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 модельГоловка блока цилиндров. Общий вид, 3D модель
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?
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. РезультатыГоловка 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 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.
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.
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.
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 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
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
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
Подтекание масла, нарушение требований правил ЕЭК ООН №49
Негерметичность уплотнения вследствие недостаточной жесткости (как следствие - деформации) головки цилиндров.
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
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
Потеря мощности двигателя
Энергетические параметры впускного канала (момент вихря) не обеспечивают максимальное сгорание топлива.
Нарушение газодинамических характеристик - неполное сгорание топлива
Геометрические параметры привалочной поверхности головки блока под воздушный коллектор не обеспечивают герметичности в соединении с воздушным коллектором
Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.Средний рейтинг: 5 из 5.
principraboty.ru
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.
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.
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.
topmekhanik.ru
Приветствую вас посетители моего сайта zerga.ru. Продолжая рубрику о двигателе, в этой статье речь пойдёт о головке блока цилиндров. Как выяснилось, о ней есть что рассказать. Много неясности иногда происходит, когда мы сталкиваемся с ремонтом или обслуживанием этого узла. И что бы разобраться с этими неясностями я решил написать этот пост.
О чём пойдёт речь в этой статье. Я постараюсь подробней описать само устройство головки блока цилиндров, то есть, что, куда устанавливается и как прикручивается. Какие отличия между головками, и каким моментам нужно уделить особое внимание.
О каких моделях пойдёт речь. В данном посте я решил написать о Классических моделях ВАЗ 2101-2107 и ВАЗ 2108-2199. Данная информация будет полезна и другим маркам автомобилей ВАЗ, которые имеют 8-ми клапанную головку. О 16-ти клапанных головках я напишу отдельную статью, что бы ни получилось всё вперемешку. Ну, я думаю, вы меня поймёте :).
И так, начнем.
Головка блока цилиндров изготовлена из алюминиевого сплава с содержанием определённого процента меди и олова, для того что бы придать ей мягкости и эластичности. При таких свойствах она плотно прижимается к прокладке, предотвращая прорыв газов.
Вся головка, крепится к блоку цилиндров одиннадцатью болтами, десятью большими и одним маленьким, которые затягиваются с определённой последовательностью и усилием. Более по подробней всё описано в статье (Замена прокладки головки цилиндров ВАЗ), рекомендую прочитать.
Если посмотреть на головку цилиндра со стороны свечей, то возле свечи четвёртого цилиндра аккуратно расположился датчик температуры охлаждающей жидкости.
Этот датчик контролирует интенсивность нагрева охлаждающей жидкости и передаёт сигнал на прибор в панели. О датчиках температуры по подробней рекомендую прочитать статью (Датчики температуры).
На головках девятого, десятого и последующих семейств, датчик расположен в не заметном месте, на задней части головки, над лючком в коробке передач, где выставляется метка на маховике.
Если начинающий водитель, то так сразу можно и не заметить. Честно сказать я первый раз тоже не сразу нашел. Помог оторванный от него провод, который лежал себе спокойно на коробке передач.
В передней части головки, сделана шахта для цепи газораспределительного механизма.
В этой шахте двумя болтами прикручивается успокоитель, который предназначен для гашения колебаний цепи.
Также в данной шахте, только с другой стороны установлен натяжитель, который подтягивает моторную цепь.
Более подробно об этом механизме, можно прочитать в статье (Натяжитель моторной цепи).
Немного выше натяжителя цепи, расположен тройник системы охлаждения, который крепится двумя шпильками. На фотографии выше видно место для его крепления (указано синей стрелкой).
На головках ВАЗ 2108 и последующих моделей, нет такой шахты, потому что они, имеют совсем иную конструкцию, о которой сейчас и поговорим.
На автомобилях начиная с ВАЗ 2108, двигатели начали устанавливать поперёк автомобиля, по этому, передней стороной головки блока цилиндров будем считать то место, где расположен ремень привода газораспределительного механизма.
В передней части, весь привод газораспределительного механизма расположен снаружи двигателя и закрыт специальным щитком. Этот щиток также крепится и к головке.
В нижней части слева, расположена шпилька для крепления натяжного ролика, (на верхней фотогрвфии указано синей стрелкой).
В головке с левой стороны изготовлены каналы подачи топливной смеси и отвода отработавших газов. К этим каналам, через специальную прокладку с металлическими кольцами и с помощью шпилек, крепятся впускной коллектор и рядом выпускной коллектор.
На Классических моделях, каналы расположены одинаково и метод крепления тоже. Единственно чем отличаются, так это формой впускного и выпускного коллектора.
Также на Самаровских головках с этой же стороны расположено отверстие пот датчик аварийного давления масла в системе смазки.
Далее переворачиваем головку вверх ногами, здесь расположены клапана.
Клапана изготавливаются из специальной жаропрочной стали и устанавливаются в специальные направляющие. Подробней о клапанах рекомендую прочитать специальную статью в рубрике Г.Р.М. (Клапана). В статье о клапанах, Вы узнаете, из чего они изготовлены, как их выбирать, какие бывают размеры и много другой полезной информации.
Тарелка клапана упирается в специальное чугунное седло, которое прирезано и потом притёрто под определённым углом. Кстати рекомендую прочитать статью о том, как правильно притереть седло клапана (Притирка клапанов автомобилей ВАЗ).
Направляющая втулка, в которой ходит клапан, запрессовывается в верхнюю часть головки со специальным натягом. Детально, о направляющих, можно ознакомится в соответствующей статье (Направляющие клапана).
Итак, мы подошли к верхней части головки цилиндров ВАЗ. Здесь всё намного интересней, потому что сверху устанавливается газораспределительный вал. На Классических моделях газораспределительный вал, устанавливается в специальный алюминиевый корпус, который называется пенал. Далее пенал прикручивается девятью шпильками к головке цилиндров.
На Самаровских моделях, распределительный вал укладывается непосредственно в специальную постель, изготовленную в верхней части головки цилиндров и прижимается двумя крышками.
Также на Самаровских головках в верхней части расположены круглые колодца, в которых устанавливаются толкатели.
Здесь кулачок распределительного вала давит непосредственно на клапан через толкатель. А вот на Классике, кулачок распределительного вала давит на рычаг привода клапана, который имеет две опоры, первая это клапан и вторая регулировочный болт.
Как видно, головки сильно отличаются Классические от Самаровских.
Начнём с Классики. На Классических моделях все головки цилиндра стали взаимозаменяемы с появлением унифицированной головки 21011-1003011-10, а разность объёма двигателей достигнута тем, что был изменён блок, коленчатый вал и поршни. Но как говорится, отличие всё же есть и стало оно с появлением двигателя с рабочим объёмом 1600 кубиков. На этом двигателе используется модель головки 21214.
Первое чем она отличается, то это уменьшенной камерой сгорания. Если ставить её на обычную Классику, то пару тройку лошадок добавится, но об этом в разделе тюнинг. И самым главным отличием стало присутствие рёбер жесткости в водяной рубашке самой головки.
Как видно на фотографии выше, рёбра жесткости установлены для того, что бы уменьшить нагрузку на плоскость камеры сгорания и увеличить прочность самой головки. Такие рёбра установлены на всей серии головок 2121.
На Самаровских Вазах, используется несколько видов головок. Конечно же, с каждой новой моделью разновидность увеличивается, но пока далеко забегать не будем. Есть три типа двигателей – это 2108 1300кубиков, 21081 1100 кубиков и 21083 1500 кубиков. На первых двух моделях, головки используются одинаковые, а вот на модель 21083 увеличили впускной клапан на два миллиметра с 35 до 37 миллиметров. Это сделали для того, что бы увеличить подачу топлива в двигатель объёмом 1500 кубиков, так как 2108 и 21081 с этим не справлялась.
Есть и ещё одна модель – это 21084. Эта головка устанавливалась на двигатель 1600 кубиков и отличается от остальных тем, что выше на два миллиметра.
Есть так же и инжекторные головки, но о них я напишу в отдельной статье.
А пока что на этом всё, до новых публикаций.
На главнуюzerga.ru
