкнуться с пропусками зажигания в двигателе. Если не лечить, треснувшая головка блока цилиндров может привести к дальнейшему повреждению двигателя. Некоторые трещины могут быть видны невооруженным глазом. Испытание под давлением также может быть использовано для выявления трещин в головке блока цилиндров.

Замена ГБЦ своими руками

Хотя заменить головку блока цилиндров может опытный мастер своими руками, эту работу лучше доверить профессионалам. Мы бы не советовали вам пытаться заменить головку блока цилиндров, не имея большого опыта работы с механикой. Неправильная установка может привести к серьезному повреждению двигателя и потребовать еще более серьезного ремонта.

Замена головки блока цилиндров — длительный процесс, состоящий из многих этапов. Масло и охлаждающую жидкость вашего автомобиля необходимо слить, так как они проходят через головку блока цилиндров. Впускной и выпускной коллекторы необходимо отделить от головки блока цилиндров. Крышки клапанов и цепи ГРМ должны быть сняты, как и любые аксессуары, такие как насос гидроусилителя руля, который попадает между вами и головкой блока цилиндров.

Со всем этим можно снимать головку блока цилиндров. Будьте очень осторожны, чтобы не поцарапать и не поцарапать блок двигателя при снятии головки блока цилиндров. Это усугубит любые проблемы с утечкой, которые у вас были раньше. Чтобы избежать деформации металла, существует специальный шаблон, по которому вы должны снимать и устанавливать болты головки блока цилиндров. Его можно найти в руководстве по обслуживанию. Когда вы устанавливаете новую головку блока цилиндров, вам нужно будет обратиться к руководству по обслуживанию, чтобы узнать соответствующий момент затяжки болтов. Затем вы можете отменить все предыдущие шаги, чтобы собрать все обратно.

Нужна замена новой головки блока цилиндров?

Если вам нужна замена головки блока цилиндров, вы обратились по адресу. 1A Auto не только знает все о головках блока цилиндров легковых и грузовых автомобилей, но и предлагает самые качественные и подходящие Доступны головки блока цилиндров на вторичном рынке. Мы предлагаем головки блока цилиндров, изготовленные из различных материалов, для различных автомобилей и по отличным ценам.

Для чего предназначена головка блока цилиндров в дизельном двигателе?

Сегодня немного поговорим о головках цилиндров. Прежде чем погрузиться с головой в рынок головок цилиндров, важно иметь представление о том, с чем вы работаете. Вот что мы думаем, вы должны знать!

 

 

Нужна информация по конкретной головке? Наши сертифицированные специалисты ASE могут помочь! Позвоните нам!

 

Идентификация компонентов головки цилиндров

 

Во-первых, прежде чем мы поговорим о том, как работает каждая часть головки блока цилиндров, мы должны упомянуть, что они все собой представляют. Головка блока цилиндров будет иметь ваши впускные клапаны, ваши выпускные клапаны, а также будет размещать вашу топливную форсунку по центру. Головка находится сверху вашего двигателя и, по сути, является центром управления вашей камерой сгорания.

 

Мы выделили детали нашего двигателя в разрезе, чтобы вы могли взглянуть на различные компоненты внутри.

Впускной клапан:

Выделенные клапаны на изображении ниже приведены ваши впускные клапаны:

Выхлопные клапан:

Ниже приведены выхлопные клапаны:

44:

444:

9000

444.

Вы можете видеть, что выделенные желтым цветом отверстия будут отверстиями ваших топливных форсунок:

 

 

Поскольку компоненты работают вместе, чтобы обеспечить сгорание, головка необходима для управления функциями камеры сгорания. Давайте посмотрим на отдельные компоненты немного подробнее:

 

 

Вот впускное отверстие головки. По сути, когда ваш двигатель работает, он будет подавать чистый свежий воздух через впускное отверстие в камеру сгорания. В этот момент ваш процесс горения почти готов.

Если вы подозреваете проблемы с клапанами, ознакомьтесь с нашей статьей об анализе отказов клапанов!

 

 

Выделенная часть снимка экрана выше — это топливная форсунка. Ваша форсунка будет впрыскивать топливо в цилиндр, в то время как поршень движется вверх, создавая давление. Когда произойдет взрыв от этого, он создаст ваш выхлоп.

 

Если вас интересует функция топливных форсунок, мы также написали сообщение в блоге, объясняющее это!

 

 

Следующим этапом сгорания является избавление от выхлопа. Затем кулисный рычаг откроет выпускные клапаны, и эта отработанная топливно-воздушная смесь будет выпущена из выпускного отверстия. Это происходит на задней стороне головы.

Если вы подумываете о покупке головки блока цилиндров, ознакомьтесь с нашей предыдущей статьей руководства по покупке!

Взгляд на топливные форсунки головки блока цилиндров

 

 

Головка блока цилиндров, на которую мы сегодня смотрели, имеет топливные каналы, которые проходят через нее, поэтому топливо проходит от конца до конца этой головки.

 

Эти топливные порты проходят через каждый порт форсунки, обеспечивая форсунки топливом, необходимым им для процесса сгорания. У него также есть обратный порт, поэтому любое неиспользованное топливо в процессе впрыска возвращается обратно в бак, давая ему возможность остыть.

 

Если ваши форсунки не работают должным образом, а сгорание не так эффективно, как могло бы быть, это повлияет на экономию топлива. Изучение общих признаков неисправности топливной форсунки может спасти вас в долгосрочной перспективе.

 

Основы различных головок цилиндров

 

 

Мы рассмотрели некоторые функции, теперь давайте рассмотрим основы того, чем головки цилиндров могут отличаться.

 

Конкретная головка блока цилиндров, которую мы рассмотрели сегодня, снята с двигателя Cummins N14. В то время как в этом двигателе N14 используются 3 головки блока цилиндров, некоторые двигатели, такие как Detroit Series 60 или Caterpillar 3406E/C15, будут иметь одну длинную головку блока цилиндров.

 

При работе с N14 с ним должен справиться один парень. С Caterpillar или Detroit сложно справиться, поэтому вам, вероятно, захочется использовать на них подъемник. Если вам интересно, следует ли вам заменить головку, вот некоторая полезная информация с подробным описанием признаков того, что пришло время замены.

Так что, если вам нужна головка блока цилиндров, ремонтный комплект или что-то еще, что вам нужно для капитального ремонта вашего двигателя, позвоните нашим специалистам, сертифицированным ASE, по телефону 844-304-7688. Вы также можете запросить коммерческое предложение онлайн!

Последние статьи

Темы

• Удовлетворенность клиентов Наш приоритет №1 – это наш клиент
• Быстрая доставка * Отправка в тот же день, если заказ сделан до 14:00 по восточному поясному времени.
• Возврат без проблем Легкий возврат или возмещение

• Свяжитесь с нами по электронной почте Получите ответы от профессионалов
• 844. 215.3406 Пн–Пт 8:00–17:00 по восточному поясному времени
  Суббота: 8:00–15:00 по восточному поясному времени

Отливка головки блока цилиндров: ASK Chemicals

Головка блока цилиндров двигателя определяет свойства двигателя с точки зрения рабочих характеристик, т.е. выходная мощность, крутящий момент и поведение выхлопных газов, расход топлива и акустика, как почти ни один другой узел двигателя. Он содержит ключевые элементы для механического управления газообменом или сгоранием. Особое значение здесь имеет контроль клапанов.

Метод литья головки блока цилиндров следует определить заранее. При создании базовой конструкции головки блока цилиндров рекомендуется учитывать опыт литья и изготовления моделей. Желаемая геометрия не может быть реализована со всеми методами литья. Форма и положение впускных и выпускных каналов, а также форма камеры сгорания, в частности, определяют общую геометрию головки блока цилиндров. Кроме того, диаметр цилиндра и расстояние между цилиндрами имеют большое влияние на основную геометрию.
Поскольку сгорание топлива вызывает высокие температуры, в том числе и в головке блока цилиндров, большое значение имеет соответствующая концепция охлаждения. Охлаждающая жидкость обычно подается в нижнюю часть головки блока цилиндров через прокладку головки блока цилиндров картера и через несколько отверстий. Из всех возможных систем охлаждения (например, охлаждение с поперечным потоком, охлаждение с продольным потоком или их комбинация) оптимальная система охлаждения определяется с использованием соответствующих имитационных моделей, а возможные критические области обнаруживаются на ранней стадии.
Каналы для системы водяного охлаждения и подачи масла часто очень тонкие и в настоящее время представляют наибольшую проблему для литейщиков при производстве головок цилиндров, поскольку даже незначительные изменения в процессе могут привести к доработке или браку компонента.

Методы литья

Головки цилиндров для двигателей внутреннего сгорания предъявляют высокие требования к механическим свойствам материалов при температуре выше 150°C. Сложность формы, а также уровень напряжения, возникающего во время работы, значительно увеличились в недавно разработанных головках блока цилиндров, в частности, для дизельных двигателей с непосредственным впрыском.
Для изготовления головок цилиндров используются различные материалы в зависимости от профиля требований двигателей и используемого метода литья. В дополнение к алюминию также возможно использование чугунных материалов для больших двигателей и грузовых автомобилей. За немногими исключениями, алюминий используется в двигателях легковых автомобилей. В случае давления воспламенения → 150 бар необходимы специальные сплавы, которые должны отвечать самым высоким требованиям в отношении

• Высокая прочность на растяжение и высокое сопротивление ползучести при температурах от комнатной до 250°C
• Высокая теплопроводность
• Низкая пористость
• Высокая пластичность и эластичность с высокой термостойкостью
• Хорошие литейные свойства и низкая подверженность горячему растрескиванию для заполнения формы и поведения при затвердевании в процессе литья уже интенсивно используются на этапе планирования нового компонента, чтобы найти оптимум между различными целевыми параметрами.
  В настоящее время широко распространены следующие способы литья:
  • Литье в песчаные формы
  • Литье в постоянные формы
  • Метод пенопласта
  • Метод литья под давлением

  При литье в песчаные формы как форма, так и стержень изготавливаются на основе кварцевых песков или специальных песков. Как правило, форма изготовлена ​​на основе бентонитовых связующих, тогда как стержни основаны на химических связующих.
  Компоненты сложной геометрии — даже с поднутрениями — могут быть легко получены с использованием химически связанных формовочных материалов в методе упаковки стержней. Еще одним преимуществом этих методов является то, что рентабельное производство возможно даже в случае небольших объемов и что изменения могут быть реализованы относительно быстро.
  Преимущество метода упаковки стержней, где контуры всех компонентов представлены песчаными стержнями, заключается в том, что температура литых деталей обычно не падает ниже 500°C между литьем и затвердеванием. Это приводит к отливке с максимально низким напряжением, что обеспечивает высокую точность размеров.
  Метод литья под низким давлением рекомендуется для изготовления опытных образцов и небольших серий. Расплав попадает в форму через стояк и подвергается воздействию давления ок. от 0,1 до 0,5 бар. В результате получается структура очень высокого качества, поскольку во время затвердевания также сохраняется давление.

  Несъемные изложницы из серого чугуна или жаропрочных сталей применяются для производства легкометаллических сплавов. Как и при литье в песчаные формы, стержни помещаются в литейную форму. При литье в постоянные формы различают литье под давлением и литье под низким давлением.

  Метод литья по выплавляемым моделям представляет собой особую форму литья в песчаные формы. Различные слои головки блока цилиндров формируются из вспененного полистирола, а затем склеиваются. В этом методе две модели головок цилиндров соединяются вместе с системой затвора и стояками, образуя так называемый кластер. Затем этот набор моделей многократно погружают в керамические покрытия и сушат потоком воздуха. Кластер отливается после того, как он помещен в гусиную шею и окружен рыхлым песком. Во время заполнения формы полистирол отступает и превращается в газ. Одним из преимуществ этого метода является то, что при этом также заливаются скважины с толщиной стенки до 4 мм. Кроме того, можно создавать масляные каналы любой формы и добиваться значительно более точных допусков в камере сгорания, при этом необходимые усилия по механической обработке сводятся к минимуму.

  Несъемные формы из термически обработанной горячедеформированной стали применяются в методе литья под давлением. Перед каждым процессом «стрельбы» формы необходимо обрабатывать разделительным составом.

  Перспективы технологии головок цилиндров

  Дальнейшее развитие технологии головок цилиндров будет направлено на облегчение конструкции, более высокопрочные материалы и более экономичные производственные процессы. Использование многоклапанной технологии, в том числе и для дизельных двигателей, позволит еще больше оптимизировать газообмен и повысить удельную мощность цилиндра. Свойства двигателей также постоянно совершенствуются в отношении оптимального расхода топлива и выбросов. Постоянное столкновение с этими новыми требованиями является серьезной проблемой для дизайнеров.

  Системные решения для литья головки блока цилиндров

  В дополнение к точной геометрии компонента необходимо заранее учитывать возможные методы литья и формовки, чтобы получить оптимальную литую деталь и в условиях серийного производства. Помимо различных изменений в конструкции, первоначальный опыт в отношении свойств будущих компонентов, отказов и доработок также приобретается во время опытного производства. Крайне важно не позднее начала серийного производства иметь под контролем брак и, в конечном счете, все факторы, ограничивающие выход продукции. Только так можно добиться одновременно высокой производительности и низких затрат, чтобы иметь возможность поддерживать заданную цену на компонент.
  Как уже подробно описано выше, головка блока цилиндров является той деталью, которая существенно определяет свойства двигателя. Уменьшение размеров обеспечивает постоянное уменьшение веса ГБЦ – как в чугунном, так и в алюминиевом литье. При этом требования к компоненту постоянно растут. Тесное сотрудничество между модельером, литейщиком и дизайнером в начале новой разработки — единственный способ противодействовать этому конфликту целей.
  Реагенты, используемые в процессе, также приобретают все большее значение для обеспечения надежности компонентов на протяжении всего жизненного цикла автомобиля. В настоящее время программное обеспечение для моделирования процесса заполнения формы, а также затвердевания стало современным. В дополнение к четко определенным процессам плавка и обработка расплава литейного металла требуют самых чистых шихтовых материалов и средств обработки.
  При производстве форм и особенно при производстве стержней необходимо, прежде всего, убедиться, что используемые формовочные материалы и связующие вещества гарантируют хорошую однородность размеров стержней или пакетов стержней. При литье чугуна возможно также использование добавок и огнеупорных покрытий. Тот факт, что толщина стенок стержней водяной рубашки, а также сердечников масляных каналов, в частности, была уменьшена до 4 мм, требует, чтобы связующие песка сердцевины гарантировали высокую начальную прочность, чтобы гарантировать, что сердечник можно манипулировать без разрушения сердечника.
  Используемое связующее должно иметь высокую горячую прочность во время процессов литья и затвердевания, чтобы можно было исключить риск разрушения стержня и отсутствие стабильности размеров даже в этом крайне критическом состоянии филигранных стержней. Тем не менее, связующее должно одновременно обеспечивать оптимальные характеристики вытряхивания во время процесса удаления сердцевины. Этот баланс становится особенно очевидным при литье алюминиевых сплавов. Пузырчатые дефекты и микропористость в компоненте вызывают утечки и обычно приводят к отбраковке. Чтобы свести этот риск к минимуму, важно инвестировать в максимально спокойное заполнение формы. Кроме того, важно учитывать извлечение кернового газа и осуществлять его надлежащим образом. В целом вяжущее вещество должно быть разработано таким образом, чтобы выбросы газа и других веществ были сведены к минимуму. Выброс газа из вяжущего во время литья должен быть согласован с металлом литья и интервалом затвердевания. То же самое относится и к добавкам. Если используются покрытия, газопроницаемость продукта также должна подходить для этого процесса.
  Кроме того, в чугунном литье может образоваться корка. Большое влияние здесь оказывают характеристики расширения песка формовочных материалов, газопроницаемость связующих, газопроницаемость покрытия и уровень прочности смеси формовочных материалов, но они могут только компенсировать дефекты в процессе заполнения формы и соответствующий разогрев секции пресс-формы в ограниченной степени. Основной проблемой при литье чугуна является предотвращение металлизации и/или проникновения и образования прожилок. Металлизацию и проникновение можно предотвратить, прежде всего, путем выбора правильного покрытия, которое должно быть согласовано как с материалом формы, так и с металлом отливки, чтобы предотвратить неблагоприятные химические реакции.
  Прожилки, особенно в сердечниках водяных рубашек и сердечниках масляных каналов, являются постоянной проблемой в практике литья чугуна. В большинстве случаев меры по устранению и предупреждению возникновения этого дефекта могут быть предприняты путем выбора подходящего формовочного материала или целенаправленного использования добавок песка. Шероховатости поверхностей во впускных и выпускных каналах можно избежать за счет гранулометрического состава используемого формовочного материала или за счет покрытия, герметизирующего зазоры между порами песчинок.
  Помимо решения чисто технических задач, используемые шихтовые материалы должны быть максимально экологичными. В настоящее время сотрудники, местные жители вокруг литейного производства, а также власти очень заинтересованы в том, чтобы вредные выбросы, запах, дым и конденсат были сведены к минимуму и чтобы эти выбросы соответствовали требованиям охраны труда в процессе производства.

  Почему в двигателе моего автомобиля есть головка блока цилиндров?

   Прокладка головки автомобильного двигателя является хорошо задокументированным компонентом, и многие водители знают о ее функциях, однако функции головки блока цилиндров менее известны. По этой причине мы собрали все, что вам нужно знать о головке блока цилиндров, включая ее роль, различные типы и потенциальные проблемы, с которыми вы можете столкнуться.

  Почему в моей машине есть головка блока цилиндров?

  Головка блока цилиндров является частью двигателя внутреннего сгорания вашего автомобиля и расположена над цилиндрами блока цилиндров. Вместе обе части образуют камеру сгорания, а на границе раздела между двумя частями используется прокладка головки. В головку блока цилиндров встроены каналы и отверстия для подачи воздуха и топлива в камеру сгорания. Кроме того, некоторые из проходов позволяют выхлопным газам выходить.

  Головка блока цилиндров Ford Windsor V8

  Обеспечение постоянной смазки камеры сгорания (цилиндра) — еще одна функция головки блока цилиндров. Смазка цилиндра важна, потому что она позволяет двигателю работать плавно, что делает головку цилиндра критически важной частью работы двигателя автомобиля.

  Из чего состоит головка блока цилиндров и как она устроена?

  Головка блока цилиндров является одним из самых дорогих компонентов двигателя из-за необходимости работы при экстремальных температурах и сложной геометрии. Экстремальные рабочие температуры из-за сгорания означают, что головка блока цилиндров изготовлена ​​из таких материалов, как алюминиевые сплавы.

  Головки цилиндров являются сложными компонентами

  Головка цилиндров закреплена на корпусе коленчатого вала, а крышка клапана находится сверху головки цилиндров, чтобы закрыть ее.

  Типы головок цилиндров

  Цилиндр с плоской головкой : Цилиндр с плоской головкой является самой старой и простой конструкцией головок цилиндров. Основная роль цилиндра с плоской головкой заключается в защите блока цилиндров. Из-за своего возраста и простоты они не позволяют двигателю работать эффективно, что делает их непопулярными в современных автомобилях.

  Головки цилиндров с верхним расположением распределительных валов : Цилиндры с верхним расположением распределительных валов являются самым современным типом головок цилиндров. Как следует из названия, этот тип головки блока цилиндров включает в себя распределительный вал, что устраняет необходимость в толкателях. Кроме того, конструкция объединяет каналы и обеспечивает лучший воздушный поток, что делает его более эффективным.

  Головки цилиндров с верхним распределительным валом : Этот тип цилиндра превосходит цилиндр с плоской головкой, но не головку цилиндра с верхним распределительным валом. Головки цилиндров с верхним расположением клапанов имеют над собой распределительный вал, а это означает, что им требуются толкатели и клапаны для обеспечения более эффективного воздушного потока.

  Как головка блока цилиндров не перегревается?

  Как упоминалось выше, головки цилиндров работают при очень высоких температурах из-за процесса сгорания в двигателе. Поэтому очень важно, чтобы головка блока цилиндров не перегревалась, но как это достигается? Головки цилиндров охлаждаются двумя способами, описанными ниже:

  Головка цилиндров с водяным охлаждением

  Большинство современных двигателей теперь используют систему водяного охлаждения для поддержания температуры головки цилиндров. Вода содержит морозостойкий агент для предотвращения замерзания в течение ночи, а жидкость транспортируется через каналы, встроенные в головку блока цилиндров, для отвода избыточного тепла.

  Преимущество этого типа системы охлаждения заключается в том, что жидкость может поглощать и рассеивать большое количество тепла, что делает ее одной из самых эффективных систем охлаждения.

  Головка блока цилиндров с воздушным охлаждением

  Головки блока цилиндров с воздушным охлаждением охлаждаются проходящим воздухом и требуют ребер охлаждения для направления воздуха над головкой блока цилиндров. Ключевым преимуществом этого типа системы охлаждения является ее простота. Это надежная система охлаждения, дешевая и не требующая особого обслуживания. В отличие от головок цилиндров с водяным охлаждением, этот метод означает, что вам не нужно беспокоиться о замерзании воды.

  Наиболее распространенные симптомы проблемы с головкой блока цилиндров?

  Из-за характера и многофункционального назначения головки блока цилиндров возникновение проблем вполне естественно.

  Дефектная прокладка головки блока цилиндров 

  Дефектная прокладка головки блока цилиндров является одной из наиболее распространенных проблем, возникающих при работе с головкой блока цилиндров. Основной причиной этой проблемы является износ, в частности истирание . Прокладка головки блока цилиндров зажимается между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров, выполняя роль уплотнения. Если на прокладке головки наблюдается повышенный износ, она не сможет выполнять свою основную функцию уплотнения и, следовательно, приведет к утечке.

  Перегрев 

  Другим наиболее распространенным признаком неисправности головки блока цилиндров двигателя является перегрев. Головка блока цилиндров находится под давлением из-за характера процесса сгорания и может снизить эффективность прохождения охлаждающей жидкости через головку блока цилиндров. В результате головной цилиндр перегревается и форма искажается. Во избежание перегрева необходимо регулярно проверять и поддерживать уровень охлаждающей жидкости.

  Низкая производительность двигателя

  Плохая работа двигателя является явным признаком того, что возникла проблема с головкой блока цилиндров. Это может произойти из-за трещины в головке блока цилиндров, что отрицательно сказывается на способности двигателя сжигать топливо. Проблема будет очень четкой и легко идентифицируемой при вождении автомобиля.

  Низкий уровень охлаждающей жидкости

  Низкий уровень охлаждающей жидкости может привести к легко обнаруживаемой утечке через головку блока цилиндров. Трещина в головке блока цилиндров может быть источником проблемы, которая затем будет иметь эффект домино и привести к перегреву двигателя.

  Отремонтировать или восстановить головку цилиндров

  Из-за сложности головки цилиндров ремонт обычно бывает дорогим. К счастью, ремонт или восстановление головок блока цилиндров проводятся часто и хорошо известны.

  После выполнения ремонта головку блока цилиндров обычно шлифуют до плоского состояния, чтобы обеспечить ее плотное прилегание к блоку цилиндров. Полная замена головки блока цилиндров проводится редко, так как большинство ремонтных работ сосредоточено на таких деталях, как легкодоступные клапаны.

  Крышка головки цилиндров | EMP Литье под давлением

  1. Обзор крышки головки цилиндра

  Существует три типа головок цилиндров, включая головки цилиндров с плоской головкой, верхним расположением клапанов и верхним распределительным валом, каждая из которых может быть изготовлена ​​из чугуна или алюминия, в зависимости от конкретного системы, в которой они используются. Крышка головки блока цилиндров нашего двигателя изготовлена ​​из алюминиевого сплава. Как правило, алюминиевый сплав легче и обладает более сильным потенциалом рассеивания тепла, чем любой другой материал. Между тем, почему в качестве материала крышки клапана головки цилиндров выбран алюминиевый сплав? Не только алюминиевая крышка головки блока цилиндров может уменьшить вес автомобиля, но и улучшить эффект рассеивания тепла двигателем. Крышки головки цилиндров служат для герметизации пространства головки блока цилиндров снаружи двигателя. В результате работы двигателя внутреннего сгорания внутри головки блока цилиндров присутствуют картерные газы от процесса сгорания и капли масла из смазочной системы двигателя.

  Головка блока цилиндров обычно расположена в верхней части блока цилиндров. Он служит корпусом для таких компонентов, как впускные и выпускные клапаны, пружины и толкатели, а также камера сгорания.

  2. Преимущества крышки головки блока цилиндров

  Она подает воздух и бензин в камеру сгорания и служит крышкой для цилиндров. Основное преимущество головки блока цилиндров заключается в том, что прокладка головки цилиндров обеспечивает надлежащее уплотнение цилиндров, чтобы они могли создавать достаточную компрессию для работы двигателя.

  3.Application of Cylinder Head Cover

  • Single acting cylinder

  • double-acting cylinder

  • Diaphragm cylinder

  • Impact  cylinder

  • Rotary pneumatic cylinder

  • Gas-liquid Демпфирующий цилиндр

  • Шаг в цилиндр

  4.

  Спецификация крышки головки цилиндра

  Material	Aluminum alloy :A380  ADC12
  Casting Process	HPDC
  Die Casting Machine	300-500T
  Weight	Depend on part size
  dimension	Зависит от размера детали
  Годовой объем	60 000 в год
  Требования к пористости	ASTM E505 уровень 3
  Требование к тесту на герметичность	IP67
  Применение	HEV

  Отрасли

  • Автозапчасти
    • Запчасти для электромобилей
      • Аккумулятор для электромобиля
      • Зарядное устройство для электромобилей
      • Электронный блок управления EV/блок управления двигателем
      • Приводной двигатель электромобиля
    • Запчасти для газовых автомобилей
      • Аксессуары для двигателя
      • Детали трансмиссии
  • Детали машин
    • Изготовленный на заказ кронштейн ADC12 Алюминиевый штамп
    • Литье под давлением часть
    • Die Base
    • Алюминиевый монтажный кронштейн
    • Запчасть сиденья
  • Телекоммуникационные детали
    • Телекоммуникационная крышка
    • Телекоммуникационная полость
    • Алюминиевый литой радиатор
    • Корпус радиатора
  • Детали насосов и клапанов
    • Корпус водяного насоса
    • Корпус масляного насоса
    • Алюминиевые детали клапана для литья под давлением

  Последняя информация

  • Разрыв формы для литья под давлением — это очень страшно! В чем проблема?

    Ⅰ. Основная причина растрескивания форм для литья под давлением1. Температура в течение…

  • Методы производственной эксплуатации и меры по техническому обслуживанию алюминиевых форм для литья под давлением

    Здесь EMP представит методы производства и эксплуатации, а также техобслуживание…

  • Как насчет литого под давлением алюминиевого радиатора?

    Литой под давлением алюминиевый радиатор был создан и разработан в Западной Европе и …

  НУЖНА ПОМОЩЬ ДЛЯ ВАШЕГО СЛЕДУЮЩЕГО ПРОЕКТА?

  Пожалуйста, заполните форму ниже и наши специалисты свяжутся с вами в течение 12 часов! Для более оперативного ответа вы можете связаться с нами по телефону или WhatsApp: +86-180-2619-3705.

  Схема, части, функции, типы, использование [PDF]

  В этой статье вы узнаете , что такое головка блока цилиндров? Его детали, функции, использование и типы головок цилиндров подробно объясняются диаграммами . Загрузите PDF-файл в конце статьи.

  Что такое головка блока цилиндров?

  В двигателе верхняя часть цилиндра закрыта отдельной литой деталью, называемой головкой цилиндра. Головка блока цилиндров крепится болтами к верхней части блока цилиндров. Это соединение закрыто прокладкой головки. Он состоит из камеры сгорания, свечей зажигания, а иногда и клапанов (в I и F-головках).

  В большинстве двигателей головка блока цилиндров имеет каналы, по которым воздух и топливо поступают в цилиндры и через которые выхлопные газы выходят. Головка блока цилиндров обычно изготавливается из серого чугуна или алюминиевого сплава. Преимущества алюминия заключаются в легкости и высокой теплопроводности.

  Детали головки цилиндров

  Ниже приведены детали головки цилиндров:

  1. Прокладка головки блока цилиндров
  2. Впускные и выпускные каналы
  3. Клапаны головок
  4. Головка камеры сгорания
  5. Свечи зажигания
  6. Топливные форсунки
  7. Головка распределительного вала
  8. Дополнительные детали головки блока цилиндров

  1.

  Прокладка головки блока цилиндров

  Расположены между головкой блока цилиндров и блоком двигателя. Прокладка головки прикручена к верхней части корпуса двигателя. Эти прокладки действуют как уплотнение между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров. Это предотвращает утечку или смешивание масла и охлаждающей жидкости двигателя.

  2. Впускные и выпускные каналы

  Впускные и выпускные каналы являются частью головки блока цилиндров. Впускное отверстие предназначено для циркуляции воздуха через канал в головку блока цилиндров и камеру сгорания.

  После процесса сгорания газы удаляются из камеры сгорания через выпускное отверстие. Это позволяет избежать нарастания внутреннего давления, которое может привести к взрыву.

  3. Головные клапаны

  В двигателе есть клапаны, которые должны закрываться и открываться, назначение которых состоит в том, чтобы остановить или предотвратить попадание воздуха и топлива в камеру сгорания. В двигателе внутреннего сгорания каждый цилиндр имеет два клапана: впускной клапан обычно больше, а выпускной меньше.

  4. Головная камера сгорания

  Головная камера сгорания называется ядром двигателя. В котором топливовоздушная смесь сгорает для выработки энергии, необходимой для движения автомобиля. Камеры сгорания доступны в различных формах и размерах. Ну, это зависит от вашего двигателя и области применения автомобиля.

  5. Свечи зажигания

  Свеча зажигания подает питание в камеру сгорания для воспламенения воздушно-топливной смеси. Свечи установлены на головках цилиндров, их концы ведут непосредственно в камеру сгорания. Обычно они имеют резьбу для обеспечения герметичности.

  6. Топливные форсунки

  Топливные форсунки также находятся на крышке головки блока цилиндров. В дизельном двигателе форсунки впрыскивают топливо в камеру сгорания с помощью впрыскивающего насоса.

  7. Головка распределительного вала

  Головка блока цилиндров также включает распределительный вал. При этом распределительный вал открывает и закрывает клапаны. Коленчатый вал является одним из компонентов блока цилиндров, использует ремень для привода распределительного вала головки блока цилиндров.

  8. Дополнительные детали головки блока цилиндров

  Головка блока цилиндров также имеет порты для смазки и охлаждения двигателя. Конструкции портов головки цилиндров различаются, как и конструкции головок. По сути, цель каждого типа конструкции — сделать деталь максимально эффективной.

  Конструкция головки блока цилиндров

  Отлита отдельно от блока цилиндров, чтобы исключить необходимость очистки от нагара и шлифовки клапана. Для сохранения компрессии в цилиндре между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров расположена плоская прокладка.

  В некоторых случаях, например, в двигателях гоночных автомобилей, отдельная головка не используется. Но единая деталь блока цилиндров и головки сделать сложнее и дороже, а внутренние детали двигателя не так доступны.

  В зависимости от расположения клапанов головка блока цилиндров может иметь распределительные валы, коромысла и клапаны. Предусмотрены водоводы для размещения клапана и плунжера. С механической точки зрения конструктивные детали разъемной ГБЦ, пожалуй, самые сложные.

  При изготовлении съемных головок необходимо учитывать следующие моменты:

  1. Отверстие цилиндра или линейного вала не должно деформироваться под действием прижимных шпилек.
  2. Циркуляция охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров должна быть доведена до максимума.
  3. Для обеспечения надежного газонепроницаемого соединения удерживающие шпильки должны быть максимально равномерно распределены по окружности каждого цилиндра.

  Функция головки блока цилиндров

  Головка блока цилиндров играет важную роль в автомобиле. Структура головки блока цилиндров сложна и состоит из множества портов. Один из этих портов предназначен для работы, и их общие роли объясняют ценность этой части двигателя.

  Обеспечивает крепление различных компонентов, таких как впускные и выпускные выпускные клапаны и каналы, свечи зажигания, топливные форсунки и распределительные валы. Кроме того, он уступает место охлаждающей жидкости, маслу и дымовым газам.

  Блок цилиндров поглощает тепло, выделяемое двигателем, и, таким образом, создает охлаждение для предотвращения выхода двигателя из строя. Он герметизирует камеру сгорания и служит механическим блоком управления двигателем. Он также устраняет компрессию, возникающую из-за давления сгорания.

  Четыре конструкции головки блока цилиндров

  На рисунках показаны четыре конструкции головки блока цилиндров и расположение клапанов.

  • At (a) – популярная конструкция с боковым клапаном, в которой все клапаны находятся на одной линии, съемная головка турбулентного типа. Поршень вплотную подходит к плоскому положению головки блока цилиндров.
  • В (b) показана конструкция обратного клапана головки блока цилиндров, обеспечивающая хороший объемный КПД, поскольку можно использовать впускной клапан большого диаметра, а порт клапана дает прямой доступ к отверстию.
  • На (c) показана головка блока цилиндров с вертикальными клапанами на одной линии, что позволяет использовать простой толкатель и коромысло.
  • At (d) представляет собой идеальную полусферическую головку, которая используется во многих высокопроизводительных конструкциях. В этой конструкции путь пламени короткий, а высокая степень сжатия может быть легко обеспечена куполообразной головкой поршня.

  Типы головок цилиндров

  Ниже приведены типы головок цилиндров:

  1. Головка цилиндра с плоской головкой
  2. Головка цилиндра с верхним расположением клапанов
  3. Головка цилиндра с верхним распределительным валом

  1. Головка цилиндра с плоской головкой

  Изображение: Amazon.in

  Эти типы головок цилиндров состоят из цельного куска чугунного металла без каких-либо механических частей. Помимо простой конструкции, головка блока цилиндров плоского двигателя имела свои недостатки.

  Клапаны расположены по бокам блока цилиндров. Это приводит к тому, что впускные газы перемещаются под углом 90°, что приводит к неэффективному сгоранию и низкой степени сжатия. Из-за недостатков конструкции цилиндр с плоской головкой больше не считается обычным явлением.

  Они просты в изготовлении и требуют низкой стоимости, головка обеспечивает эффективное протекание охлаждающей жидкости. Он легкий, а также позволяет использовать компактный двигатель. Его можно найти в небольших двигателях, таких как те, которые используются в газонокосилках, небольших тракторах и сельскохозяйственных транспортных средствах.

  2. Головка блока цилиндров с верхним расположением клапанов (OHV)

  Изображение: mzwmotor

  Головки блока цилиндров с верхним расположением клапанов имеют сложную конструкцию и также известны головками цилиндров I-типа. Сюда входят детали клапанного механизма, свечи зажигания и каналы для впускных и выпускных газов.

  Двигатели с головками цилиндров с верхним расположением клапанов работают лучше благодаря расположению клапанов и впускных каналов. При этом поток всасываемых газов быстрый и плавный благодаря лучшей конструкции путей.

  Преимущество установки этого типа заключается в том, что выпускные отверстия также более эффективны, а головка не нагревается по сравнению с плоской головкой. Это также приближает распределительный вал к коленчатому валу.

  3. Головка блока цилиндров верхнего распределительного вала (OHC)

  Изображение: istockphoto

  Эти типы головок цилиндров позволяют использовать детали клапанного механизма, свечи зажигания, впускные и выпускные каналы, причем головка также содержит распределительный вал. При этом расположение распределительных валов в головке блока цилиндров различается. Это может быть середина, середина ряда клапанов или верхняя часть клапана.

  Головка блока цилиндров с верхним расположением распредвала доступна в двух конфигурациях: одинарной и двойной. В головке блока цилиндров с одним верхним расположением впускной и выпускной клапаны находятся на одном распределительном валу. В головке блока цилиндров с двумя верхними распредвалами имеется два отдельных распределительных вала для впускного и выпускного клапанов.

  Преимущества цилиндра и головки

  Ниже приведены преимущества цилиндра и головки из алюминиевого сплава:

  1. Более высокая теплопроводность, которая примерно в три раза выше, чем у чугуна.
  2. Малый вес.
  3. Повышенная степень сжатия без детонации за счет теплопроводности.
  4. Лучшее охлаждение при работающем двигателе.
  5. Повышенная выходная мощность и низкий расход топлива благодаря повышенной степени сжатия и лучшему охлаждающему эффекту.
  6. Двигатель прогревается быстрее и требует меньшего размера радиатора.

  Недостатки

  Ниже приведены недостатки цилиндра и головки из алюминиевого сплава:

  1. Двигатель стоит дороже из-за быстрого алюминиевого сплава.
  2. Из-за низкого модуля упругости возможно образование корки из-за прижатия шпилек.
  3. Из-за более высокого теплового расширения требуется больший зазор между поршнем и цилиндром.
  4. Большая вероятность коррозии охлаждающей водой.
  5. Иногда необходимо использовать чугунные седла клапанов и свечные вкладыши.
  6. Из-за интерметаллической коррозии между стальными шпильками и алюминиевым сплавом головка может прилипнуть к блокам цилиндров.

  Применение головки блока цилиндров

  Ниже приведены области применения головки блока цилиндров:

  1. Головка блока цилиндров интегрирована с блоком цилиндров, что в некоторых случаях обычно делается в гоночных автомобилях для обеспечения газонепроницаемого соединения.
  2. Съемная головка имеет больше преимуществ, чем цельная конструкция.
  3. Однако в некоторых двигателях большой мощности, требующих более высокой скорости охлаждения, например, в гоночных автомобилях, могут использоваться медные сплавы.

  Заключение

  Как вы теперь знаете, это съемный металлический элемент, который надевается на верхнюю часть блока цилиндров. Который в основном используется для закрытия камеры сгорания двигателя сверху. Итак, я надеюсь, что рассказал все о деталях головки блока цилиндров и их функциях.

  Если у вас остались сомнения или вопросы по поводу « ГБЦ », — спросите вы в комментариях. Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями. Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления, когда мы загружаем новые сообщения.

  [jetpack_subscription_form show_subscribers_total = «false» button_on_newline = «false» custom_font_size = «16px» custom_border_radius = «0» custom_border_weight = «1» custom_border_color = «#000000» custom_padding = «15» custom_spacing»__10_es submit 000000-border-color has-background has-vivid-cyan-blue-background-color” email_field_classes=»has-000000-border-color» show_only_email_and_button=»true»]

  Загрузить PDF-файл этой статьи

  Загрузить PDF-файл

  Вы можете прочитать больше об автомобилях в нашем блоге:

  1. Что такое карданный вал? Это схема, детали, типы, функции и многое другое
  2. Маховик: детали, работа, типы, области применения и многое другое
  3. Шатун: детали, типы, функции, использование и многое другое [PDF]

  Внешние ресурсы:

  • carbiketech.