Не багато новоспечених автовласників, які вперше сіли за кермо, знають, що головка блоку циліндрів - одна з найважливіших частин двигуна.
У цій статті ми розповімо про ГБЦ, що це таке в машині, пристрої головки та процесах, що проходять у ній. Також ми розглянемо основні ознаки пробою головки блоку циліндрів, які допоможуть вам своєчасно помітити несправність силового блоку, а також відстежувати його працездатність.
ГБЦ, що це таке у машині?
Головка блоку циліндрів чи просто ГБЦ – важлива частина двигуна, розташована безпосередньо над блоком циліндрів. Знати це має кожен автовласник. Тому що саме в головці теплова енергія, утворена від згоряння палива, перетворюється на механічну енергію руху. Саме в ній зосереджені основні механізми, які здійснюють цей процес. За це багато механіків називають ГБЦ - "голова" або "башка", маючи на увазі, що вона виконує провідну роль у всьому блоці двигуна.
З чого складається ГБЦ?
За своєю структурою ГБЦ складається з кришки та корпусу головки:
- Кришка головки захищає внутрішні вузли та механізми ГБЦ від зовнішніх впливів, а також не допускає протікання моторного масла. Зверху вона має отвір для заправки двигуна олією. З'єднання кришки та корпусу головки здійснюється за допомогою гвинтів та спеціальної багаторазової гумової прокладки, яка не дозволяє маслу просочитися між двома складовими.
- У свою чергу, корпус головки є основою, в якій розташована велика кількість важливих вузлів двигуна. Найпростішими за своєю структурою є ГБЦ у двигунах із нижнім розташуванням клапанів. Більш складну конструкцію мають верхньоклапанні двигуни.
У корпусі ГБЦ розміщується безліч важливих складових, без яких запуск двигуна та його робота просто неможлива. Давайте розберемося, які функції вона виконує і що в ній є:
- Частково або в повному обсязі ГБЦ розташовані камери згоряння.
- Проходять канали систем змащення та охолодження.
- Є фланцеві отвори для впускного колектора, який залежно від типу двигуна може подавати як паливну суміш, так і повітря.
- Також у корпусі ГБЦ є отвори для випускного колектора, через який здійснюється виведення відпрацьованих газів.
- У корпусі головки розташовується майданчик та отвори для елементів газорозподільного механізму, елементів передачі розподільного валу та інших вузлів.
- Є різьбові отвори для свічок запалювання чи форсунок.
- У двигунах з верхнім розташуванням розподільного валу є додаткові опори.
Всі ці важливі складові безпосередньо взаємодіють із корпусом головки, яка також має й іншу назву – картер ГБЦ.
У місці, де корпус головки стикається з блоком циліндрів, внутрішня поверхня гладка і розширена. Це дозволяє ГБЦ щільно з'єднуватися з блоком циліндрів, а також витримувати сильні навантаження, що виникають під час роботи двигуна.
Крім цього між стиками двох складових передбачена прокладка. Робиться вона з армованого азбесту, тому що саме цей матеріал здатний витримувати перепади тиску газів та різницю температур, зберігаючи при цьому високий рівень герметичності каналів маслопроводу, охолоджувальної системи та камери згоряння. Однак така прокладка є одноразовою та для повторного використання вже не придатна.
Яким навантаженням піддається ГБЦ під час роботи двигуна?
Під час роботи двигуна головка піддається наступним навантаженням:
- Великій різниці температур;
- Тиску відпрацьованих газів;
- Серйозним механічним впливам.
Під час згоряння палива в різних ділянках головки перепади температур можуть досягати кількох сотень градусів. Наприклад, у районі камери згоряння розігрів металу може бути близько 300 градусів. Там же, де знаходяться канали системи охолодження, температура буде в районі 90-95 градусів.
Те саме можна сказати і про тиск газів, що утворюються при згорянні палива. Нерівномірні навантаження, що впливають різні частини ГБЦ, можуть призводити до деформації металу. Щоб запобігти такому результату до ГБЦ пред'являють особливі вимоги, зокрема:
- Висока міцність конструкції;
- Тривалий термін служби;
- Строго вивірені розміри камери згоряння та каналів;
- Хороша герметизація газових стиків;
- Простота конструкції, що дозволяє здійснювати потрібний ремонт;
- Мінімальна маса та розміри.
Матеріали виготовлення головки блоку циліндра
Необхідну жорсткість ГБЦ забезпечує силовий каркас, а також матеріал, з якого виготовляють. Зокрема роблять головку з алюмінію чи високоякісного чавуну способом точного лиття.
Для карбюраторних та інжекторних двигунів, принцип роботи яких ґрунтується на примусовому займанні, використовують алюмінієві сплави. Оскільки цей сплав набагато легший за чавун, краще охолоджується, а також здатний гасити детонацію.
У дизельних двигунах, які працюють за принципом займання палива від стиснення, ГБЦ найчастіше виготовляють із чавуну. Це роблять для того, щоб основні деталі двигуна були стійкі до високих навантажень та сильних механічних впливів. Хоча для малопотужних дизельних двигунів ГБЦ можуть виготовляти і з алюмінію зменшення загальної маси мотора.
Після лиття головка піддається процесу фрезерування, свердлінню, а також спеціальної механічної обробки. Дана процедура дозволяє зменшити напругу металу, що виникає у процесі виготовлення ГБЦ.
Основні процеси, що проходять у ГБЦ
Розібравшись із питанням про ГБЦ, що це таке в машині і з чого вона складається, варто розповісти про процеси та механізми, які під час роботи двигуна вона контролює.
Як відомо, паливна суміш при горінні виділяє відпрацьований газ, його потрібно своєчасно видаляти. Цю функцію здійснює газорозподільний механізм, розташований у корпусі головки. Він складається із системи клапанів, що відкриваються послідовно на різних етапах роботи циліндрів за допомогою приводу ланцюга.
ГБЦ також розташований механізм контролю подачі палива в робочі камери згоряння, а також механізм відведення відпрацьованих газів з циліндрів. Весь цей процес здійснюється за рахунок впускного та випускного колекторів.
У свою чергу при згорянні палива не вся енергія, що виділяється, перетворюється в енергію руху. Частина пального перетворюється на теплову енергію, яка більшою мірою і розігріває деталі двигуна. Для того щоб його охолодити в корпусі головки передбачено охолодження, яке являє собою систему каналів де циркулює рідина, що охолоджує.
Для змащення рухомих деталей у двигуні передбачена система маслопроводів, що проходить через головку блоку циліндрів. А для забезпечення герметичності системи в ГБЦ розміщуються маслознімні ковпачки та сальники розподільного валу.
Конструктивні особливості ГБЦ
У свою чергу, форма ГБЦ для кожного двигуна індивідуальна і може змінюватися:
- Залежно від розташування камер згоряння.
- Деталей запалення та його відносного становища до циліндрів.
- Розташування та загальної кількості деталей газовідвідної системи.
- Різні конструктивні особливості конкретного двигуна.
Наприклад, класична форма головки однорядного двигуна закриває кілька циліндрів одночасно. У V-подібної конструкції двигуна застосовується кілька окремих ГБЦ в одному двигуні, де кожен ряд циліндрів має свою головку. Така конструкція практично запобігає деформації, тому що кожна головка має досить малі розміри.
Також ГБЦ розрізняються за типом утворення та подачі горючої суміші в камери згоряння. За рахунок цього головки для карбюраторних та інжекторних двигунів мають дещо різну конструкцію та відрізняються:
- Формою камер згоряння;
- Конструкцією впускного колектора;
- Діаметром його клапана та каналів.
Є також конструктивні особливості і ГБЦ дизельних моторів.
Особливості збирання двигуна після ремонту головки
Необхідну жорсткість у голівці забезпечує силовий каркас. Він складається з вертикальних бобишок, які мають поглиблення для болтів та основної опорної плити, розташованої знизу.
Під час заводського складання неприпустима деформація ГБЦ запобігає суворій черговості затягування болтів або шпильок кріплення з певними нормами моменту затягування. Отже, після будь-якого ремонту ГБЦ важливим є дотримання цих строгих правил. Оскільки будь-який перекіс порушує герметичність з'єднання і призводить до псування прокладки або пошкодження самої головки, яку згодом доводиться змінювати.
Якщо при перевірці двигуна після установки ГБЦ виявляються патьоки олії або охолоджувальної рідини, це говорить про неправильну затяжку болтів і про порушення герметичності системи.
У свою чергу затягування болтів здійснюється із застосуванням динамометричного ключа, що контролює цей процес.
Кожна шпилька, кожен болт повинні бути затягнуті у строгому порядку та з контролем щільності прилягання. Причому момент затягування різних моделей двигунів може відрізнятися. У посібнику з експлуатації ці дані рідко можна знайти, але у мануалі з ремонту конкретного двигуна вони точно будуть.
Що трапляється у разі несправностей ГБЦ?
Описувати всі нюанси цього питання ми не будемо, оскільки ця тема для окремої статті, але основні проблеми, пов'язані з неполадками ГБЦ, ми все ж таки торкнемося. При проби прокладки або самої головки можна спостерігати наступні явища:
- Олія може проникати в систему охолодження. Виявити таку неполадку можна по антифризу, він матиме темний, каламутний колір із явними масляними відкладеннями, а також мати специфічний запах.
- Крім цього, антифриз може проникати в систему мастила. Внаслідок цього рівень охолоджуючої рідини в бачку постійно знижуватиметься, а масла в двигуні ставатиме все більше. При перевірці рівня олії у двигуні на щупі також можна спостерігати наявність білої піни, емульсії.
- У зв'язку з порушенням герметичності рідина, що охолоджує, може потрапляти і в камеру згоряння. У цьому випадку білий дим із вихлопної труби йтиме постійно, а рівень антифризу в бачку поступово знижуватиметься.
- Крім цього, вихлопні гази з камери згоряння можуть проникати в систему охолодження. Виявити проблему можна за бульбашками вихлопного газу з розширювального бачка під час роботи двигуна.
- Також вихлопні гази можуть потрапляти з одного циліндра в інший або вириватися назовні через тріщину головки блоку або при пошкодженні ГБЦ прокладки. Якщо ж із виявленням проблеми у другому випадку проблем не виникне, то з першим варіантом все набагато складніше, оскільки видимих зовнішніх ушкоджень у цьому випадку немає. Однак першими сигналами таких протікань стає зниження потужності двигуна, підвищена витрата палива, утруднений пуск двигуна. Сподобалася стаття? Поділися з іншими!
Головка блоку циліндрів (ГБЦ) двигуна сучасного автомобіля – це досить складний вузол. Її призначення полягає не тільки в тому, щоб служити кришкою для циліндрів двигуна, вона є свого роду базою, на якій встановлені деталі газорозподільного механізму, впускний і випускний колектори. Також в ній виконані канали для і моторного масла, для підведення паливної суміші до впускних клапанів та видалення випускних газів.
Як правило, головка виготовляється з алюмінієвого сплаву, але деякі її деталі, наприклад, напрямні втулки та сідла клапанів, запресовані в корпус ГБЦ, виготовляються із сталевих сплавів.
Головка блока циліндрів (ГБЦ) двигуна ВАЗ 21083
Головка блоку циліндрів служить не тільки кришкою для циліндрів мотора, а й свого роду базою, на якій встановлені різні вузли та деталі двигуна.
На фото 1 – головка блоку циліндрів у зборі із кришкою двигуна ВАЗ 21083. Штуцер у кришці, який ви бачите, з'єднується патрубком із сапуном. Це зроблено для того, щоб очистити картерні гази, що надходять далі у колектор впускний, від масла.
Знявши клапанну кришку, ви отримуєте доступ до деталей ГРМ (фото 2). Зверніть увагу, що нижня частина корпусу підшипників ковзання розподільного валу виконана єдиним виробом з корпусом головки блоку, верхня ж складається з двох частин. подається через масляні канали, зроблені у корпусі головки.
На фото 3 зображено ГБЦ ВАЗ 21083 з боку поверхні, що сполучається з верхньою площиною блоку циліндрів.
Подача палива та випуск відпрацьованих газів із циліндрів відбувається завдяки своєчасному відкриттю впускних та випускних клапанів, встановлених також у головці блоку циліндрів. Робочі кромки клапанів та їх сідел виконані з жароміцної сталі, оскільки працюють вони безпосередньо в камері згоряння.
Враховуючи високий тиск і температуру, що виникають у процесі роботи двигуна, особливі вимоги висуваються до прокладки ущільнювача під головку блоку циліндрів (фото 4). Її виготовляють із азбесту, армованого металом.
Слід зазначити, що прокладка під головку блоку – одноразова, тому що при встановленні вона «всідає», що робить її повторне використання неможливим.
Прокладка під головку блоку циліндрів – одноразова, тому що при встановленні вона «всідає», що робить її повторне використання неможливим.
Використання прокладки під головку блоку сумнівного походження – небажано, тому що навіть незначна зміна товщини прокладки ГБЦ може негативно вплинути на потужності двигуна. Особливо це стосується дизелів, коли .
Для того, щоб забезпечити герметичність циліндрів та каналів у місцях стикування головки та блоку, потрібно дотримуватися не тільки зусилля затягування болтів головки блоку циліндрів, але й черговості, тобто порядку.
Ця інформація обов'язково вказується у посібнику з ремонту авто.
Несправності ГБЦ
Найбільш поширеною причиною заміни ГБЦ є поява тріщин у корпусі або порушення форми площини привалки головки в результаті перегріву.
У тому випадку, якщо є незначне викривлення поверхні головки, дефект усувається шліфуванням поверхні. Якісний ремонт тріщин у головці блоку циліндрів неможливий у гаражних умовах. Спроби заповнити тріщини складами типу «холодного зварювання», як правило, малоефективні через те, що матеріали, якими заповнюються тріщини, мають коефіцієнт температурного розширення, що відрізняється від сплаву головки.
Заміна прокладання ГБЦ
При заміні прокладки ГБЦ потрібно дотримуватися не тільки зусилля затягування болтів головки блоку циліндрів, а й черговості затягування.
Найчастіше автомобілісти стикаються з необхідністю заміни прокладання ГБЦ внаслідок її прогорання. Такий ремонт цілком доступний, зрозуміло за наявності необхідних інструментів та інформації щодо моменту і порядку затягування болтів головки блоку циліндрів.
Найбільш характерними ознаками прогорання прокладки є підвищена димність вихлопу, коли викидання ОЖ в розширювальний бачок. До того ж мотор перегріватиметься, а його потужність значно знизиться.
Якщо ви вперше змінюєте прокладку ГБЦ, вам знадобиться динамометричний ключ – для контролю моменту затягування. Болти головки блоку циліндрів виготовляються зі сталі, що має високу межу міцності на розрив, але ризик обірвати їх все ж таки є. Тому навіть майстри зі стажем завжди використовують динамометричний ключ під час проведення робіт із заміни прокладки ГБЦ.
Двигун будь-якого транспортного засобу є досить складним технічним агрегатом, що складається з багатьох механізмів. І кожен із них виконує свою функцію, спрямовану на забезпечення рухом авто. Пропонуємо вам дізнатися, що є головкою блоку циліндрів, навіщо вона потрібна і з яких елементів складається.
[ Приховати ]
Поняття ГБЦ
Для початку звернемося до розшифрування. ГБЦ - це головка блоку циліндрів, яка є основним вузол будь-якого транспортного засобу. Його призначення полягає в контролі процесу згоряння паливної суміші, що відбувається в двигуні, і виведенні відпрацьованих газів. Насправді ГБЦ - це саме кришка, яка закриває безпосередньо блок циліндрів.
ГБЦ може виготовлятись з алюмінієвого сплаву або легованого чавуну. Коли процес лиття ГБЦ завершено, вона піддається процедурі штучного старіння, це робиться з метою позбавлення компонента залишкової напруги. У тому випадку, якщо двигун однорядний, то на ньому буде встановлена одна головка блоку циліндрів. Якщо ж він W-подібний, то на кожен окремий ряд циліндрів буде встановлено окрему головку блоку.
Дуже важливо, щоб головка блоку була надійно ущільнена безпосередньо з блоком. Саме цього нижня частина елемента робиться трохи ширше, ніж верхня. Прокладання головки блоку циліндрів використовується для ущільнення двох частин блоку.
Монтаж та фіксація ГБЦ відбувається за допомогою напрямних штифтів, призначених для закріплення головки. Безпосередньо монтаж є особливо важливою процедурою, яка здійснюється згідно з регламентом, вказаним для кожного окремого авто. Цей регламент є індивідуальним, тому встановлювати голівку на «Жигулі» та користуватися інструкцією від іномарки не рекомендується. Що стосується безпосередньо штифтів, то вони повинні встановлюватися і затягуватися у певній послідовності, при цьому повинен дотримуватися моменту затягування. Для цього використовується спеціальний динамометричний ключ.
Пам'ятайте, що при затягуванні гвинтів необхідно керуватися технологією, а не застосовувати грубу силу, оскільки це може призвести до незворотних наслідків.
Це може спричинити деформацію ГБЦ. Усередині головки встановлено безліч різних елементів, які приховані кришкою, але про них розповімо далі. Працездатність цього елемента визначає функціонування двигуна автомобіля загалом, це потрібно знати та розуміти.
Конструкція головки блоку циліндрів та її основні деталі
З тим, що таке ГБЦ ми розібралися. Тепер хотілося б докладніше зупинитись на конструкції та основних компонентах цього вузла. Нижче буде розглянуто основну інформацію про деталі, з яких складається головка блоку.
На відміну від сьогоднішньої ГБЦ, ці елементи раніше виготовлялися з чавуну. В принципі, і сьогодні у світі достатньо автомобілів, у яких встановлені чавунні головки. Це з тим, що чавунні ГБЦ більше підходять тих транспортних засобів, які у складних температурних режимах. Чавун може протистояти сильному холоду та спекотній спеці, в той час як алюмінієві компоненти найчастіше піддаються деформації та термічній усадці.
Так виглядає ГБЦ у розібраному та демонтованому вигляді Окремо слід зупинитись на прокладці пристрою. Прокладання ГБЦ виготовляється з армованого азбесту. Це робиться з тією метою, щоб вона могла витримати не лише високу температуру, яка характерна для роботи двигуна, а й високий рівень тиску. При цьому азбестова прокладка ГБЦ може забезпечити високий рівень герметичності каналів охолоджувальної системи, масляного дроту, а також камери згоряння.
Щодо інших компонентів, про це ми розповімо далі.
Пристрій та розшифрування механізмів наведено нижче:
- Прокладання - як ви зрозуміли, виконує дуже важливу роль у функціонуванні двигуна внутрішнього згоряння.
- ГРМ (розшифрування - газорозподільний механізм).
- Картер (розшифрування – корпус ГБЦ). У картері розташовані всі вузли та механізми даного пристрою, а також патрубки охолоджувальної системи, канали масляного дроту та, власне, камера згоряння.
- Спеціальні різьбові виходи, у які встановлюються форсунки чи свічки запалювання.
- Безпосередньо камера згоряння, у якій здійснюється процес займання горючої суміші, що дозволяє автомобілю рухатися.
- Привід ГРМ.
- Також тут розташовані і посадкові площини разом з різьбовими кріпленнями, що дозволяють кріпити впускний та випускний колектори.
Зупинимося докладніше цих компонентах. Клапани головки блоку циліндрів розташовані в одному ряду. Кут їхнього нахилу по відношенню до площини циліндрів становить 20 градусів. У деяких сучасних автомобілях пристрій трохи інший, але в більшості випадків розташування клапанів саме таке.
Перейдемо біля передньої частини ГБЦ. Якщо її розібрати, то ви побачите, що в ній знаходиться спеціально відведене місце для встановлення ланцюгового приводу ГРМ та натягувача ланцюга. Власне, саме тут ці компоненти розташовані. Щодо камер згоряння, то вони щільно прилягають до блоку, а для цього спеціально обробляються механічним способом. За розмірами площа камер стиснення трохи менше, ніж розміри днища біля поршнів. Це робиться для того, щоб при роботі двигуна внутрішнього згоряння, коли поршні піднімаються вгору, забезпечувалося інтенсивне завихрення робочої суміші двигуна. Відповідно, в результаті цього покращується і сама процедура згоряння горючої суміші.
З лівої частини ГБЦ можна побачити чотири отвори для свічок або форсунок системи запалювання. З протилежного, правого боку, розташований спеціальний фланець, на який кріпиться випускний та впускний колектори. Поруч із цим фланцем вмонтовані і патрубки охолоджувальної системи, якими курсує антифриз.
На верхній частині ГБЦ встановлені спеціальні отвори, які встановлюють напрямні втулки, опорні шайби, пристрої опор важелів, а також корпус підшипників розподільного шківа. Зверху ГБЦ встановлюється спеціальна кришка, яка кріпиться за допомогою восьми гвинтів.
Також слід зазначити, що в головці розташовані і незнімні компоненти:
- в першу чергу, це сідла клапанів, призначення яких полягає у забезпеченні герметичності;
- а також напрямні втулки клапанів.
Важливо розуміти, що ці компоненти встановлюються методом пресування в структуру ГБЦ. Відповідно, в домашніх умовах із заміни буде неможливою - це можна здійснити виключно з використання необхідного термічного обладнання, а також спеціалізованого інструментарію.
Деякі гаражні «умільці» таки практикують цей ремонтний процес у себе вдома, але робити цього вкрай не рекомендується, оскільки нерівномірне нагрівання може призвести до наслідків:
- ГБЦ може змінити геометрію своєї структури, внаслідок чого буде порушено площину її прилягання до блоку.
- ГБЦ просто прийде в непридатність від неправильного нагріву.
- У структурі головки можуть з'явитися мікротріщини, позбутися яких буде дуже важко.
Загалом проведення таких робіт у домашніх умовах загрожує тим, що пристрій просто припаде на непридатність і не залишиться нічого іншого, як здати його на металобрухт. Зрозуміло, грамотний фахівець за наявності необхідного обладнання може спробувати виправити проблему, але це виходить не завжди. Тому рекомендуємо вам прислухатися до наших порад.
Технічне обслуговування та діагностика
Як відомо, всі механізми транспортного засобу рано чи пізно потребуватимуть діагностики та технічного обслуговування. І тут ГБЦ перестав бути винятком. Першочерговим завданням будь-якого автомобіліста в цьому питанні є періодична діагностика тих компонентів головки, які потребують цього найбільше. Зокрема, тих, які зазнають найбільших навантажень.
Мова йде про:
- працездатності клапанів;
- перевірці працездатності сальників клапанів;
- сальників розподільчого шківа;
- і, зрозуміло, самої прокладки ГБЦ.
Може стати причиною появи олії в охолодній рідині. І навпаки — потрапляння антифризу до масляної системи. Внаслідок попадання олії в охолоджувальну систему антифриз вируватиме (але не кипітиме), що призведе до потроїння двигуна, а згодом — неможливості його запуску. При цьому холодоагент виходитиме з розширювального бачка, а датчик температури двигуна на панелі приладів буде показувати кипіння двигуна. У свою чергу, потрапляння холодоагенту стане причиною заливання свічок запалювання, про що можна буде здогадатися, викрутивши свічку та оцінивши її стан.
Загалом на вихід з ладу елементів головки та на їхню коректну роботу впливають багато факторів, але більшість із них стосуються своєчасної діагностики та ремонту. Навіть така дрібниця, як (неправильний момент затягування або недотримання порядку) може стати причиною деформації головки, що може призвести і до поломки двигуна.
Навіщо проводяться ремонтні роботи? Є багато випадків, коли зняття голівки неминуче.
- необхідність розточування циліндрів;
- необхідність опресовування втулок клапанів або їх сідел;
- вихід із ладу клапанів, що передбачає необхідність їх заміни чи ремонту;
- відшліфування сідел або роботи з їхнього доопрацювання;
- необхідність заміни прокладки головки (якщо вона пробита чи пропускає);
- або ж при необхідності закладання мікротріщин (ця операція може проводитися і без демонтажу ГБЦ).
Головка блоку циліндрів (ГБЦ) – найважливіший елемент двигуна внутрішнього згоряння, який закриває зверху циліндри та кріпиться до блоку циліндрів за допомогою болтів кріплення головки або направляючих шпильок. ГБЦ, по суті, є кришкою, яка накриває циліндри .
ГБЦ виконує низку найважливіших функцій:
- кришка головки блоку циліндрів здійснює захисну функцію;
- у кришці знаходиться маслозаливна горловина;
- прокладання головки блоку циліндрів забезпечує ущільнення в місці прилягання ГБЦ до;
- головка блоку є місцем для розміщення натягувача ланцюга та приводу розподільчого валу в окремій порожнині спереду ГБЦ;
- різьбові отвори для свічок запалювання та інжекторних форсунок знаходяться у корпусі головки;
- камери згоряння повністю або частково розташовуються у ГБЦ;
- головка є місцем встановлення газорозподільного механізму ();
- в корпусі головки передбачені отвори для встановлення впускного та випускного колектора;
Головку блоку циліндрів виготовляють за допомогою лиття із легованого чавуну або алюмінієвих сплавів. Після завершення виливка голівку блоку циліндрів піддають процесу штучного старіння за спеціальною технологією. Це робиться для того, щоб зняти з елемента залишкову напругу, тому що в процесі роботи ГБЦ зазнає серйозних навантажень. Для рядного двигуна встановлюється одна ГБЦ. На V-подібних двигунах головка встановлюється кожен ряд циліндрів. Існують ГБЦ із нижнім розташуванням клапанів, а також головки з верхнім розташуванням клапанів. Перший тип має спрощену конструкцію порівняно з другим.
У ГБЦ частково чи повністю розміщені камери згоряння. Усередині головки присутні впускні та випускні канали, канали «сорочки охолодження» для циркуляції рідини, що охолоджує, а також масляні канали мастильної системи двигуна. Впускні канали для подачі паливно-повітряної робочої суміші або повітря в циліндри, а також канали для випуску відпрацьованих газів, ведуть в кожну окрему камеру згоряння. Кожен із каналів закінчується сідлами клапанів, які запресовані в головку блоку циліндрів. Сідло клапана виготовляють із чавуну чи інших матеріалів.
Нижня площина ГБЦ, що прилягає до блоку циліндрів, виконується ширшою. Це зроблено для найкращого ущільнення з поверхнею блоку. Додаткове ущільнення місця з'єднання ГБЦ та блоку досягається за рахунок використання прокладки головки блоку циліндрів. Болти кріплення мають строгу послідовність у процесі затягування, а також необхідно дотримуватися моменту затягування. Такі болти затягують за допомогою динамометричного ключа.
Кріплення ГБЦ та затяжка болтів проводиться строго за рекомендацією заводу-виробника ДВЗ. Головним завданням є необхідність уникнути деформації головки блоку циліндрів.
Верхня частина головки блоку закривається кришкою, яка називається клапанною кришкою і кріпиться до головки через гумову прокладку ущільнювача. Кришка головки блоку циліндрів виготовляється із алюмінієвих сплавів або листової сталі. Головка блоку циліндрів двигуна сучасного автомобіля може мати складну конструкцію в залежності від особливостей механізму пристрою газорозподілу.
Читайте також
Як самому визначити прогар клапана двигуна. Основні симптоми погорілого клапана, точне з'ясування причин троїння двигуна. Діагностика, корисні поради.
Двигун внутрішнього згоряння – досить складний у технологічному плані агрегат, що складається з безлічі деталей, що забезпечують злагоджену роботу всього механізму. Якісь деталі виконують вузько-технологічні завдання, іншим надана «вища честь» — виконувати функції, що ведуть до перетворення одного виду енергії на інший, тобто перетворювати паливо в баку на енергію руху.
З великої кількості абревіатур, які зустрічаються на сторінках технічної документації до автомобіля, скорочення ГБЦ зустрічається, мабуть, найчастіше. Чому і що таке ГБЦ в автомобіліварто з'ясувати докладніше.
Як розшифровується ГБЦ
Абревіатура ГБЦ розшифровується легко. Це головка блоку циліндрів – деталь, яку можна віднести до однієї з найважливіших у всьому двигуні внутрішнього згоряння загалом. Саме цей вузол контролює процес згоряння палива та відповідає за виведення назовні відпрацьованих елементів, у даному випадку газів. Щоб краще зрозуміти, що таке ГБЦ у двигуні автомобіля, потрібно докладно розглянути його конструкцію та розібрати основні функції.
Конструктивні особливості головки блоку циліндрів та складові її деталі
Довгий час головки блоків циліндрів виготовлялися з чавуну, від якого зараз відмовляються на користь виробів з легких металів сплавів на алюмінієвій основі. Алюмінієві головки блоків циліндрів використовуються все частіше, але й від чавунних відмовитися повністю не виходить. Є такі типи двигунів, де температурний робочий режим не дозволяє використовувати легкий сплав, оскільки велика небезпека термічної усадки та деформації, а таким процесам найбільше ефективно протистоять головки з чавуну.
Головка блоку циліндрів накладається на циліндр зверху та кріпиться до його основи за допомогою болтів або шпильок (вид кріплення залежить від модифікації двигуна та адреси його виготовлення). Посадкова площина головки досить велика по площі, тому щоб уникнути деформації конструкції при кріпленні використовується певна послідовність, черговість затягування кожного різьбового з'єднання, і певні зусилля. Схема кріплення та послідовність затягування з'єднань для кожного двигуна розробляється індивідуально, що обумовлено різницею конструктивних рішень.
У про рядних двигунах одна головка блоку покриває весь корпус циліндра, а моторах, де циліндри розташовуються V-образно, кожного ряду є своя головка блоку. Щоб забезпечити ефективну герметичність з'єднання між циліндром та головкою кладеться прокладка, яка має точну форму головки та циліндра, та всі необхідні отвори під кріплення. Прокладки виготовляють з армованого азбестового листа, який є вогнетривким матеріалом і, незалежно від рівня нагрівання, зберігає герметичність камери згоряння.
Основні механізми та деталі ГБЦ
Схема основних деталей та механізмів головки блоку циліндрів включає:
- корпус головки блоку (картер), де розміщено механізми системи;
- певну кількість отворів з різьбленням, у які монтуються свічки запалювання чи форсунки;
- азбестова прокладка між головкою блоку та циліндром;
- камера згоряння, де паливо займається і перетворюється на робочу суміш;
- механізм газорозподілу та відведення;
- площини та кріплення для впускного та випускного колектора.
Крім знімних деталей, головка має і незнімні, які необхідні для отримання герметичності газорозподільного механізму. До них відносяться сідла клапанів. Вони шляхом гарячого пресування впресовуються в картер головки блоку. За потреби їх замінити доведеться використовувати спеціальний інструмент.
Ремонт та обслуговування головки блоку циліндрів
Як будь-яка деталь в автомобілі, головка блоку циліндра потребує періодичного огляду, діагностики, а при виявленні серйозних проблем — заміни. Зазвичай у першу чергу з ладу виходять деталі, яким доводиться нести найбільше навантаження - сальники клапанів, клапани, прокладка головки блоку. На знос і поломку головки найбільше впливають чинники неправильної діагностики та обслуговування. Порушення необхідної сили при затягуванні гайок і порядку затягування болтів або гайок кріплення призводить до деформацій корпусу, це порушує нормальний процес роботи двигуна.
При виявленні цих видів поломок деталі доведеться замінити, причому робити це слід за чіткою схемою, яка дається в технічному описі двигуна.
Чи потрібно міняти масло при ремонті ГБЦ автомобіля, покаже підсумковий замір його рівня та аналіз його структурного стану.
