Что такое гбц

Расточка и гильзовка блока цилиндров

После появления дефектов и выработки на стенках применяют расточку цилиндров. Со стенок снимается металл определенной толщины, а затем устанавливаются другие ремонтные поршни и кольца под новый размер. Число расточек ограничено, так как объем постепенно увеличивается, а прочность снижается.

После максимального числа расточек применяют гильзовку. Это сложный процесс, который можно сделать только при наличии специального оборудования. «Мокрые» гильзы поменять намного легче, даже в полевых условиях. Если установлены «сухие» гильзы или это монолитный чугунный блок, то он растачивается под новые гильзы, которые запрессовываются с высокой точностью. Сам блок нагревается до 150-200 градусов, а новая гильза охлаждается. Так достигается наиболее плотная и точная посадка.

Конструктивные особенности ГБЦ

Ранее ГБЦ изготовлялись из чугуна, но сегодня этот материал не используется для производства. Чугунные головки до сих пор установлены на многих автомобилях. Использование этого материала обусловлено тем, что чугунные ГБЦ лучше работают в условиях жестких температур. Чугунные головки лучше справляются с сильной жарой и пониженными температурами, а алюминиевые устройства больше подвержены усадке и деформации при работе в таких условиях (Александр Скрипченко).

Одним из важных элементов ГБЦ авто считается прокладка, которая выполняется из армированного асбеста. Благодаря использованию этого материала прокладка позволяет справляться со своими задачами при повышенных температурах, а также выдерживает высокое давление. Прокладки, выполненные из асбеста, позволяют обеспечить хорошую герметичность магистралей системы охлаждения, камеры сгорания и масляного провода.

Ниже приведены основные составляющие ГБЦ автомобильного двигателя:

1. Прокладка.
2. Газораспределительный механизм.
3. Картер двигателя. На картере находятся все элементы и узлы устройства, в том числе каналы системы охлаждения и маслопривода. Здесь находится и камера сгорания.
4. Технологические разъемы для установки форсунок либо свечей.
5. Сама камера сгорания. Этот узел используется для обеспечения процедуры возгорания топливовоздушной смеси двигателя.
6. Привод газораспределительного механизма.
7. Посадочные места резьбовыми отверстиями. В них устанавливаются коллекторы — впускной и выпускной.

Клапаны, имеющиеся на ГБЦ, устанавливаются в одном ряду на конструкции. Клапаны устанавливаются под углом, составляющим 20 градусов. Конструктивные особенности в различных авто, особенно современного производства, могут отличаться, однако обычно клапаны находятся в одном ряду.

В передней части головки блока цилиндров находится технологическая поверхность для монтажа цепного привода ГРМ, а также натяжителя ремня или цепи ГРМ. Камеры сгорания автомобильного мотора монтируются плотно к самому блоку цилиндров, для обеспечения надежного прилегания они механически обрабатываются. Что касается габаритов, то площадь камер сжатия будет более низкой, чем габариты днища у поршней. Это позволяет в конечном итоге улучшить процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя.

На левой стороне головки блока располагаются 4 технологических отверстия, в которые устанавливаются свечи либо форсунки двигателя. С другой стороны находится фланец, на него монтируются коллекторы. В непосредственной близости с фланцем располагаются магистрали системы охлаждения, по ним циркулирует хладагент. Сверху головки блока располагаются технологические отверстия, в них монтируются направляющие элементы, опоры шайб, подшипниковые устройства распредвала. Также на верхней части монтируется крышка, фиксирующаяся с помощью штифтов.

На ГБЦ устанавливаются и несъемные элементы:

• седла клапанов, использующиеся для обеспечения герметичности ГРМ;
• направляющие элементы клапанов.

Несъемные элементы монтируются путем прессовки в структуру головки блока. Процесс демонтажа и замены этих устройств выполняется с применением термического оборудования и инструментов, которые можно найти на специализированных станциях ТО. В домашних условиях их замена будет невозможной.

 Загрузка …

Правила эксплуатации, возможные неисправности и проблемы

​​​​​​​

ГБЦ — достаточно уязвимый функциональный узел, подверженный воздействию комплекса негативных факторов. Поэтому не исключены и вполне вероятны:

1. Срыв резьбовых соединений (под свечи или шпильки), трещины с внешней стороны корпуса. Трещины образуются вследствие неграмотной затяжки креплений, а дефекты резьбы чаще всего оказываются скрытым заводским браком.
2. Искривления плоскости стыка, коррозия поверхности и ослабление креплений. Возникают из-за длительной работы, перегрева двигателя, некачественной охлаждающей жидкости.
3. Образование межседельных трещин и выпадение клапанных сёдел. Причины — низкокачественное горючее, истекающий ресурс оборудования, плохо отрегулированное зажигание.
4. Износ группы толкателей и распределительного вала.
5. Отказ клапанных направляющих втулок. Причина — значительный пробег, некондиционная смазка.

В случае прорыва газов головку чаще всего фрезеруют. При срыве свечной резьбы устанавливают «ввёртыш», система креплений подлежит замене.

Распространение межседельных трещин способствует утечке отработанных газов в охлаждающую рубашку и заклиниванию поршней. В этом случае головку можно заменить; по крайней мере, трещины допускается заварить с соблюдением технологии.

Падение масляного давления свидетельствует о проблемах с распределительным валом. Диаметр постелей распредвала восстанавливают посредством вставки дюралюминиевых либо латунных втулок (как правило, в качестве развёртки применяется прежний распредвал с фрезерными зубцами).

Кроме того, делают ремонт невозможным значительная коррозия, а также повреждения от детонации. Выпавшее седло путём охлаждения в парах жидкого азота меняют на новое, либо на аналогичное, высверленное с другой головки.

Что такое ГБЦ в автомобиле

Поскольку мы уже рассказали, как дословно расшифровывается аббревиатура ГБЦ, осталось упомянуть, что головка БЦ – это верхняя часть самого блока, и это следует из названия узла. Она выполняет множество функций, полный перечень которых может варьироваться в широких пределах в зависимости от типа самого мотора. Перечислим основные задачи, выполняемые головкой БЦ:

• мы уже упоминали о защитной функции. Она возлагается на крышку ГБЦ, прикрывающую внутренности двигателя. В ней же обычно расположена маслозаливная горловина, через которую осуществляется заправка двигателя смазочной жидкостью. Чтобы крышка крепилась к самой головке герметично, используется резиновая прокладка, которая в состоянии выдержать большое количество циклов монтажа/демонтажа;
• ещё одна прокладка устанавливается между БЦ и головкой, и её задача идентична – обеспечение идеальной герметичности. Но изготавливается она из мягких материалов типа паронита, поэтому сильно деформируется и является одноразовой. И если предполагается демонтаж головки, замена прокладки осуществляется в любом случае;
• ГБЦ является базовым элементом для размещения деталей газораспределительного механизма;
• здесь же располагаются компоненты топливной системы;
• головка БЦ отвечает и за формирование оптимальных газодинамических параметров выхлопа, за отвод продуктов сгорания ТВС;
• ГБЦ обеспечивает герметичность камеры сгорания;
• в ней же расположены элементы магистрали системы смазки ГРМ.

Из всего вышесказанного следует, что ГБЦ в машине – это геометрически достаточно сложный элемент, предусматривающий наличие множества полостей и отверстий. Изготавливается он методом литья, после которого вся деталь подвергается процессу, называемому искусственным старением. Эта процедура позволяет купировать проявления остаточного напряжения, сформировавшегося в результате литья. Если СА однорядный (все цилиндры расположены по одной линии строго в ряд), в нём присутствует одна головка. V-образные моторы характеризуются наличием двух головок, по одной на каждый ряд. Обычно нижняя часть головки БЦ имеет чуть большую ширину для обеспечения более герметичного соединения с блоком цилиндров. Конструкция головки с расположением клапанов в нижней части более проста, чем при верхнем расположении. Словом, конструктивных особенностей у этой детали хоть отбавляй, и каждая модель характеризуется своим набором достоинств и недостатков.

Ремонт повреждений своими руками

Появление дефектов на головке блока цилиндров двигателя — серьезная проблема. Но ее можно решить, если повреждения незначительные.

В каких случаях нужна замена?

Менять головку блока цилиндров необходимо в случае серьезных повреждений. Если трещины большие и их не удается ликвидировать, то ГБЦ подлежит замене. Но прежде чем сделать это, устройство можно попробовать отремонтировать.

Подготовка головки для сварки

Зачистка поверхности для ремонта ГБЦ силового агрегата

Перед выполнением сварки дефект надо разделять. Используя фрезерную машинку, металл на конструкции головки блока цилиндров высверливается по длине повреждения. В итоге должна получиться канавка, глубина которой составит 6-8 мм. Приблизительно такой же обязана быть ее ширина. Что касается формы, то ее лучше сделать клиновидной, это позволит эффективнее проварить металл. Чтобы произвести разделку трещин между седел, их надо демонтировать и после этого разделывать.

Когда процесс подготовки будет завершен, ГБЦ силового агрегата подвергается нагреву до температуры около 230 градусов, но не более 250. В противном случае устройство может повести. Нагрев выполняется для снижения напряжения в стали, которое появляется во время сварки. Для выполнения этой задачи желательно использовать печь либо горелку. Применение паяльной лампы не допускается, поскольку она быстро перегреет конструкцию.

Сварка головки блока цилиндров

Процесс сварки выполняется так:

После завершения процесса рабочая поверхность подлежит зачистке и опрессовке. При отсутствии повреждений на плоскости, которая будет прилегать к ГБЦ, надо произвести фрезеровку. Нужно добиться того, чтобы поверхность получилась максимально ровной.

Эпоксидная паста

При использовании этого способа ГБЦ подлежит зачистке с обеих сторон. Для этого применяется металлическая щетка. В месте повреждений надо просверлить отверстия диаметром 3-4 мм. В них нарезается резьба. Заподлицо ввертываются заглушки, выполненные из меди либо алюминия. Повреждение подлежит обработке по всему периметру с помощью зубила либо абразивного круга. Инструмент используется под углом от 60 до 90 градусов, глубина должна составить не более 70% от толщины стенки.

После этого подождите сутки, не более 28 часов. За это время вещество затвердеет. Если вы хотите добиться быстрого эффекта, конструкцию ГБЦ можно подогреть до 100 градусов. Тогда на затвердевание уйдет три часа. Когда головка блока будет готова, ее поверхность следует зачистить напильником.

Сверление отверстий вокруг повреждения в головке блока

Эпоксидная паста и заплатка из стеклоткани

Толщина заплаты составляет 3 мм. Процесс подготовки выполняется так же, как в вышеописанном методе. Разница в том, что на каждый слой вещества надо наложить стеклотканевую заплатку. Заранее она пропитывается пастой, для лучшей фиксации прикатывается роликом. Общее расстояние от крайней части заплатки до края повреждения иди дефекта должно составить не меньше 15 мм. После фиксации происходит установка следующего слоя. Он должен перекрыть заплатку, установленную до этого, на 10 мм минимум с каждой стороны. Допускается использование не более чем восьми слоев. После установки последнего поверхность покрывается пастой.

Источник

Мнения автовладельцев о проблемах с ГБЦ

1. Печальный опыт «В прошлом году заменил прокладку ГБЦ у неофициалов. Через некоторое время двигатель начал парить. Пробило прокладку, и антифриз попадает в цилиндры. Временно спас герметик в антифриз, который закупоривает дыры в прокладке. Но сейчас опять парит. Надо было делать в нормальном сервисе».
2. Проблема в кадрах «Двигатель 4SFEна автомобиле Toyota-Corona-ST190 1995 года выпуска потребовал ремонта. Самое сложное было с ГБЦ. Нужно было проточить фаски седел и клапанов. Нет ни сервисов с нормальными специалистами, ни достойного оборудования. Все, что есть в продаже, стоит необоснованно дорого. В итого сделал сам. Теперь все работает».
3. Странные люди вокруг «Ремонт головки блока цилиндров заключается не только в сборке-разборке. Надо правильно притереть седла. Нужно создать правильный угол, точнее, целых три угла. Во время работы фаска притирается, и клапан садится на место. В итоге два угла срабатываются, и остается третий, который дает хорошее прилегание. Если же притирать седло клапаном внутрь, то рабочая фаска, и так уже сносившаяся, еще больше уходит в минус. После сборки двигателя клапан во время работы должен садиться глубже, а ему некуда. Так ГБЦ долго не прослужит и опять попросит ремонта».

4. Шлифовать бесполезно «У меня автомобиль Nissan Pathfinder. От перегрева ведет головку блока цилиндров. Если такая история приключилась, то некоторые пытаются прошлифовать плоскость ГБЦ. Я тоже поначалу так сделал. Провел опрессовку, нигде не травит. Собрал мотор, начал ездить. Через пару месяцев появились проблемы. Микротрещины в металле никак себя не проявили во время опрессовки, а затем достаточно быстро превратились в трещины. Поэтому поведенную головку блока лучше сразу менять на новую».

5. Многие сами убивают свой ГБЦ «После замены и ремонта ГБЦ надо обязательно проходить обкатку. Первые 500 км ездить не спеша – не крутить мотор больше 3–4 тысяч оборотов, не совершать резких ускорений, тщательно прогревать холодный мотор и т. д. После этого головка прослужит долго, а иначе вы ее сразу же и убьете».
6. Есть такое понятие «болты поплыли» «На дизельных двигателях встречаются проблемы с вытягиванием болтов крепления головки к блоку цилиндров. Профессиональные автомеханики говорят, что металл болта «поплыл». Такой дефект устраняется заменой болтов и прокладки головки на новые детали.

   У знакомого на дизельном моторе «Тойоты» был аналогичный случай. Причем, когда он купил новые болты, то ни по размеру, ни по форме они не отличались от старых. Всегда используйте новые болты».

Конструкция детали: что входит в ГБЦ

Поподробнее рассмотрим, из чего состоит ГБЦ.

Первоначально детали головки изготавливались из чугуна. Выбор материала был обусловлен высокой вибронагруженностью и температурным режимом работы двигателя. Чугун обладает высокой механической прочностью и термоустойчивостью. Он не подвержен деформациям и короблению при нагревании. Основной недостаток чугуна – большой удельный вес. Современное материаловедение позволяет использовать сплавы из легких металлов (например, из алюминия), которые отвечают всем вышеперечисленным характеристикам, но обладают меньшей массой.

Герметизация плоскости разъема блока и головки цилиндров осуществляется посредством специальной прокладки. Это сложная деталь, в основу которой входит армированный асбест. Она должна повторять все контуры и каналы головки и при этом выдерживать высокое давление и температуру. Во время крепления болтов головки блока цилиндров необходимо соблюдать заданное усилие и последовательность затяжки. Обычно она осуществляется в несколько этапов и деформирует прокладку в определенных местах.

Что входит в состав ГБЦ?

• Прокладка создает герметичное соединение и функционирование систем охлаждения и смазки.
• ГРМ – это газораспределительный механизм, включающий в себя цепь (ремень), связывающую коленвал и распредвал, собственно распределительный вал и клапаны с пружинным механизмом.
• Корпус головки блока цилиндров называется картером. В нем расположены все детали и механизмы.
• Резьбовые отверстия для монтажа свечей системы зажигания и форсунок для впрыска топлива.
• Камера сгорания, в которой происходит рабочий процесс воспламенения горючей смеси, обеспечивающий работу двигателя.
• Цепь или ремень ГРМ.
• Привалочные плоскости с отверстиями для крепления впускного трубопровода и выпускного коллектора вместе с датчиками и патрубками системы охлаждения.

Клапаны впуска и выпуска расположены вдоль постели распредвала. При использовании двух клапанов на цилиндр они расположены в один ряд. При использовании четырехклапанной конструкции (два впускных и два выпускных на цилиндр) они располагаются в два параллельных ряда. Ось клапанов имеет отклонение от перпендикуляра к плоскости разъема головки и блока цилиндров, как правило, в 20 градусов.

В передней части головки находится пространство для звездочки газораспределительного механизма цепи (или ремня) и ее успокоителя. Они приводят в движение распредвал. Камеры сгорания расположены над цилиндрами и имеют немного меньший диаметр, чем поршни. Благодаря такому несоответствию на границе блока цилиндров и ГБЦ создается завихрение топливной смеси в конце такта сжатия. Это благоприятствует воспламенению горючего и увеличению мощности двигателя.

Слева по направлению движения автомобиля расположены входные отверстия для монтажа свечей зажигания и форсунок подачи топлива. Они вкручиваются по резьбе и участвуют в процессе работы двигателя. На противоположной стороне находятся площадки для подсоединения впускного и выпускного трубопроводов. Также сюда подходят патрубки, подводящие охлаждающую жидкость к ГБЦ.

Сверху головка блока цилиндров имеет сложную конфигурацию, обеспечивающую расположение элементов газораспределительного механизма. Вдоль центральной оси идут площадки для монтажа вкладышей распредвала. В них помещается сам распредвал и сверху фиксируется крышками с ответными полукольцами подшипников скольжения. В специальные отверстия под распредвалом запрессовываются направляющие втулки клапанов. Над ними крепятся шайбы сложной формы, в которые устанавливаются пружины, удерживающие клапан в поднятом состоянии. Сверху ГБЦ надевается металлическая или силуминовая крышка, закрывающая механизмы.

Из чего еще состоит ГБЦ? В головке блока цилиндров имеются неподвижные элементы, такие как:

• седла клапанов, обеспечивающие герметичность впускных и выпускных клапанов в закрытом состоянии;
• направляющие клапанов, задающие вектор их перемещения.

Седла и направляющие запрессовываются с натягом в ГБЦ. В домашних условиях выполнить такую работу очень сложно. Требуется сильный нагрев головки блока цилиндров и глубокое охлаждение ответных деталей перед процессом монтажа. Долгая запрессовка может привести к выравниванию температур и заклиниванию направляющей или клапана. Кроме того, головки из алюминиевого сплава подвержены деформации при нагревании, поэтому перегрев может стать для них фатальным. Для выполнения этой операции лучше обратиться в специализированную мастерскую.

Признаки, что пробило прокладку ГБЦ

Задача прокладки ГБЦ — обеспечение герметичности, и недопущения проникновения газов из цилиндров обратно наверх, в моторный отсек, а также смешивания охлаждающей жидкости, моторного масла и топлива между собой. В ситуации, когда пробита прокладка ГБЦ, нарушается герметичность блока. Об этом автовладельцу подскажут следующие признаки:

Почему пробивает прокладку ГБЦ

В большинстве случаев причиной, по которой возникают проблемы с прокладкой ГБЦ, является банальный перегрев. Из-за него крышку блока может “повести”, и нарушится плоскость, по которой прокладка прилегает к двум соприкасающимся поверхностям. Как следствие, возникает разгерметизация внутренней полости со всеми вытекающими последствиями. Изменяют свою геометрию, в основном, алюминиевые головки. Чугунные таким неисправностям не подвержены, они скорее дадут трещину, чем искривятся, да и то в самых крайних случаях.

Схема протяжки болтов ГБЦ на ВАЗах «классике»

Также из-за перегрева прокладка может накалиться до таких температур, при которых она изменит свою геометрию. Естественно, в этом случае также произойдет разгерметизация. Особенно это актуально для железо-асбестовых прокладок.

Еще одна причина — нарушение момента затяжки болтов. Пагубное влияние оказывает как очень большое, так и малое значение момента. В первом случае прокладка может разрушиться, особенно если она выполнена из некачественных материалов. А во втором — пропускать выхлопные газы наружу, не препятствуя им. При этом газы вместе с атмосферным воздухом будут пагубно влиять на материал прокладки, постепенно выводя ее из строя. В идеале болты необходимо закручивать с помощью динамометра, показывающего значение момента, кроме этого, соблюдать при этом последовательность их закручивания. Справочную информацию об этом можно найти в мануале.

Как правило, последовательность затяжки заключается в том, что сначала закручивают центральные болты, а после этого остальные по диагонали. При этом закручивание происходит поэтапно. В частности, в автомобилях ВАЗ “классических” моделей шаг момента составляет 3 кгс. То есть, все болты в указанной последовательности затягиваются на 3 кгс, после этого дотягиваются до 6 кгс, и до 9. 10 кгс.

И самая очевидная причина — низкое качество материала, из которого сделана прокладка. Тут все просто. Старайтесь покупать изделия в проверенных магазинах. При выборе необходимо руководствоваться правилом “золотой середины”. Прокладка, конечно же, стоит недорого, поэтому не стоит переплачивать, как и покупать откровенно дешевый мусор. Главное, чтобы вы были уверены в магазине, где совершаете покупку.

Также не исключено что прокладка головки блока прогорела попросту от износа материала, ведь у всего есть свой строк службы.

Примеры мест пробоя прокладки ГБЦ

Также иногда причинами в работе прокладки бывают проблемы с нарушением процесса сгорания топлива (детонация, калильное зажигание). Из-за перегрева очень страдает головка блока цилиндров. В ней могут появиться трещины, которые также приведут к разгерметизации описанных систем. Головка, как правило, сделана из алюминия. А в процессе нагрева он расширяется быстрее, чем стальные болты. Поэтому головка начинает значительно давить на прокладку, а та испытывает перегрузки. Это и приводит к отвердеванию материалов прокладки, что в свою очередь вызывает разгерметизацию.

Часто когда прокладка выходит из строя, она прогорает по окантовке или между цилиндрами. В этом случае нередко возникает эрозия поверхности блока цилиндров и самой окантовки вблизи повреждения. Изменение цвета материала прокладки возле окантовки также может свидетельствовать о высокой температуре в камере сгорания. Для устранения неисправности часто достаточно установить правильный угол зажигания.

Для водителя важно понимать различие между понятиями «пробой» и «прогар» прокладки. Пробой в данном случае подразумевает существенное повреждение поверхности прокладки или отдельных ее элементов

В данном же случае (а чаще всего так и происходит) водитель сталкивается с прогаром. То есть, возникают незначительные повреждения, которые порой даже тяжело найти на прокладке. Однако именно они становятся причиной перечисленных выше неприятных ситуаций.

Рассмотрим, какую функцию выполняет голова блока цилиндров.

Без преувеличения, можно сказать, что ГБЦ выполняет важнейшую функцию в двигателе автомобиля. Понять это можно рассмотрев основные элементы, которые разместила в себе голова блока цилиндров:

• Камера сгорания топлива воздушной смеси.
• Область механизма распределения газов.
• Рукава охлаждающей системы.
• Каналы для смазки рабочих компонентов двигателя.
• Клапаны впуска и выпуска топливовоздушной смеси.

Перед тем как выполнить ремонт головы блока цилиндров самостоятельно, необходимо ознакомиться с некоторыми особенностями проведения работ. Первое что необходимо понимать это момент затяжки болтов, который предусмотрен для определённого типа двигателя. Неправильный момент затяжки болтов приводит к преждевременному нарушению герметичности прокладки, что приводит не только у течки смазывающей жидкости, но и антифриза. Также неправильная затяжка болтов ГБЦ может привести к нарушению компрессии в двигателе, что в значительной мере снизить его производительность. Если во время затяжки крепежи подвергнуться большим усилиям, это может привести к деформации самой головы. В таком случае придётся произвести масштабную реконструкцию структуру ГБЦ.

Затягивать болты можно только строго следуя схеме производителя. В связи с, техническими характеристиками каждый автомобиль имеет свои особенности затяжки болтов и соответствующую схему, которой стоит придерживаться во время проведения работ. В передней части головы блоков предусмотрена специальная область для размещения приводного ремня и распределительного вала, а также цепи натяжения. Для фиксации свечей системы зажигания в корпусе головы блока цилиндров выполняются специальные отверстия в необходимом количестве. В правой части ГБЦ имеется специальное отверстие для шпилек, фиксирующих коллекторы спуска и выпуска топливной смеси. В месте взаимодействия головы и блоков устанавливается специальная герметичная прокладка. Форма головы блока полностью зависит от количества рядов двигателя автомобиля. Если двигатель авто оснащен одним рядом цилиндров, то голова представляет собой общий вид. В случае если двигатель автомобиля имеет несколько рядов, то для каждого ряда предусматривается самостоятельная конструкция крышки.