Маркировка головки блока цилиндров

Техническое обслуживание и диагностика

Как известно, все механизмы транспортного средства рано или поздно будут нуждаться в диагностике и техническом обслуживании. В этом случае ГБЦ не является исключением. Первоочередной задачей любого автомобилиста в этом вопросе является периодическая диагностика тех компонентов головки, которые нуждаются в этом больше всего. В частности, тех, которые подвержены наибольшим нагрузкам.

Речь идет о:

• работоспособности клапанов;
• проверке работоспособности сальников клапанов;
• сальников распределительного шкива;
• и, разумеется, самой прокладке ГБЦ.

может стать причиной появления масла в охлаждающей жидкости. И наоборот — попадании антифриза в масляную систему. В результате попадания масла в охладительную систему антифриз будет бурлить (но не кипеть), что приведет к троению двигателя, а со временем — невозможности его запуска. При это хладагент будет выходить из расширительного бачка, а датчик температуры мотора на приборной панели будет показывать кипение двигателя. В свою очередь, попадание хладагента станет причиной заливания свечей зажигания, о чем можно будет догадаться, выкрутив свечку и оценив ее состояние.

В целом на выход из строя элементов головки и на их корректную работу влияют многие факторы, но большинство из них касаются своевременной диагностики и ремонта. Даже такая мелочь, как (неправильный момент затяжки или несоблюдение порядка) может стать причиной деформации головки, что может привести и к поломке двигателя.

Для чего проводятся ремонтные работы? Есть множество случае, когда снятие головки неизбежно.

Это:

• необходимость расточки цилиндров;
• необходимость опрессовки втулок клапанов или их седел;
• выход из строя клапанов, что подразумевает необходимость их замены или ремонта;
• отшлифовка седел или работы по их доработке;
• ;
• необходимость замены прокладки головки (если она пробита или пропускает);
• или же при надобности заделывания микротрещин (эта операция может проводиться и без демонтажа ГБЦ).

 Загрузка …

Так или иначе, но все работы по ремонту и диагностике данного узла должны осуществляться при соблюдении рекомендаций и указаний от производителя вашего транспортного средства. Если вы, не имея знаний и опыта, попытаетесь сделать что-либо самостоятельно и у вас это не получится, то это чревато полной поломкой всего мотора. Наиболее опасным в этом плане является монтаж втулок клапанов. Эта процедура должна осуществляться при нагретой головке, при этом сами монтируемые элементы должны быть холодными, а не нагретыми. Только так можно будет обеспечить надежное натяжение в соединении после того, как температура узла стабилизируется.

Также конструкция ГБЦ позволяет осуществить и замену втулок шкива привода маслонасоса. Данный процесс должен осуществляться методом выпрессовки уже отработавших свой ресурс эксплуатации втулок и монтажа новых компонентов.

В целом в домашних условиях есть возможность заниматься этими работами. Но при том условии, если вы понимаете, что делаете и чем это может быть чревато. Разумеется, в этом случае речь не идет о тех работах, для осуществления которых понадобится термическое или высокоточной оборудование. Но и это возможно только тогда, когда у вас есть определенные знания. Не имея опыта, даже самый новый и высокотехнологичный инструмент не имеет никакой пользы.

Правильная эксплуатация

Важно после ремонта или диагностики корректно повести сборку всех элементов головки, так как даже неверно зафиксированная деталь на блоке цилиндров способна деформироваться в процессе работы. В определенных ситуациях без демонтажа ГБЦ не удастся обойтись:

1. расточка цилиндров блока;
2. проблема с клапанами, при которой потребуется их замена или ремонт;
3. проведение опрессовки клапанных втулок либо седел;
4. потеря геометрических параметров поверхности сопряжения;
5. прокладка пробита (потеряла герметичность);
6. необходимость устранения микротещин.

Благодаря тому, что автомобилисту виден момент достижения необходимого усилия, обеспечивается достаточный натяг резьбы и не срываются витки. Категорически не допускается применять дополнительного наращивания ключей при завинчивании

Также важно соблюдать очередность при закручивании гаек на шпильках

Ремонт и восстановление головки блока цилиндров (ГБЦ)

ООО «Алтушка» производит восстановительные и ремонтные работы головок блока цилиндров отечественных и зарубежных автомобилей, как бензиновых, так и дизельных двигателей. Мы выполняем следующие виды работ по ремонту головки блока:

Мойка головки блока цилиндров

Чистая головка блока, это всегда гарантия надежной сборки. Все головки блока, поступающие в ремонт, обязательно проходят стадию мойки горячим щелочным раствором, который способен убрать самую прикипевшую грязь и даже лаковые отложения, и добраться в самые недоступные места. Затем головка блока продувается сжатым воздухом и доставляется в цех ремонта.

Шлифовка головки блока цилиндров: чугун, алюминий

Одной из самых распространенных неисправностей головки блока является ее деформация, что обычно связано с перегревом двигателя.

Работы по восстановлению плоскости головки блока мы можем выполнять как на плоскошлифовальном, так и на вертикально – фрезерном станке.

Перед выполнением этой операции головка ставится на поверочный станок, где по четырем ее крайним точкам проводятся замеры. Допустимая деформация в этом случае 0.05-0.06 мм по всей плоскости головки. Обычно края головки лежат в плоскости, а в средней ее части образуется «яйцо», которое возвышается над плоскостью поверочной плиты в районе 0.1 мм. После проверки по полученным размерам производится выравнивание плоскости методом шлифования или фрезерования. Фреза имеет диаметр несколько превышающий ширину головки и выравнивание происходит за один раз, выполняя несколько проходов, пока не получится идеальная плоскость.

Шлифовка ГБЦ выполненных из алюминия или чугуна, не имеет существенных отличий. При обработке плоскости головки блока выдерживается шероховатость поверхности порядка Ra= 1-2 мкм, это необходимо для лучшего уплотнения головки блока с прокладкой.

Шлифовка плоскости блока цилиндров

У блока цилиндров наиболее часто встречающимся дефектом, является деформация плоскости блока в месте стыка с плоскостью головки блока.

Обычно в этом случае страдают цилиндры, расположенные в средней части блока, так как там и наблюдается наибольшая деформация, которая обычно не превышает 0.03- 0.05 мм. По результатам замеров, определяют дальнейший ход ремонта. Если деформация превышает вышеуказанные значения, то шлифовка плоскости блока обязательна. При результате замеров в 0.02-0.03 мм, блок может подлежать дальнейшей сборке без шлифовки.

При необходимости шлифования плоскости желательно не снимать более 0.1-0.2 мм, что всегда неукоснительно выполняется нашими мастерами.

Опрессовка ГБЦ

При любом подозрении на наличие трещин, головка блока подлежит обязательному опрессовыванию. Трещины могут быть вызваны сильным перегревом двигателя или размораживанием, либо аварийной поломкой детали. Но головка конструктивно выполнена довольно сложно, и визуально определить трещину очень трудно. В таких случаях мы выполняем опрессовывание головки блока.

Для этой цели все окна рубашки головки закрываются резиновыми уплотнителями затем сверху накрываются специальной прозрачной плитой и стягиваются болтами, а все патрубки и штуцера закрываются резиновыми пробками. Один патрубок остаётся открытым, через него будет происходить подача воздуха. Затем головка погружается в горячую ванну, температура воды в которой составляет приблизительно 80° C (При такой температуре раскрываются все микротрещины) и, создав давление 0.6-0.7МПа, оставляем головку на 10-15 минут. По наличию пузырьков определяем утечки.

Замер клапанного механизма

После рассухаривания клапанов, осматриваем все детали и делаем их замеры. По таблице допуска промеряем микрометром в трех поясах стержень клапана, его износ не должен превышать 0.02 мм, осматриваем его тарелку и седло клапана на предмет раковин и микротрещин. Затем осматриваем и промеряем направляющие втулки клапанов. Детали не соответствующие допускам, подлежат выбраковке и замене.

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.

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.

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.

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.

Одноцилиндровые двигатели[править | править код]

Типичный одноцилиндровый двухтактный двигатель

Типичный четырехтактный одноцилиндровый двигатель

Простейшей схемой двигателя служит одноцилиндровая схема. Ее основными достоинствами являются простота и небольшие габариты. Это означает, что себестоимость и трудоемкость изготовления такого двигателя невелики, и он проще в обслуживании и ремонте. Поэтому одноцилиндровый двигатель идеально подходит для мопедов, скутеров и небольших внедорожных мотоциклов.

Однако он обладает множеством недостатков с точки зрения характеристик двигателя.
Поскольку воспламенение смеси в одноцилиндровом четырехтактном двигателе происходит один раз за каждые 720 градусов поворота коленчатого вала, для поддержания вращения двигателя до его следующего рабочего хода необходимы большие маховики.

Для того чтобы избежать чрезмерного увеличения веса, маховики должны обладать большим диаметром и небольшой толщиной. Приходится максимально облегчать поршень, также необходим длинный шатун, и в итоге получается двигатель, называемый длинноходным. Характеристики такого двигателя хороши до определенного момента: он экономичен, обладает хорошей кривой мощности и характеристики момента таковы, что он может относительно легко обеспечивать динамичный разгон с низких частот вращения двигателя. Для использования великолепной характеристики мощности передаточные числа коробки передач могут быть «растянуты», за счет этого управление машиной становится не столь напряженным. Действительно, влияние вибрации двигателя до определенной степени субъективно и, как правило, довольно высокие уровни низкочастотных колебаний предпочтительнее менее интенсивного, но более раздражающего «дребезжания».

Однако если попытаться заставить такой двигатель работать при больших частотах вращения, его недостатки станут очевидными. Наличие массивных маховиков означает большое количество накопленной энергии или инерции, и ускорение, по сегодняшним меркам, будет ограничиваться медленным набором скорости. Маленький диаметр цилиндра и большой ход поршня означают высокие скорости линейного перемещения поршня, а следовательно, высокий уровень износа этих узлов. При попытке уменьшить ход поршня сглаживающий эффект больших маховиков теряется, а неуравновешенные силы увеличиваются. Это плохо сказывается на комфортабельности мотоцикла — покладистый одноцилиндровый двигатель превращает его в «дрель, передвигающуюся по дороге».

Другая проблема двигателей большого объема связана с затруднением запуска, даже если для этого применяется электрический стартер. Но, поскольку большинство одноцилиндровых двигателей большого объема используются для соревнований в условиях бездорожья и не оснащаются электрическим запуском, то каждый раз коленчатый вал приходится устанавливать в положение, когда он чуть не доходит до ВМТ на такте сжатия, затем давать ему здоровенный пинок, чтобы заставить его вращаться. Кроме того, есть проблема отдачи, которая проявляется, когда коленчатый вал установлен неправильно или когда на кик-стартер нажали недостаточно сильно. При этом усилия для того, чтобы поршень миновал такт сжатия, недостаточно, и он резко отскакивает назад из-за воздействия компрессии. При этом рычаг кик-стартера отпрыгивает назад и перекидывает вас через руль или ломает вам ногу. Некоторые одноцилиндровые двигатели оснащаются декомпрессором, предназначенным для облегчения запуска и уменьшения отдачи. Компания Honda разработала систему, в которой при нажатии на кик- стартер небольшой кулачок воздействует на выпускной клапан с целью немного приоткрыть его в ВМТ на такте сжатия. Это снижает усилие, необходимое для прокручивания коленчатого вала двигателя. Второй кулачок начинает работать, когда происходит отдача, также слегка приоткрывая выпускной клапан и снижая силу отдачи.

Рядный 4-цилиндровый

Существует две популярные компоновки таких ДВС:

• рядная;
• оппозитная.

Первое означает расположение цилиндров последовательно, в один ряд, а поршни мотора вращают общий коленвал. Двигатели нередко описывают сокращением I4 или L4, можно также встретить название Inline 4 и вариации. Инженеры располагают цилиндры и вертикально, и под некоторым углом – в зависимости от конструкции двигателя.

Пример блока цилиндров:

Эта цилиндровая компоновка получила широкое распространение в массовых моделях автомобилей, а также в тех транспортных средствах, где важна простота обслуживания и ремонта – внедорожниках, машинах, предназначенных для работы в такси, и т.д.

Кривошипы 1 и 4 цилиндров в конструкции коленвала рядного четырехцилиндрового двигателя расположены под углом 180 град., и под углом 90 – к кривошипам цилиндров 2 и 3. Чтобы создать оптимальное соотношение движущих сил, действующих на кривошипы, двигатели действуют в последовательностях:

• система 1–2–4–3 – менее популярная;
• основной вариант 1–3–4–2.

Из отечественных автомашин порядок работы четырехцилиндрового двигателя второго вида использован, к примеру, в продукции концерна ВАЗ, а первый актуален для некоторых двигателей ЗМЗ.

Как действуют ДВС V6

Для эффективности порядка работы сегодняшних шестицилиндровых двигателей таковой строится также по особой системе. Типичный порядок работы 6 цилиндрового двигателя рядного исполнения – метод 1–5–3–6–2–4. В рассматриваемом форм-факторе силовой агрегат получается достаточно длинным и требует большого подкапотного пространства.

Чтобы снизить габариты, иногда применяют «вэ-подобную» систему. Схема порядка работы «горшков» 6 цилиндровых современных двигателей, V образного форм-фактора – очередность активации 1-4-2-5-3-6.

Агрегат от Audi, для которого актуален указанный порядок работы V-образного шестицилиндрового автомобильного двигателя:

Определение

Порядок работы цилиндров представляет собой последовательность, в которой поочередно происходит воспламенение в цилиндрах. Иначе можно назвать его последовательностью чередования тактов расширения. Факторы, влияющие на нее: количество цилиндров, характер их расположения, конструкция двигателя (в частности, распредвала и коленвала), а также промежуток между вспышками. Если быть точнее, то на него влияет расположение цилиндров, шеек коленчатого и кулачков распределительного валов. Плавность работы двигателя, стоит отметить, зависит, помимо прочих факторов, от последовательности ходов.

Что такое расточка и зачем она нужна?

Снятая головка блока Расточка блока цилиндров осуществляется в случае их износа. Как известно, не все каналы изнашиваются одновременно и равномерно.

С целью установления степени износа данных элементов ГБЦ эксперты производят оценку всей системы, которая позволяет определить параметры цилиндров:

1. Расточка блока цилиндров делается в том случае, если первоначальные размеры компонентов изменились на пол-миллиметра в ВМТ (верхней мертвой точке) поршневого кольца. Здесь речь идет именно о кольце, а не о самом поршне.
2. Если зафиксировано изменение размера на 1/3 миллиметра в точке контакта юбки самого поршня, а также стенке цилиндра.

Таким образом, если при диагностике было зафиксировано изменение параметров до размеров, указанных выше, то расточка просто необходима. В противном случае дефекты могут увеличиваться, что негативно отразиться на функционировании транспортного средства. Хуже такого исхода событий может быть только появление дефекта в виде ступеньки в верхней части цилиндра. Из-за этого выходят из строя поршневые кольца, соответственно, и посадочные места для них.

При несвоевременной расточке ГБЦ проблема будет развиваться и сопровождаться сильным стуком из-под капота. Собственно, и сам двигатель будет работать некорректно — вы будете чувствовать постоянную вибрацию, которая будет усиливаться при увеличении оборотов. В результате этого поршневые кольца не смогут корректно прилегать к стенкам непосредственно канала цилиндра. А это, в свою очередь, чревато тем, что выхлопные газы начнут попадать в картер, соответственно, будет нарушена компрессия мотора. Как результат — двигатель будет «кушать» масло, при чем огромными порциями.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

По этим причинам поршневые кольца при регулярных ударах о стенки каналов со временем просто развалятся, при чем на маленькие части. Естественно, ни о каком восстановлении и речи быть не может, но хуже то, что они поцарапают и стенки цилиндров. В таких случаях ни гильзовка блока цилиндров, ни расточка, ни даже капремонт уже не сможет спасти мотор. К слову, гильзовка блока цилиндров может осуществляться методом замены или установки гильз в блоки, но сейчас не об этом.

Своевременная расточка ГБЦ дает возможность восстановить геометрию компонентов. Кроме того, при правильной расточке можно обеспечить необходимое положение сопряженных элементов относительно друг друга. Ведь в данном случае произвести только лишь правильную геометрию компонентов будет недостаточно, чтобы обеспечить равномерное положение всех элементов

Также важно обеспечить должную и равномерную сносность всех цилиндров, иначе это чревато не только деформированием деталей, но и появлением трещин и изгибов

Виды двигателей

Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, который принадлежал братьям Ньепсье

После этого важного исторического факта было недолгое затишье

Но, в конце 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. После этого двигатели внутреннего сгорания получили много модификаций и вариантов, которые используются по сегодняшний день.

Рассмотрим, какие существуют виды автомобильных ДВС, а также укажем :

• Паровая машина
• Бензиновый двигатель
• Карбюраторная система впрыска
• Инжектор
• Дизельные двигатели
• Газовый двигатель
• Электрические моторы
• Роторно-поршневые ДВС

Отличия выполнения хонингования на разных двигателях

Двигатели внутреннего сгорания имеют разное устройство. Используемые конструктивные схемы влияют на технологический процесс.

Негильзованные двигатели

Выполненный в виде единой детали негильзованный блок подвергают обработке сразу после расточки, закрепив на рабочем столе и убедившись, что ось обрабатываемого цилиндра расположена вертикально и совпадает с осью шпинделя хонинговального станка. Это позволит исключить её неперпендикулярность к коленчатому валу. Шпиндель включённого станка вращается, одновременно выполняя возвратно-поступательные движения. Для получения нужного результата может потребоваться выполнить от одного до нескольких проходов. Контроль размеров осуществляют с помощью нутромера. Одновременно следует производить замеры шероховатости поверхности. Для этого существуют различные способы:

1. Контактный (щуповой), для которого разработаны специальные приборы – профилометры и профилографы. Последние не только замеряют, но и регистрируют параметры.
2. Бесконтактные (оптические), среди которых различают теневой, светового свечения, растровый и микроинтерференционный.

Тщательно выполненная обработка повышает мощность ДВС, качество его работы и эксплуатационный ресурс.

Гильзованные двигатели

Отдельную проблему представляет хонингование двигателей с сухими или мокрыми гильзами. Производители запасных частей поставляют, как принято считать, уже готовые к работе комплекты гильз, уже прошедшие все этапы обработки. Однако, под воздействием различных факторов, устанавливаемые на рабочие места детали деформируются и перестают соответствовать заданным размерам. Вследствие этого:

• Ухудшается компрессия. Мотор не развивает необходимую мощность и расходует много топлива.
• Снижается ресурс силового агрегата.

Существует способ избежать этих неприятностей. Для этого изготавливают специальную толстую пластину, имитирующую ГБЦ. Она должна прижимать гильзы, одновременно имея сквозные отверстия, обеспечивающие беспрепятственный доступ инструмента внутрь цилиндров. Пластину закрепляют на блоке после установки гильз, заворачивая резьбовые соединения в последовательности и с моментом затяжки, рекомендованном для установки ГБЦ. Только после этого выполняют хонингование в той же последовательности, что и для негильзованных моторов. Это позволяет свести к минимуму искажение размеров, возникающее в процессе установки гильз.

При полном соблюдении технологического цикла процедура выполняется в четыре этапа:

1. Грубая обработка, в процессе которой снимается значительный слой материала. Ею можно заменить расточку. Она ведётся при избытке СОЖ. Лучше всего для этой цели подходят хоны с алмазными брусками на медной основе.
2. Хонингование инструментом с размером зерна абразивного материала 1/150 мм. При этом происходит формирование микропрофиля поверхности.
3. Окончательная обработка материалом с зерном 1/300 – 1/500 мм.
4. Крацевание. Это заключительная операция, в ходе которой размер цилиндра не изменяется, а происходит очищение поверхности от остатков абразива. Для крацевания используют нейлоновые щётки, в состав волокна которых добавлены кристаллы кремния.

Соблюдение перечисленных правил позволяет достичь оптимального результата.