Головка блока цилиндров: назначение и принцип работы

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.

Прайс-лист

Цены действительны с 1 апреля 2021 года
Скачатьпрайс-лист

Работы с ГБЦ (отечественное производство)

Опрессовка головки блока

Работы с ГБЦ (иномарки)

Опрессовка головок блока цилиндров

С нами сотрудничают

• Газораспределительный механизм (грм): устройство, назначение и принцип работы

  Мосводосток

• Автокомбинат им. Краузе

• МосАвтоДор

• ТулаАвтоДор

• ОГУП «Волгоградавтодор»

• АО «МосТоТрест-Сервис»

• ФГУП «Пойма»

• ГБУ «Жилищник»

• ПАО «Мостотрест»

• МТФ-завод «МОКОН»

• АО «ФЦНИВТ «СНПО «ЭЛЕРОН»

• Агрохолдинг «РУСМОЛОКО»

• ООО «ТУЛАМАШАГРО»

• АО «МИСК»

• ООО «ССК «ГАЗРЕГИОН»

• АО «ГАЗСТРОЙ»

• ПАО «ГОФРОН»

• ФСК «Мостоотряд-47»

• СТФ «Мостоотряд-99»

• АО «Шаховский ДСК»

• АО «Озеры-молоко»

Схема проезда

Можно ли ездить с пробитой прокладкой ГБЦ

Автовладельцы часто спрашивают, можно ли ездить с пробитой прокладкой ГБЦ. Не всегда имеется возможность сразу устранить проблему, к примеру, когда неисправность произошла в дороге или вдали от станции технического обслуживания.

Специалисты утверждают, что ехать в такой ситуации нельзя. Это особенно актуально, если антифриз попадает в масло или наоборот. Единственный выход — перемещение только на буксире. Если проигнорировать это требование и проехать даже 200-300 км, может потребоваться капремонт мотора.

В ситуации, когда масло и антифриз не смешиваются, небольшое расстояние проехать разрешается. Здесь речь идет о небольшом повреждении, но необходимо следить за температурой двигателя и уровнем ОЖ. Ведь если пробитие прокладки произошло с внутренней стороны, то высок риск повреждения клапанов и поршней в результате попадания антифриза в цилиндры.

Портинг двигателя. Что это и зачем?

Это достаточно редкий и сложный вид тюнинга двигателя внутреннего сгорания, который обычно применяется, когда уже все остальные апгрейды сделаны, а хочется добавить еще больше мощности своему автомобилю. Из-за его достаточной редкости о нем слышали далеко не все автомобилисты. В этой статье я расскажу о том, что это такое, зачем это делается и какие преимущества дает.

Голова блока цилиндров — это одна из основных частей поршневого двигателя внутреннего сгорания. Именно в ней установлены впускные и выпускные клапана, через нее в двигатель подается воздух, и удаляются отработанные газы. Обычно ГБЦ создается на заводе путем литья в песок и дальнейшей механической обработки.

Так как литье в песок — это не самый точный метод создания металлических деталей, то на получаемой поверхности остаются следы песчинок, которые выглядят как шероховатая и немного неровная поверхность. Так как впускные и выпускные каналы в ГБЦ находятся внутри, то их механическая обработка затруднена, и большинство автопроизводителей оставляет их «как есть». Действительно, для гражданских автомобилей эти неровности не представляют абсолютно никаких проблем, а их удаление бы значительно повысило себестоимость производства.

Однако на спортивных автомобилях эти неровности уже начинают ограничивать мощность двигателя, ведь сильный воздушный поток начинает «зацепляться» за неровности, и пропускная способность этих каналов становится ограниченной.

И тут на помощь приходит портинг — полировка и доработка каналов ГБЦ, а также расточка седел клапанов. Эта процедура позволяет повысить мощность форсированного двигателя вплоть до 30%, а это весьма и весьма немало.

Как делается портинг?

Самый простой способ обработать каналы ГБЦ — отполировать их при помощи дремеля или дрели. В случае, если у мастера прямые руки, то можно добиться отличных результатов. Однако если каждый канал будет сделан немного по-разному, то это может привести к снижению мощности двигателя и даже к его разрушению из-за неравномерности воздушного потока в каждый из цилиндров и неравномерного сгорания топлива. Этот способ дешев и хорош, но квалификация мастера должна быть на высоте.

Более качественный, но и намного более дорогой способ — использование ЧПУ станка. Процесс не сильно отличается от работы дремелем, однако вместо рук мастера выступает роботизированный станок, а значит влияние человеческого фактора минимально.

Также есть очень прикольный способ портинга при помощи вязкого абразивного вещества — экструзионный портинг. Его можно достаточно долго описывать, но лучше посмотреть на видео:

Стоит ли мне прямо сейчас сделать портинг своего двигателя?

Если сделать портинг на штатном двигателе, то его эффект будет практически незаметен, так как даже штатная ГБЦ способна пропускать через себя избыточное количество воздуха. Поэтому начинать тюнинг с этой процедуры абсолютно нет смысла. Лучше для начала сделать чип-тюнинг и поставить турбину побольше.

Также перед портингом рекомендуется установить спортивные распределительные валы и улучшенный впускной коллектор, про высокопроизводительную выхлопную систему тоже забывать не стоит.

Если же машина уже достаточно прокачана, то портинг будет отличным выбором, и добавит автомобилю вплоть до 30% мощности.

Если Вам интересна данная тематика, и хочется узнать еще больше, то подписывайтесь и ставьте лайки. Новые интересные статьи не заставят себя долго ждать!

Источник

Каким нагрузкам подвергается ГБЦ во время работы двигателя?

Во время работы мотора головка подвергается таким нагрузкам:

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

Во время сгорания топлива в различных 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 различные части ГБЦ, могут приводить к деформации металла. Чтобы предотвратить подобное результата 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, что позволяет осуществлять необходимый ремонт;
• Минимальная масса и размеры.

Чем отличается от предшественника

Вполне логично изучить отличия ГБО 5 поколения от 4 генерации газобаллонного оборудования.

Как вы уже понимаете, учитывая конструктивные изменения, принцип работы у нового ГБО 5 поколения несколько иной. Различия оказались действительно существенными.

Можно привести несколько основных аргументов, позволяющих доказать, что разница между ГБО 4 и ГБО 5 поколения действительно больше, нежели при сравнении тех же систем 4 и 3 поколения.

1. Блок управления. Начнём чуть ли не с главного отличия между ГБО 5-го и 4 поколения. У предшественника использовалась система импульсного впрыска, которая работала за счёт отдельного блока управления. Теперь же газобаллонное оборудование просто соединяется со штатной системой. Для обмена информации используется кабель высоковольтного типа.
2. Рампа с форсунками. Их режим работы остаётся неизменным вне зависимости от того, какое топливо используется, газ или бензин. Это позволяет водителю не чувствовать разницу в работе ДВС.
3. Новая схема работы ГБО уже 5 по счёту поколения предусматривает возможность соединения с системой OBD, чего у предшественника не было предусмотрено.
4. Мотор не заливает свечи, на них не образуется нагар. Это способствует увеличению срока службы элементов.
5. Двигатель переходит на щадящий режим работы. Это положительно сказывается на ресурсе ДВС.
6. Расчёт корректировки подачи горючего. У нового поколения это происходит по массе. Из-за этого стабильность работы не зависит от того, какая температура окружающей среды и какие характеристики у используемой смеси газа.
7. Циркуляция газа по магистралям происходит постоянно. Входит через одну магистраль, выходит через другую. Есть разница и в трубопроводах. Новые стали надёжнее и прочнее.
8. Уход. Он стал менее необходимым. В новой системе не происходит образование конденсата, а потому чистить редуктор и инжектор с целью профилактики не требуется. Единственным требованием в плане обслуживания является замена газового фильтра одновременно с заменой моторного масла.
9. Не требуется периодически чистить газовые магистрали. Загрязнения в 4 поколении были связаны с реакцией между газом и трубкой из меди. Новые магистрали пластиковые, и никакие реакции при этом не возникают. Масляные фракции сгорают ещё при работе мотора. Любые загрязнения задерживаются фильтрами на магистралях и в насосе.
10. Можно запрограммировать автоматический переход с газа на бензин, и с бензина на газ при определённых условиях.
11. У предшественника газовые форсунки достаточно быстро закоксовывались, что было связано с установкой оборудования во впускной коллектор. У нового узла многоточечная система и последовательный впрыск, при котором газ впрыскивается одновременно с небольшим объёмом бензина. Из-за этого такого эффекта как закоксовка не наблюдается.

Всё это указывает на то, что разница между двумя поколениями действительно существенная. Их работа, схема и принцип работы отличаются. При этом у ГБО актуального 5 поколения имеются не только объективные преимущества, но и некоторые недостатки.

Диагностика неисправностей и ремонт головки блока цилиндров

В процессе эксплуатации, головка блока испытывает большие нагрузки. Это и механическое воздействие деталей, и высокие температуры, образуемые в камере сгорания. Чаще всего, все неисправности сводятся к тому, что двигатель перестает развивать требуемую мощность и начинает работать неустойчиво. Если регулировка механизмов, имеющих к этому отношению, не дают должного эффекта, значит, самое время провести ремонт головки блока цилиндров.

Диагностика неисправностей начинается с внешнего осмотра газораспределительного механизма, а также корпуса головки. На ней недолжно быть все возможных трещин, сколов и прочих дефектов.

Кстати о трещинах. Это самая страшная неисправность ГБЦ. Она может образоваться в результате воздействия больших температур. Чаще всего, это происходит из-за частых перегревов двигателя. Вначале, это будет микротрещина, которая постепенно будет разрастаться. О ее присутствии будет говорить наличие в охлаждающей жидкости остатков масла и появление соответствующих пузырей в бачке. Трещина в блоке нарушит герметизацию клапанного механизма, что приведет к ослаблению посадки многих деталей. Как следствие, снижение мощности двигателя, падение компрессии и т п. Ремонт блока с трещиной, как и с любыми другими механическими повреждениями не допустим, поэтому его подвергают замене.

При снятии ГБЦ проверяют нижнюю плоскость соединения с блоком цилиндров. Для этого, к ней прикладывается специальная линейка по диагонали всей длины ГБЦ. Контроль зазоров выполняется с помощью измерительного щупа. Нормой измерений можно считать зазор, не превышающий 0,06 миллиметров. Если эта величина больше, то плоскость подвергают шлифовке.

Проверка износа шеек опоры кулачкового вала и его подшипников выполняется с помощью микрометра. Результаты измерений необходимо сравнить с нормами, которые допустимы именно для вашей модели двигателя. Если имеются определенные отклонения, то, исходя из значений, принимается решение о способе ремонта.

Состояние таких деталей, как коромысла, седла и рычаги определяется с помощью внешнего осмотра. В том случае, когда фаска «утоплена», но стержень, при этом, находится в порядке, то ее нужно обработать. После этого, клапан можно применять снова.

Всевозможные внешние дефекты в виде царапин, заусенцев и т п. устраняются при помощи шлифовки. Данная процедура, прежде всего, касается тех мест, где необходима герметизация соединений.

Данная процедура выполняется при обнаружении серьезных повреждений корпуса ГБЦ. Как было сказано ранее, к ним относятся различные трещины и отломившееся части. Помимо этого, замена потребуется в случае, когда отклонения величины зазоров от нормы значительно превышают допустимые значения и в любых других случаях, когда невозможно провести ремонт.

Вместе с новой головкой, необходимо сразу подвергать замене прокладку ГБЦ, а также прокладку ее крышки. Данные элементы всегда заменяются новыми при установке новой головки.

Чтобы провести замену, необходимо отсоединить все части, которые препятствуют демонтажу ГБЦ. Ими могут быть – инжектор, карбюратор, впускные и выпускные коллекторы, механизмы распределения зажигания (свечи, бронепровода, трамблер), элементы системы охлаждения (патрубки), а также различные штекера и датчики. После этого демонтируют ремень или цепь привода газораспределительного механизма. На некоторых моделях двигателей еще и бензонасос.

После этого, откручивают гайки крепления крышки головки и снимают саму крышку. После этого, вы можете принимать решение по снятию головки блока. Допускаются варианты, когда разборка клапанного механизма и демонтаж распределительного вала производится после снятия ГБЦ или до его снятия. В первом случае, выполнить эту процедуру намного легче, потому что есть ряд деталей, открутить которые можно только с помощью надежной фиксации ГБЦ.

После полной разборки и снятия ГБЦ устанавливают новую деталь. Ее можно выполнять как с установленным на нем механизмом газораспределения, так и с перестановкой старых деталей на новую головку. В последнем случае, необходимо будет провести регулировку и подгонку клапанов, а также прочих элементов.

После установки ГБЦ, все снятые элементы устанавливаются в обратной последовательности. После этого, необходимо будет провести регулировку угла опережения зажигания и газораспределительного механизма.

Проверка головки цилиндра на наличие трещин

Магнитно-порошковая диагностика

Данный метод считается одним из наиболее оперативных и точных. Принцип проверки следующий: головка устанавливается на специальный магнитный стенд, после чего головка посыпается металлической стружкой. В местах трещин стружка не сможет примагнититься, что и будет свидетельствовать о наличии трещины в конкретном участке.

Проверка ГБЦ с использованием специальной жидкости

Для данного метода потребуется специальная жидкость. Головка полностью очищается от грязи, затем обезжиривается. Красящая жидкость наносится на чистую поверхность, и после нескольких минут удаляется при помощи тряпки. Любые, даже малейшие трещины и дефекты будут окрашены в цвет жидкости, и вы без проблем сможете увидеть их.

Проверка головки под давлением в воде

Принцип заключается в том, чтобы подключить головку к компрессору, предварительно загерметизировав в ней все отверстия. Далее ГБЦ погружается в ванну с водой. Если в головке будут трещины, они так или иначе проявятся в виде пузырьков воздуха. Таким образом вы сможете увидеть в каком месте есть трещина, после чего можно произвести более детальное изучение повреждения.

Существуют разновидности данного метода, так, к примеру, некоторые не погружают «голову» в ванну, а просто наливают воду в нее, после чего подают воздух под давлением.

Конструктивные особенности ГБЦ

В свою очередь форма ГБЦ для каждого двигателя индивидуальна и может меняться:

1. В зависимости от расположения камер сгорания.
2. Деталей зажигания и их относительного положения к цилиндрам.
3. Расположение и общего количества деталей газоотводной системы.
4. Различных конструктивных особенностей конкретного двигателя.

Например, классическая форма головки однорядного двигателя закрывает несколько цилиндров одновременно. В V-образной конструкции мотора применяется несколько отдельных ГБЦ в одном двигателе, где каждый ряд цилиндров имеет свою головку. Такая конструкция практически предотвращает деформации, так как каждая головка имеет довольно малые размеры.

Также ГБЦ различаются по типу образования и подачи горючей смеси в камеры сгорания. За счет этого головки для карбюраторных и инжекторных двигателей имеют немного разную конструкцию и отличаются:

• Формой камер сгорания;
• Конструкцией впускного коллектора;
• Диаметром его клапана и каналов.

Есть также конструктивные особенности и в ГБЦ дизельных моторов.

О прокладке

Прокладка головки блока расположена на самом главном стыке двух массивных деталей двигателя, и с точки зрения техники её герметичность обеспечить достаточно сложно. Детали могут неравномерно нагреваться, стык при этом подвержен короблению, края прокладки расположены в огневой зоне надпоршневого пространства, через тот же стык проходят каналы масла и охлаждающей жидкости.

Поэтому прокладку изготавливают или из специального термостойкого материала с металлической окантовкой отверстий, или в последнее время просто из тонкого листового металла в несколько слоёв. Особо снобистские конструкции вообще лишены прокладки, настолько точно там подгоняются поверхности.

Прокладка сжата огромным давлением, которое создаётся затяжкой болтов крепления головки к блоку по специальной методике, как правило, до предела их текучести. Поэтому болты, как и прокладку, следует менять на новые при каждом демонтаже. Для точного позиционирования прокладки в стыке устанавливаются направляющие втулки.

Прокладка обладает строго регламентированной толщиной в сжатом состоянии, поскольку от этого зависит степень сжатия двигателя. Иногда предусматриваются ремонтные размеры, необходимые если головка или блок подвергались выравнивающей шлифовке при ремонте двигателя.

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.

Что в итоге

Вполне очевидно, что от глубины шлифовки будет также напрямую зависеть и дальнейший подбор прокладки ГБЦ не только по материалам изготовления (например, металл или армированный паронит), но и по толщине. Данное утверждение справедливо и в том случае, если после фрезеровки существует риск того, что клапана ГРМ окажутся слишком длинными.

Квалифицированно проведенные работы по проверке на герметичность, ремонту трещин, расточке и шлифовке ГБЦ или БЦ позволяют получить проверенную и полностью работоспособную деталь, которая после установки на автомобиль будет являться залогом дальнейшей исправной работы ДВС. Например, профессионально отремонтированная и правильно поставленная головка прослужит не один десяток тысяч километров при условии соблюдения общих рекомендаций во время эксплуатации и своевременного технического обслуживания и ремонта двигателя.

Как самостоятельно определить, что прокладка головки блока цилиндров прогорела. Рекомендации по протяжке ГБЦ после замены. Какую прокладку лучше выбрать.

Притирка клапанов: как сделать самому. Для чего и когда нужно притирать клапаны. Как притереть клапана, какую притирочную пасту выбрать. Рекомендации.

Почему антифриз или тосол поадают в цилиндры двигателя и что делать в такой ситуации. Как самому определить наличие тосола в цилиндрах, способы ремонта.

На какие неисправности указывает эмульсия на масляном щупе и крышке маслозаливной горловины. Способы самостоятельного определения причин данной проблемы.

Когда необходимо растачивать коленчатый вал двигателя, для чего нужна расточка коленвала. Как растачивается коленвал, особенности подбора вкладышей.