Головка блоку циліндрів: найважливіше про пристрій, експлуатації та несправності
Зміст
З моменту появи першого двигуна внутрішнього згоряння агрегат зазнавав багато видозмін. У його пристрій додавалися нові механізми, йому надавали різну форму, але деякі елементи залишилися без змін.
І один з таких елементів - головка блоку циліндрів. Що це таке, як обслуговувати деталь і основні поломки. Про все це розглянемо в цьому огляді.
Що таке ГБЦ в авто простими словами
Головка - це частина конструкції силового агрегату машини. Вона встановлюється зверху на блок циліндрів. Щоб забезпечити герметичність з'єднання двох частин, використовується болтове кріплення, а між ними розміщується прокладка.
Дана деталь закриває циліндри блоку, як кришка. Прокладки використовується для того, щоб на стику не просочується технічна рідина і не виривалися робочі гази мотора (повітряно-паливна суміш або гази розширення, що утворюються під час вибуху ВТС).
Конструкція гбц дозволяє встановити всередину механізм, який відповідає за формування ВТС і розподіл порядку і часу відкриття впускних і випускних клапанів. Такий механізм називається грм.
Де знаходиться ГБЦ
Якщо підняти капот, в моторному відсіку відразу видно кожух з пластику. Часто в його конструкцію входить повітрозабірник повітряного фільтра і модуль самого фільтра. При демонтажі кожуха відкривається доступ до мотора.
Варто врахувати, що сучасні автомобілі можуть оснащуватися різним навісним обладнанням. Щоб дістатися до мотора, потрібно від'єднати ці елементи. Найбільша конструкція - це мотор. Залежно від модифікації агрегат може мати поздовжнє або поперечне розташування. Це залежить від приводу - задній або передній відповідно.
Зверху на двигуні прикручена металева кришка. Набагато рідше зустрічається особлива модифікація двигунів - опозитний або як його ще називають «боксер». У цьому випадку він займає горизонтальне положення, і головка буде знаходитися не зверху, а збоку. Такі двигуни розглядати не будемо, так як ті, хто мають кошти придбати подібне авто, не займаються ручним ремонтом, а віддають перевагу сервісного обслуговування.
Отже, у верхній частині ДВС розташована клапанна кришка. Вона фіксується на голівці і закриває газорозподільний механізм. Деталь, розташована між цією кришкою і найтовщій частиною мотора (блоком), якраз і є гбц.
Призначення головки блоку циліндрів
У голівці зроблено багато технічних отворів і порожнин, завдяки чому деталь виконує безліч різних функцій:
- З боку капає кришки зроблені кріплення для установки розподільного вала (про призначення та особливості цього елемента читайте в окремому огляді). Завдяки цьому забезпечується оптимальний розподіл фаз грм відповідно до тактом, який виконує поршень в конкретному циліндрі;
- З одного боку в голівці є канали впускного і випускного колекторів, які фіксуються на деталі гайками і шпильками;
- У ній зроблені наскрізні отвори. Одні призначені для кріплення елемента, інші - для установки впускних і випускних клапанів. Там же є свічкові колодязі, в які вкручуються свічки (якщо мотор дизельний, то в ці отвори вкручуються свічки напруження, а поруч з ними зроблений ще один тип отворів - для установки паливних форсунок);
- З боку блоку циліндрів в районі верхньої частини кожного циліндра зроблено поглиблення. У зібраному двигуні ця порожнина - камера, в якій змішується повітря з паливом (модифікація безпосереднього вприскування, у всіх інших варіантів двигунів ВТС формується у впускному колекторі, який також закріплений на голівці) і ініціюється його згоряння;
- У корпусі ГБЦ зроблені канали для циркуляції технічних рідин - тосола або антифризу, обеспечівающіхо охолодження ДВС і масла для змащення всіх рухомих деталей агрегату.
Матеріал виготовлення головки блоку циліндрів
Більшість старих двигунів виготовлялися з чавуну. Матеріал має високу міцність і стійкістю до деформацій через перегрів. Єдиний недолік такого ДВС - велику вагу.
З метою полегшення конструкції виробники застосовують полегшений сплав алюмінію. Такий агрегат важить набагато менше попереднього аналога, що позитивно позначається на динаміці транспортного засобу.
Легковий автомобіль в сучасному виконанні буде оснащений саме таким мотором. Винятком в даній категорії є дизельні моделі, так як в кожному циліндрі такого мотора створюється дуже високий тиск. У сукупності з високою температурою цей фактор створює несприятливі умови для використання легких сплавів, що не відрізняються своєю міцністю. У вантажному транспорті ж залишається застосування чавуну для виробництва двигунів. Технологія, яка використовується в цьому випадку - лиття.
Конструкція деталі: що входить в ГБЦ
Про матеріал, з якого виготовляється ГБЦ, вже поговорили, тепер звернемо увагу на пристрій елемента. Сама головка блоку циліндрів виглядає у формі порожнистої кришки з безліччю різних заглиблень і отворів.
Це дозволяє використовувати такі деталі і механізми:
- Газорозподільчий механізм. Він встановлюється в частині між гбц і клапанної кришкою. У пристрій механізму входить розподільний вал, система впускного і випускного трактів. В кожному отворі на впуску і випуску циліндрів встановлюється клапан (їх кількість на один циліндр залежить від типу ГРМ, про що більш докладно розповідається в огляді про конструкцію розподілвалів). Цей пристрій забезпечує рівномірний розподіл фаз подачі ВТС і відведення відпрацьованих газів відповідно до виконуваних тактами 4-тактного двигуна шляхом відкриття і закриття клапанів. Щоб механізм справно працював, конструкція головки має спеціальні опорні вузли, куди встановлюються підшипники розподільного вала (одного або декількох);
- Прокладки гбц. Цей матеріал призначений для забезпечення герметичності з'єднання між двома елементами (як виконати ремонт по заміні прокладки, розповідається в окремій статті);
- Технічні канали. Частково через головку проходить контур охолодження (про систему охолодження двигуна читайте тут) І окремо мастила ДВС (про цю систему розповідається тут);
- З боку в корпусі ГБЦ зроблені канали для впускного і випускного колекторів.
Місце для монтажу газорозподільного механізму також називається постіллю распредвала. Вона встановлюється у відповідні роз'єми головки двигуна.
Які бувають головки
Існує кілька різновидів головок двигуна:
- Для верхнього розташування клапанів - найчастіше використовуються в сучасних автомобілях. Такий пристрій максимально полегшує ремонт агрегату або його налаштування;
- Для нижнього розташування клапанів - використовується вкрай рідко, так як такий двигун споживає багато палива і не відрізняється своєю економічністю. Хоча конструкція такої головки дуже проста;
- Індивідуальні для окремого циліндра - часто застосовується для габаритних силових агрегатів, а також на дизелях. Їх набагато простіше встановлювати або демонтувати.
Техобслуговування і діагностика ГБЦ
Для справної роботи двигуна внутрішнього згоряння (а без гбц він працювати не буде) від кожного автомобіліста потрібне дотримання регламенту з обслуговування машини. Також важливим фактором є дотримання норм температурного режиму ДВС. Робота мотора завжди пов'язана з високою температурою і значним тиском.
Сучасні модифікації виготовляються з матеріалу, який може деформуватися при високому тиску, якщо ДВС перегрівається. Про нормальному температурному режимі розповідається тут.
Несправності головки блоку циліндрів
Так як головка двигуна - лише частина його конструкції, то поломки найчастіше стосуються не самої деталі, а механізмів і елементів, які в ній встановлені.
Найчастіше головка блоку циліндрів знімається під час ремонту в разі пробиття прокладки гбц. На перший погляд її заміна здається простою процедурою, насправді ця процедура має кілька тонкощів, через що ремонт може коштувати дорого. Тому, як правильно міняти прокладки, був присвячений окремий огляд.
Найсерйозніша поломка - утворення тріщин в корпусі. Крім цих несправностей, багато автослюсарі, кажучи про ремонт головки, мають на увазі такі ремонтні роботи:
- Зірвалася різьблення в свічковий колодязі;
- Зносилися елементи ліжку распредвала;
- Знос сідла клапана.
Багато поломки усуваються шляхом установки ремонтних деталей. Однак якщо утворилася тріщина або отвір, головку рідко коли намагаються відремонтувати - її просто міняють на нову. Але навіть в складних випадках деяким вдається відреставрувати зламану деталь. Прикладом тому служить наступне відео:
Отже, хоча на перший погляд в голівці нічого не може зламатися, проблеми з нею все ж можуть виникнути. І якщо водій зіткнеться з подібною проблемою, йому доведеться витратитися на дорогий ремонт. Щоб такого не сталося, машину слід експлуатувати в щадному режимі, і не допускати перегріву силового агрегату.
Питання та відповіді:
Як улаштовані головки блоку циліндрів? Це суцільнолита деталь, виготовлена зі сплаву алюмінію або легованого чавуну. Нижню частину ГБЦ трохи розширено для більшого контакту з блоком. Усередині ГБЦ зроблено необхідні пази та упори для встановлення необхідних деталей.
Де знаходиться головка блоку циліндрів? Цей елемент силового агрегату розташований над блоком циліндрів. У головку вкручуються свічки запалювання, а у багатьох сучасних автомобілях ще й паливні форсунки.
Які запчастини необхідні для ремонту головки блоку циліндрів? Це від характеру поломки. Якщо пошкодилася сама головка, потрібно шукати нову. Для заміни якоїсь конкретної деталі, наприклад, клапанів, розподільного валу і т.д., потрібно купувати їм заміну.
