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

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.

Головка блока цилиндров. Общий вид, 3D модель

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.

Опрос: Знаешь ли ты что такое головка блока цилиндров? (Кол-во голосов: 65)

Конечно знаю!

Собственно зашел почитать что это такое

Не до конца, информируюсь

Нет не знаю и знать не хочу 🙂

Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты

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

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: 3 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Головка цилиндров: деталь двигателя автомобиля и техническая роль

Главная страница » Головка цилиндров: деталь двигателя автомобиля и техническая роль

Автомобильные (да и другие) двигатели внутреннего сгорания, по сути, представляют воздушные насосы. Чем больше воздуха закачивается в такой «насос», тем больше воздушно-топливного ресурса получится сжечь. Соответственно, тем больше производится энергии. Поучение лошадиных сил далеко непростая задача, но это основная концепция автомобильного мотора. Вместе с тем, головка цилиндров автомобильного мотора является основным компонентом, благодаря которому обрабатываются воздух, топливо и выхлопные газы. Нет необходимости доказывать тот факт, что эта деталь является основным элементом в решении задачи создания лошадиных сил и крутящего момента.

СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :

Как  подобрать головку цилиндров на мотор автомобиля?

Поскольку форма и размер камеры сгорания оказывают кардинальное влияние на работу автомобильного мотора, требуется соответствующий выбор, но не под пиковые значения. Понимание терминологии «головка цилиндров» и получаемых конечных эффектов, — это основа для удачного выбора под конкретное применение.

Цель владельца автомобиля, соответственно, определяется подбором наиболее оптимальной головки цилиндров под соответствующее использование. Делать упор исключительно на головку блока цилиндров большого размера – это вовсе не оптимальный вариант. Но как правильно выбрать головку блока цилиндров автомобильного мотора? Рассмотрим этот вопрос ниже, чтобы попытаться найти ответ.

Чугунные автомобильные головки блока цилиндров

Достаточно большое количество головок цилиндров OEM (производителей оригинального оборудования) изготавливаются из чугуна. Этот материал обеспечивает долговечность продукта при меньшей стоимости производства. Чугунные вариации под автомобильные моторы традиционно отличаются повышенными весовыми параметрами.

Между тем практически все варианты эксплуатации автомобильных моторов отмечаются таким фактором, когда меньшая весовая составляющая даёт лучший результат. Меньшее весовое сопротивление автомобиля выгодно на старте, а машины с курсом трассы / кольцевым треком, получают лучшее распределение веса. Ещё одним недостатком чугуна видится низкая способность рассеивания тепла.

TFL SCX10

Один из многочисленных примеров исполнения чугунной головки блока цилиндров автомобильного мотора с патрубками прямоугольной формы

В тепловом смысле лучше чугуна рассеивает нагрев другой металл — алюминий. Хорошим отводом тепла обеспечивается более высокая степень сжатия, исключается детонация. Поэтому чугунное изделие видится приемлемым материалом лишь для бюджетного автомобиля.

Варианты производительности чугунных головок блоков цилиндров, которые включают клапаны большего размера и конструкции с увеличенным расходом, ограничены, как правило, использованием на уличных автомобилях с низким коэффициентом сжатия.

Алюминиевые моторные головки блока цилиндров

Алюминий, как уже отмечалось, обеспечивает значительное преимущество по весовому критерию относительно чугунных изделий. Поскольку значительное число автомобилей с высокими эксплуатационными характеристиками выигрывают от снижения веса, многие владельцы машин предпочитают ставить алюминиевые головки цилиндров на моторе.

Существует масса компаний производителей алюминиевых головок блоков цилиндров с высокими эксплуатационными характеристиками, предназначенными для внутригородских уличных и трассовых применений.

Современные алюминиевые сплавы отмечаются увеличенной долговечностью и устойчивостью к деформации. Большинство производителей предлагают различные конфигурации алюминиевых изделий в зависимости от потребностей владельца авто.

НАБОР ПРОФИ

Вариант изготовления на основе алюминия даёт улучшенные параметры по весу. К тому же алюминиевая конструкция более эффективно работает в плане отведения излишнего тепла

Львиная доля производителей выпускает необработанное или обработанное литьё. Такие вариации дают возможность конечному пользователю завершить задуманный вариант по личным спецификациям или просто поставить купленную головку блока цилиндров, ограничившись действиями закрепления болтами.

Термины головки цилиндров на заметку

Текущий обзор, однако, заставляет выражаться относительно. Автомобильные двигатели малого кубического объёма обычно требуют меньших измерений для всех компонентов, по сравнению с автомобильными двигателями большого кубического объёма.

Так, клапаны обычно имеют меньший размер у малых моторов, чем клапаны, используемые внутри больших моторов. Объём двигателя автомобиля напрямую связан с техническими характеристиками головки цилиндров и размерами отдельных компонентов.

Проще выражаясь: когда мощность автомобильного мотора увеличивается, пропорционально возрастает потребность больших объёмов воздуха, поступающего в мотор с последующим выводом наружу.

Камера сгорания – технические критерии

Размер камеры сгорания частично определяет компрессию и объём двигателя авто. Большего размера камера сгорания увеличивает рабочий объём цилиндра. Предполагая неизменными настройки мотора, замена головок цилиндров с меньшей камерой сгорания увеличит сжатие.

Поскольку сжимается одинаковое количество воздушно-топливной смеси в условиях  меньшего пространства, общая степень сжатия увеличивается. Соответственно, увеличение камеры сгорания даст противоположный эффект — меньшую степень сжатия воздушно-топливной смеси.

Форма и размер впускного отверстия

На автомобильных головках блоков цилиндров имеются направляющие впускного отверстия, через которые проходит топливо и воздух, прежде чем попадают в камеру сгорания. Так, для 16-клапанного двигателя V8 каждая головка цилиндра имеет 4 входных (впускных) отверстия и 4 выходных (выпускных) отверстия. Каждое отверстие соответствует впускному или выпускному клапанам.

АВТОМОБИЛЬНЫЙ

Распространённая конфигурация отверстий (впускных) под подачу воздуха/топлива внутрь камеры сгорания автомобильного мотора. Как видно, это круглая и прямоугольная вариации

Размер и форма впускных отверстий влияют на кривую крутящего момента и мощности. Большие отверстия, соответственно, пропускают больше. Обычно стараются подобрать типичное исполнение впускного отверстия к впускному коллектору с отверстиями аналогичной формы.

Ограничения или неправильное расположение отверстий в этом соединении изменят поток воздуха и топлива, что скажется на производительности мотора. Одна из основных проблем заключается в том, что многие стремятся создать хорошее уплотнение между головками цилиндров и впускным коллектором, чтобы избежать утечек охлаждающей жидкости. Тем самым нарушают конфигурацию соединения.

Используются в основном два типа отверстий:

1. Овальные отверстия, соответственно, имеющие овальную форму. Однако существующая форма, как правило, не является точным овалом.
2. Отверстия прямоугольной формы, которые также не являются точными прямоугольниками. Фактор прямого угла, в основном, определяется наличием угловых элементов, немного закруглённых.

Пропускная характеристика впускного канала

Больший объём впускного канала обеспечивает пропускание большего количества воздуха и топлива. Однако увеличение объёма «туннеля» (патрубка) замедляет скорость движения газов в момент прохождения. Небольшие по объёму впускные патрубки:

• ускорят поток газов,
• увеличат реакцию дросселя,
• увеличат крутящий момент.

Соответственно, для создания «волшебной» комбинации необходима головка цилиндров с обеспечением оптимального потока скорости воздуха и топлива.

 

Чем больше объём автомобильного двигателя, тем больше впускные отверстия головки блока цилиндров. Чем больше впускные отверстия, тем выше диапазон мощности мотора.

Если имеется желание нарастить мощность двигателя под уличное движение, чрезмерное увеличение впуска неприемлемо (высокая мощность при малых оборотах). Здесь лучше выбрать вариант с меньшими отверстиями, благодаря чему достигается рост мощности на более низких оборотах.

Головка цилиндров — форма и размер выпускного отверстия

Форма выпускного отверстия воздушно-топливной смеси менее важна, чем форма впускного отверстия. При условии диаметра выпускного коллектора больше отверстия на головке цилиндров, и тщательно уплотнённой прокладки, выход газа протекает нормально.

СКАНЕРЫ

Конфигурация форм выходных отверстий автомобильных головок цилиндров, преобладающих в конструкциях современных моторов. Как видно, в основном это круглые формы

Если впускные направляющие на головках цилиндров требуют более точного выравнивания с впускным коллектором для обеспечения хорошего потока, а отверстия для охлаждающей жидкости требуют герметизации, форма выпускного отверстия видится менее критичной.

Впускные клапаны головки цилиндров автомобиля

Впускные клапаны, как правило, по размерам больше, чем выпускные клапаны. Впускные клапаны диаметром 2,02 дюйма (51,31 мм) рассматриваются обычными небольшими блочными клапанами. Как и следует ожидать, чем больше клапан, тем более объёмный поток воздуха и топлива. Расстояние подъёма клапана также влияет на объем проводимого потока воздуха / топлива.

ИНЖЕКТОРНЫЙ

Конструкция, где применяются большеразмерные впускные клапаны, способна обеспечить более объёмное пропускание воздушно-топливной смеси в камеру сгорания

Впускные клапаны традиционно делаются по размерам больше, чем выпускные. Такой подход обусловлен работой поршня, отходящего от впускного клапана, создающего вакуум с целью втягивания смеси воздуха с топливом в камеру сгорания. Захват воздуха и топлива поршнем, однако, видится не таким эффективным процессом, как выдавливание выхлопных газов в такте выпуска.

Выпускные клапаны головки блока цилиндров

Выпускные клапаны по размерности меньше впускных клапанов. Выпускные клапаны диаметром 38,1 мм (1,60 дм) распространены на двигателях, оснащённых системой «SBC» (Sensotronic Brake Controle). Как и для впускного клапана, чем больше размер выпускного клапана, тем большим обеспечивается прохождение рабочих газов.

ИЗМЕРИТЕЛЬ

Расположение элементов на рабочей площади: 1 – выпускной клапан; 2 – впускной клапан; 3 – место установки запальной свечи (свеча зажигания)

Область камеры сгорания достаточно обширна для установки впускного и выпускного клапанов, а также свечи зажигания в каждом сегменте. Между тем, есть обстоятельства, при которых на двухклапанном двигателе максимизируют площадь под установку клапанов большего размера. Физически такие детали не помещаются в головке над цилиндром.

Как выбрать головку цилиндров под конкретный вариант?

Лучшим предложением по выбору в целом видится консервативный подход. Например, головка цилиндра с большими впускными клапанами явно не подходит к уличной езде на малых оборотах двигателя. Такой выбор приведёт к значительным потерям крутящего момента, что не отвечает ни потребностям предполагаемого назначения, ни оптимальным условиям работы двигателя.

Выбирать также логично конфигурацию, которая соответствует тому принципу езды на автомобиле, которого обычно придерживается владелец машины. Кроме того, если выбирается головка цилиндров автомобиля в сборе, следует убедиться, что пружины, входящие в комплект, соответствуют конфигурации установленного распределительного вала.

---

Головка блока цилиндров — Википедия

Головка блока с 2 клапанами на цилиндр

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 клапана с пружинами, свечи зажигания, форсунки. В зависимости от типа двигателя (тактность, система воспламенения, система газораспределения) устройство головки может отличаться в очень больших пределах.

Материал и изготовление ГБЦ

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). Между головкой и блоком устанавливается прокладка головки блока, уплотняющая как газовый стык, так и масляные/водяные каналы. Затяжку крепежа проводят в указанным заводом порядке, обеспечивающим прижим^[1].

Головка нижнеклапанного двигателя

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 также отсутствуют.

Верхнеклапанная головка

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 и ремонт^[2]

Возможные неисправности:

• 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, 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 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

• ГБЦ с двумя распредвалами и гидрокомпенсаторами

• ГБЦ с верхним распредвалом, привод клапанов через коромысла

• Головка (DOHC) двигателя Honda K20Z3.

• Простейшая головка двухтактного двигателя

Примечания

всё про неё здесь » АвтоНоватор

Головка блока цилиндров является составной и неотъемлемой частью блока цилиндров. ГБЦ крепится сверху блока цилиндров, и в принципе, выполняет ведущую роль во всем двигателе автомобиля.

Какую задачу выполняет головка блока цилиндров

Без лишнего пафоса и преувеличения можно сказать, что основную. Об этом можно судить по тем механизмам и деталям двигателя, которые размещает в себе головка блока цилиндров.

• Камера сгорания.
• Место для ГРМ (газораспределительный механизм).
• Рубашка охлаждения.
• Места для форсунок либо свечей зажигания.
• Смазочные каналы.
• Впускные и выпускные клапаны.

Выполняется головка блока цилиндров двигателя из алюминиевого сплава, и крепится к блоку цилиндров специальными болтами. К раскрутке и затяжке болтов ГБЦ существуют определенные требования, так как от правильности соблюдения технологии зависит герметичность соединения ГБЦ и блока.

С учетом того, что ремонт ГБЦ зачастую выполняется в гаражных условиях своими руками, нужно знать, что слабая затяжка болтов крепления ГБЦ приводит к пробою прокладки, что чревато не только потерей масла и охлаждающей жидкости, но и приводит к снижению компрессии в цилиндрах двигателя.

А слишком большое усилие при затяжке ГБЦ может вызвать деформацию корпуса головки, и тогда придётся восстанавливать плоскость ГБЦ.

Основные требования к затяжке болтов ГБЦ, это соблюдение схемы затяжки, технологии и момента затяжки болтов. Как правило, для каждого типа двигателей существуют свои параметры затяжки, которых нужно строго придерживаться.

Размещение цепного привода распредвала и натяжителя цепи, предусмотрено в специальной полости в передней части головки блока цилиндров.

Для свечей зажигания выполняются резьбовые соединения в необходимом количестве. Справа ГБЦ выполняются резьбовые отверстия для шпилек крепления коллекторов: выпускного и впускного.

Для таких деталей, как корпуса подшипников распредвала, втулок опор рычагов, опорных шайб клапанных пружин и направляющих втулок клапанов сверху головка блока цилиндров имеет отверстия и площадки.

В месте соединения блока цилиндров и головки блока цилиндров двигателя устанавливается металлоасбестовая прокладка.

Для однорядных двигателей предусматривается одна, общая головка блока цилиндров, для многорядных ГБЦ по количеству рядов.

Сверху ГБЦ закрывает крышка головки блока цилиндров укомплектованная резиновой прокладкой.

Ремонтопригодность головки блока цилиндров

Определённую часть работ по замене или ремонту деталей ГБЦ, можно производить без съёма головки. Снимается крышка ГБЦ и производится регулировка клапанов замена колпачков и т.д.

Головку блока цилиндров демонтируют в том случае, когда работы не требуют снятия с автомобиля всего двигателя: замена направляющих втулок клапанов, удаление нагара, замена шпилек подшипников, притирка клапанов и т.д. В случае если требуется расточка блока или гильзование, то двигатель демонтируется полностью.

Все ремонтные работы головки блока цилиндров двигателя обязаны выполнятся в строгом соответствии с инструкциями производителя. Самодеятельность может обойтись выходом из строя всего двигателя.

Направляющие втулки клапанов и сёдла должны вставляться в нагретую ГБЦ в охлаждённом виде. Это позволяет, после выравнивания температур, обеспечить качественное натяжение в соединении.

В головке блока цилиндров двигателя предусматривается возможность заменить биметаллические втулки вала привода масляного насоса. Замена производится способом выпрессовки старых втулок и установки новых.

Удачи вам в практическом постижении устройства головки блока цилиндров.

Головка блока цилиндров — диагностика и замена своими руками

Головка блока цилиндров – важнейшая часть любого двигателя автомобиля. Для его нужна головка блока цилиндров? Из чего она состоит? Каково предназначение ГБЦ? Как производится диагностика головки блока цилиндров, ремонт и замена? Сегодня мы постараемся ответить на все эти вопросы.

Применение первой головки осуществлялось со дня рождения самого первого двигателя. Без этой составляющей невозможно эксплуатировать ни один двигатель.

Устройство ГБЦ

Головка блока цилиндров – это верхняя часть двигателя, которая устанавливается на блок и закрывает его верхнюю часть.

 

Она имеет довольно сложную конструкцию, которая изготавливается, как правило, из алюминиевого сплава или специального легированного чугуна. Изнутри имеется много идеально гладких поверхностей – это еще раз подтверждает ее значимость в двигателе любого автомобиля. Чтобы достичь максимально герметичного соединения с двигателем, ее ширина снизу делается большей, а между двигателем и головкой устанавливается специальная прокладка.

Головка блока представляет собой отдельную деталь, на которую крепятся другие узлы. К ним относятся: распределительный вал (или валы, если он не один), клапана и их механизм, свечи зажигания, различные форсунки и многое другое. Камера сгорания находится непосредственно в ГБЦ, что указывает на то, что крепление впускных и выпускных коллекторов осуществляется на нее.

Количество головок может варьироваться, в зависимости от типа блока. Если блок имеет V-образную форму, то соответственно и количество головок будет две. На обычных, однорядных двигателях устанавливается одна ГБЦ.

Сверху на головку устанавливается крышка ГБЦ, которая защищает все ее узлы от попадания пыли и других инородных частиц. Для соединения, также применяется специальная уплотняющая прокладка. На верхней части крышки располагается заливное отверстие, через которое заливается масло. Это говорит о том, что масло попадает в картер именно через головку блока цилиндров.

Назначение ГБЦ

Практически все процессы, происходящие в двигателе, осуществляются именно через головку блока цилиндров. На ГБЦ располагаются все механизмы, которые приводят в движение поршневой механизм. Это свечи зажигания, предназначенные для воспламенения смеси, клапанный механизм, с помощью которого осуществляется впуск топлива, выпуск отработанных газов, коллекторы и самое главное – распределительный вал. Он располагается на головке блока цилиндров и приводит в действие клапанный механизм. Все это защищается от внешних воздействий именно при помощи ГБЦ.

Кроме того, внутри головки располагаются камеры сгорания, в которых и происходит сжатие и воспламенение смеси. Это место имеет тесную связь с блоком цилиндров, в котором перемещаются поршни.

Головка блока цилиндров имеет две прокладки, с помощью которых осуществляется герметичная защита соединений с блоком и крышкой. Состояние двигателя во многом зависит от этих прокладок и самой ГБЦ.

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.

Замена головки блока цилиндров

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.

Для упрощения процесса, рекомендуется устанавливать новую головку с уже установленными и подогнанными деталями. Это избавит вас от лишних работ, связанных с регулировкой узла.

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

Видео — Затяжка головки блока цилиндров

Показан способ затяжки головки двигателя в домашних условиях, так, чтобы потом не протягивать.

Пожалуй, это все, что нужно знать о головке блока цилиндров.

Головка блока цилиндров: назначение и принцип работы

Головка блока цилиндров ДВС

Такую деталь, как головку блока цилиндров (ГБЦ), без сомнения, можно назвать одним из самых важных узлов в двигателе. ГБЦ является неотъемлемой частью блока цилиндров, хотя и составной.

Составляющие ГБЦ

Так как такая деталь, как ГБЦ является сборной, поэтому необходимо выяснить какими составляющими комплектуется головка блока цилиндров двигателя.

Устройство ГБЦ достаточно простое только на первый взгляд. Она состоит из клапанов газораспределения (впускные и выпускные клапана), свечей зажигания или же форсунок (применимо к дизельным агрегатам) и блока камер сгорания горючей смеси.

Итак, головка блока цилиндров — это сложный механизм, в который запрессованы седла клапанов и направляющие втулки. Следует отметить, что оси седел клапанов и втулок должны строго совпадать друг с другом, в противном случае сложный кривошипно-шатунный механизм может выйти из строя.

Принцип работы и предназначение ГБЦ

Головка двигателя и блок цилиндров соединяются между собой огнеупорной сталеасбестовой прокладкой, которая предотвращает выход газов и потерю компрессии. Кстати, потеря компрессии, которая может возникать в результате потери плотности прокладки, приводит к потере мощности двигателя или вообще, к остановке двигателя. Ведь та энергия, за счет которой движется автомобиль, создается путем сжатия топливной смеси (дизельные моторы) или же путем сжатия и горения топливной смеси (бензиновые моторы).

Такой сложный механизм, как ГБЦ, и является плотной крышкой, в которой, в принципе и располагаются свечи зажигания или же система впрыска дизельного топлива, то есть форсунки. Крышка головки блока цилиндров дополняет собой сложную кривошипно-шатунную систему, а также служит надежной гарантией компрессионности двигателя.

Процессы, происходящие в блоке цилиндров

В блоке цилиндров форма камеры сгорания оказывает первостепенное влияние на такие процессы, как смесеобразование и процесс сгорания горючей смеси. Между прочим, процесс смесеобразования должен быть отрегулирован по возможности, идеально. Добиться подобной регулировки довольно просто получится только на исправном автомобиле при наличии определенных навыков.

Смесеобразование приводится в норму с помощью регулировочных винтов, которые расположены в корпусе карбюратора. Автомобили, оснащенные дизельными моторами или бензиновыми двигателями инжекторного типа, в ручной регулировке смесеобразования не нуждаются.

Головка с блоком цилиндров соединяется с помощью шпилек, реже болтов, причем затягиваться они должны только в строгой последовательности и с равномерными поворотами гаечного ключа. Несоблюдение этой последовательности приводит к выходу из строя дорогостоящей головки.

Техническое обслуживание ГБЦ и блока цилиндров

Своевременное обслуживание головки блока цилиндров заключается в наблюдении за ее состоянием. Из-под прокладки не должно проступать никаких масляных подтеков. Следите за этим, так как масляные подтеки или нехарактерный выпуск газов из камеры сгорания свидетельствуют о негерметичности прокладки между головкой и блоком цилиндров.

При таком раскладе прокладку необходимо будет немедленно заменить.

Своевременный уход за ГБЦ, заключающийся в периодической подтяжке крепежных гаек, сезонной чистке клапанов от нагара приведет к тому, что ваш автомобиль будет работать, как «часы». Перебоев возникать не будет, тем более серьезных поломок.

Если у вас корейский автомобиль, то загляните на сайт motor-dji.ru. Вас порадуют низкие цены на запчасти портер и к другим автомобилям. Компания «Мотор-джи» занимается прямыми поставками и продажей запасных частей для корейских автомобилей в России.

Установка головки блока цилиндров: правильный монтаж ГБЦ

Головка блока цилиндров (ГБЦ) – один из самых важных узлов автомобильного двигателя. От того, как она установлена и отрегулирована, зависит работа мотора, его стабильность, надежность и экономичность.

В нашей статье мы расскажем, как быстро и без особых трат самостоятельно установить головку блока цилиндров на автомобили семейства ВАЗ.

Установка ГБЦ: порядок действий и общие рекомендации

Первое условие правильной и надежной установки ГБЦ – это чистота посадочного места. Тщательно очистите плоскость блока, на которую ставится ГБЦ. Очистка вначале осуществляется острым предметом, а потом специальными автомобильными чистящими средствами, которые помогут убрать остатки тосола, масла.

Обратите особое внимание на отверстия, в которые вкручиваются шпильки. В них попадает масло, вода, мусор. И потом, когда ГБЦ притягивается по шпилькам к блоку, они могут сделать микротрещины в блоке цилиндров из-за того, что при вкручивании шпилек образуется избыточное давление. При нагреве мотора через эти микротрещины продавит газы, газы пробьют прокладку между ГБЦ и блоком, и вода из охладительной системы пойдет в масло. Капитальный ремонт двигателя вам обеспечен! И это в лучшем случае. Поэтому рекомендуется тщательно проверить отверстия перед вкручиванием шпилек и обязательно промокнуть их, взяв чистую ветошь и воспользовавшись отверткой, чтобы добраться до самого дна.

Когда место под головку блока цилиндров очищено, приступайте к установке. Монтаж ГБЦ начинается с правильной установки прокладки, которая расположена между ГБЦ и блоком цилиндров.

Отверстия блока должны четко совпасть с отверстиями прокладки, только в этом случае ее установка считается правильной.

И головка блока цилиндров должна быть хорошо очищена от нагара, грязи, масла, тосола. Если есть подозрения, что ГБЦ подверглась перегреву или иному воздействию, которое привело к деформации, то она проверяется на специальном устройстве и потом, если нужно, шлифуется.

При установке ГБЦ на место бывает, что прокладка «съезжает», поэтому следите за ней.

ГБЦ считается установленным на место, когда она «устаканилась» на направляющих, и ей не мешают шланги, провода. После этого начинайте процедуру прикручивания. Чтобы не перепутать болты, их нужно заранее пометить. Внутренние болты измазаны маслом, так что их трудно перепутать с наружными, это и будет своеобразной меткой.

Если у вас нет пневмо- или электроинструмента, прикрутить болты ГБЦ можно старым, добрым коловоротом.

Коловоротом болты только наживляются, но не затягиваются окончательно, для этого существует специальный, динамометрический ключ. Только с его помощью проконтролируете правильный момент затяжки, который рекомендуется производителем.

Первый момент затяжки рекомендуют выставлять на 2 кг. Главное – обязательно придерживайтесь определенного порядка затяжки болтов, попарно от центра к краю. В этом случае головку не перекосит.

Второй момент затяжки не должен превышать 8 кг. Порядок затяжки остается неизменным, от центра к краям, попарно. После того, как болты затянуты на 8 кг, проводим два доворота, оба по 90°. Сначала проходим болты первый раз, проворачивая динамометрический ключ на 90 °, потом второй раз.

После окончательной затяжки головка блока цилиндров считается механически установленной, но еще не рабочей. Чтобы она оказалась рабочей, необходимо подсоединить всю «перифирию», т.е. шланги, патрубки, и прочее. Рекомендуется сразу, чтобы потом к этому не возвращаться, подсоединить провод датчика температуры и выставить метку ГРМ.

После приступаем к установке стаканов клапанов. Перед установкой они обязательно очищаются от грязи и смазываются. Чистые и смазанные стаканы должны легко становиться на место.

Чтобы не перепутать последовательность установки стаканов, извлекая, их располагают в определенном порядке. После установки стаканов обязательно смажьте  «постель», на которую потом ляжет распредвал.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Смазанный и чистый распредвал ставится на место. Закреплять его можно сразу с сальником. Опытные слесари, для того чтобы упростить процесс выставления меток распредвала, до сих пор используют иногда дедовский метод. Во время установки распредвала первая и третья шейки распредвала должны смотреть на вас.

Затем мы устанавливаем на место крышку распредвала. Смажьте места, где будет лежать распредвал (постель), и не забудьте об одном нюансе. На торцах надо убрать старый герметик, и нанести новый, тогда он будет хорошо держать масло.

Устанавливая вторую часть крышки, процесс повторяем. Теперь наживляем гайки, и не забудьте о шайбах, которые должны быть под каждой гайкой.

Момент затяжки гаек крышки распредвала не должен превышать трех килограмм. Опытные ремонтники со временем могут производить процесс затяжки без динамометрического ключа. Затем ставится жестяная защитная крышка.

Затем надеваем шестеренку распредвала, но перед этим убедитесь, что вы не забыли поставить на распредвал шпонку, которая удерживает шестерню от прокручивания.

Болтом крепко фиксируем шестерню на своем месте. Обязательно следите за тем, чтобы метки на шестерне и ГБЦ совпали.

Потом накидываем ремень ГРМ, но предварительно рекомендуется поставить натяжной ролик. Перед роликом на шток установите специальную шайбу. Не стоит забывать, что ролик до «безумия» затягивать не стоит, он должен свободно проворачиваться на штоке.

При одевании ремня ГРМ не забывайте проверять совпадения меток на шестерне распредвала и на коленчатом валу. Когда ремень ГРМ одет, путем подкручивания натяжного ролика добиваемся нужной натяжки ремня.

После натяжения до нужного показателя (ремень проворачивается вокруг своей оси на 90°), затягиваем плавно контрольную гайку.

Следующим примеряется  трамблер, который нужно правильно установить в пазы. Нужно, чтобы после установки трамблера в пазы соблюдалась соосность валов. Между трамблером и ГБЦ монтируем бензонасос, не забыв смазать его герметиком. Чтобы шток не уперся в распредвал, его нужно отжать отверткой. Затягивается корпус привода бензонасоса шестигранником.

Прижав несильно шестигранником корпус, наживляем гайки и равномерно притягиваем. Затем уже затягиваем «серьезно» шестигранник. Устанавливаем окончательно трамблер, который мы до этого только примерили. Не забываем о герметике, который исключит подтекания масла. Не забываем и о планке, на которой есть шкала опережения зажигания, потому что после пуска мотора возможно понадобиться регулировка трамблера. Еще раз проверяем подсоединение проводов и патрубков, что забыли, подсоединяем.

Последний штрих — установка клапанной крышки и кожуха ремня ГРМ. После окончания всех работ и проверок не забываем прикрутить на место тросик дроссельной заслонки. ГБЦ установлена и готова к работе.

Видео: Установка ГБЦ ВАЗ. Пошаговая инструкция