Головка блоку циліндрів: призначення і принцип роботи. Розшифровка терміну гбц і пов'язані з ним роботи

Циліндрів - це найважливіша деталь для кожного сучасного двигуна. ГБЦ укомплектовуються абсолютно всі силові установки, будь це дизельний автомобіль або бензиновий. Звичайно, відмінності між ними є - і вид палива, проте пристрій і принцип роботи головки блоку від цього не змінюються. Тому сьогодні ми розберемо загальну конструкцію даного елемента.

Пристрій механізму і принцип роботи

Незважаючи на свою важливість в роботі двигуна, головка блоку циліндрів має цілком просту конструкцію. Даний механізм складається з таких частин, як:

клапани газорозподілу, а саме впускний і випускний;
свічки запалювання (у випадку з бензиновим) або форсунки (у випадку з дизельним двигуном);
блок камери згоряння паливно-повітряної суміші.

Виходячи з фото, наданого на самому початку статті, ми бачимо, що представляє собою конструктивну частину двигуна (по суті, велику алюмінієву кришку) з запресованими сідлами клапанів і направляючими втулками. Слід зазначити, що осі цих деталей повинні повністю збігатися один з одним, інакше в іншому випадку весь кривошипно-шатунний механізм вийде з ладу.

Головка ДВС і блок конструктивно з'єднуються між собою за допомогою спеціальної вогнетривкої сталеасбестовая прокладки. Остання виключає можливість виходу газів через місце з'єднання пристроїв і втрату компресії. Слід зазначити, що дана прокладка, незважаючи на свою примітивну конструкцію, дуже важлива для автомобіля. У разі втрати її герметизаційних властивостей може погіршитися робота всього двигуна. Спочатку відбудеться явище компресії, мотор втратить свою потужність, а потім і зовсім може припинити роботу. Тяга автомобіля припиняється через несанкціоноване виходу газів з камери. А з огляду на те, що всередині ДВС утворюється висока ступінь стиснення (близько 2 тисяч атмосфер на дизельних і 100 на бензинових моторах), втрата потужності може бути істотною.

(Газель 3302 в тому числі) також входить до складу КШМ, тому її взаємозв'язок з двигуном є безпосередньою.

Особливості технічного обслуговування

Кожна деталь, якою б надійною вона не була, рано чи пізно піддається зносу, незважаючи на те що голівка блоку циліндрів (ВАЗ-2110 в тому числі) може прослужити від 200 до 400 тисяч кілометрів. Це не виключає можливості її деформації і зносу раніше. Як правило, це відбувається внаслідок частого але ГБЦ може зламатися і через несвоєчасної заміни прокладки. Тому, щоб головка блоку прослужила якомога довше, по-перше, не перегрівайте мотор і не намагайтеся охолоджувати його водою зверху. По-друге, регулярно міняйте і перевіряйте стан прокладки. Те ж саме відноситься і до кріпильних болтів. Далі не забувайте про сезонну чищенні клапанів впускного і випускного такту він нагару. При дотриманні цих простих порад ваш двигун прослужить довго і без всяких поломок.

Головка блоку циліндрів є основним конструктивним вузлом автомобільного двигуна. Неполадки в її роботі можуть привести до серйозних наслідків, аж до капітального ремонту мотора. Детальніше про цей пристрій ви зможете дізнатися з цієї статті.

поняття ГБЦ

Що таке ГБЦ в машині, що являє собою розшифровка даного пристрою? ГБЦ або головка блоку циліндрів є невід'ємною частиною силового агрегату. Цей пристрій призначений для контролю процесу згоряння паливо-повітряної суміші в силовому агрегаті, а також виведення відпрацьованих газів. ГБЦ - це кришка силового агрегату, яка монтується зверху безпосередньо блоку. Цей вузол може бути виконаний зі сплаву алюмінію або легованого чавуну.

Після процедури завершення лиття при виробництві автомобілів ГБЦ проходить процес штучного старіння, це відбувається для видалення залишкового напруги з пристрою. Якщо автомобільний мотор однорядний, то в ньому застосовується одна ГБЦ. Якщо мова йде про W-образних агрегатах, в цьому випадку для кожного ряду циліндрів буде застосовуватися окрема ГБЦ. Нижня частина конструкції ширша, це потрібно для надійної фіксації вузла на агрегаті. З метою ущільнення блоку з ГБЦ в автомобілі застосовується ущільнювальний компонент - прокладка (відео знято і опубліковано каналом Теорія ДВС).

Установка і кріплення пристрою на моторі здійснюється завдяки напрямних штифтів, які фіксують ГБЦ на двигуні. Штифти на голівці закручуються в певному порядку, який визначається для кожної марки авто, причому особливо важливим є і момент затяжки пристрою. Для затягування застосовується динамометричний ключ, який визначає цей момент - якщо ви будете закручувати штифти силою, не дотримуючись момент, є ймовірність пошкодження пристрою. Деформація даної конструкції стане причиною необхідності її заміни.

Конструктивні особливості ГБЦ

Раніше ГБЦ виготовлялися з чавуну, але сьогодні цей матеріал не використовується для виробництва. Чавунні головки до сих пір встановлені на багатьох автомобілях. Використання цього матеріалу обумовлено тим, що чавунні ГБЦ краще працюють в умовах жорстких температур. Чавунні головки краще справляються з сильною спекою і зниженими температурами, а алюмінієві пристрої більше схильні до усадки і деформації при роботі в таких умовах (Олександр Скрипченко).

Одним з важливих елементів ГБЦ авто вважається прокладка, яка виконується з армованого азбесту. Завдяки використанню цього матеріалу прокладка дозволяє справлятися зі своїми завданнями при підвищених температурах, а також витримує високий тиск. Прокладки, виконані з азбесту, дозволяють забезпечити хорошу герметичність магістралей системи охолодження, камери згоряння і масляного дроти.

Нижче наведені основні складові ГБЦ автомобільного двигуна:

Прокладка.
Газорозподільчий механізм.
Картер двигуна. На картері знаходяться всі елементи і вузли пристрою, в тому числі канали системи охолодження і маслопрівода. Тут знаходиться і камера згоряння.
Технологічні роз'єми для установки форсунок або свічок.
Сама камера згоряння. Цей вузол використовується для забезпечення процедури загоряння паливо-повітряної суміші двигуна.
Привід газорозподільного механізму.
Посадочні місця різьбовими отворами. У них встановлюються колектори - впускний і випускний.

Клапани, які є на ГБЦ, встановлюються в одному ряду на конструкції. Клапани встановлюються під кутом, що становить 20 градусів. Конструктивні особливості в різних авто, особливо сучасного виробництва, Можуть відрізнятися, однак зазвичай клапани знаходяться в одному ряду.

У передній частині головки блоку циліндрів знаходиться технологічна поверхню для монтажу ланцюгового приводу ГРМ, а також натяжителя ременя або ланцюга ГРМ. Камери згоряння автомобільного двигуна монтуються щільно до самого блоку циліндрів, для забезпечення надійного прилягання вони механічно обробляються. Що стосується габаритів, то площа камер стиснення буде нижчою, ніж габарити днища у поршнів. Це дозволяє в кінцевому підсумку поліпшити процес згоряння паливоповітряної суміші в циліндрах двигуна.

На лівій стороні головки блоку розташовуються 4 технологічних отвори, в які встановлюються свічки або форсунки двигуна. З іншого боку знаходиться фланець, на нього монтуються колектори. У безпосередній близькості з фланцем розташовуються магістралі системи охолодження, по ним циркулює холодоагент. Зверху головки блоку розташовуються технологічні отвори, в них монтуються направляючі елементи, опори шайб, підшипникові пристрої распредвала. Також на верхній частині монтується кришка, що фіксується за допомогою штифтів.

На ГБЦ встановлюються і незнімні елементи:

сідла клапанів, що використовуються для забезпечення герметичності ГРМ;
напрямні елементи клапанів.

Незнімні елементи монтуються шляхом пресування в структуру головки блоку. Процес демонтажу і заміни цих пристроїв виконується із застосуванням термічного обладнання та інструментів, які можна знайти на спеціалізованих станціях ТО. У домашніх умовах їх заміна буде неможливою.

Таку деталь, як головку блоку циліндрів (ГБЦ), без сумніву, можна назвати одним з найбільш важливих вузлів в двигуні. ГБЦ є невід'ємною частиною блоку циліндрів, хоча і складовою.

складові ГБЦ

Так як така деталь, як ГБЦ є збірної, тому необхідно з'ясувати якими складовими комплектується головка блоку циліндрів двигуна.

Пристрій ГБЦ досить просте тільки на перший погляд. Вона складається з клапанів газорозподілу (впускні і випускні клапана), свічок запалювання або ж форсунок (може бути застосовано до дизельних агрегатів) і блоку камер згоряння горючої суміші.

Отже, головка блоку циліндрів - це складний механізм, в який запресовані сідла клапанів і напрямні втулки. Слід зазначити, що осі сідел клапанів і втулок повинні строго збігатися один з одним, в іншому випадку складний кривошипно-шатунний механізм може вийти з ладу.

Принцип роботи та призначення ГБЦ

Головка двигуна і блок циліндрів з'єднуються між собою вогнетривкої сталеасбестовая прокладкою, яка запобігає виходу газів і втрату компресії. До речі, втрата компресії, яка може виникати в результаті втрати щільності прокладки, призводить до втрати потужності двигуна або взагалі, до зупинки двигуна. Адже та енергія, за рахунок якої рухається автомобіль, створюється шляхом стиснення паливної суміші (дизельні мотори) або ж шляхом стиснення і горіння паливної суміші (бензинові мотори).

Такий складний механізм, як ГБЦ, і є щільною кришкою, в якій, в принципі і розташовуються свічки запалювання або ж система вприскування дизельного палива, тобто форсунки. Кришка головки блоку циліндрів доповнює собою складну кривошипно-шатунную систему, а також служить надійною гарантією компресійний двигуна.

Процеси, що відбуваються в блоці циліндрів

У блоці циліндрів форма камери згоряння надає першорядний вплив на такі процеси, як смесеобразование і процес згоряння горючої суміші. Між іншим, процес сумішоутворення повинен бути відрегульований по можливості, ідеально. Домогтися такої регулювання досить просто вийде тільки на справному автомобілі при наявності певних навичок.

Сумішоутворення наводиться в норму за допомогою регулювальних гвинтів, які розташовані в корпусі карбюратора. Автомобілі, оснащені дизельними моторами або бензиновими двигунами інжекторного типу, в ручному регулюванні сумішоутворення не потребують.

Головка з блоком циліндрів з'єднується за допомогою шпильок, рідше болтів, причому затягуватися вони повинні тільки в суворій послідовності і з рівномірними поворотами гайкового ключа. Недотримання цієї послідовності призводить до виходу з ладу дорогої головки.

Технічне обслуговування ГБЦ і блоку циліндрів

Своєчасне обслуговування головки блоку циліндрів полягає в спостереженні за її станом. З-під прокладки не повинно проступати ніяких масляних патьоків. Слідкуйте за цим, так як масляні патьоки або нехарактерний випуск газів з камери згоряння свідчать про негерметичність прокладки між головкою і блоком циліндрів.

При такому розкладі прокладку необхідно буде негайно замінити.

Своєчасний догляд за ГБЦ, що полягає в періодичній підтяжці кріпильних гайок, сезонної чищенні клапанів від нагару призведе до того, що ваш автомобіль буде працювати, як «годинник». Перебоїв виникати не буде, тим більше серйозних поломок.

Якщо у вас корейський автомобіль, то загляньте на сайт motor-dji.ru. Вас порадують низькі ціни на запчастини портер і до інших автомобілів. Компанія "Мотор-джі" займається прямими поставками і продажем запасних частин для корейських автомобілів в Росії.

Двигун внутрішнього згоряння - досить складний в технологічному плані агрегат, що складається з безлічі деталей, які забезпечують злагоджену роботу всього механізму. Якісь деталі виконують вузько-технологічні завдання, іншим надана більш «висока честь» - виконувати функції, що ведуть до перетворення одного виду енергії в інший, тобто, перетворювати паливо в баку в енергію руху.

З великої кількості абревіатур, які зустрічаються на сторінках технічної документації до автомобіля, скорочення ГБЦ зустрічається, напевно, найбільш часто. чому і що таке ГБЦ в автомобілі варто з'ясувати докладніше.

Як розшифровується ГБЦ

Абревіатура ГБЦ розшифровується просто. Це головка блоку циліндрів - деталь, яку можна віднести до однієї з найважливіших у всьому двигуні внутрішнього згоряння в цілому. Саме цей вузол контролює процес згоряння палива і відповідає за виведення назовні відпрацьованих елементів, в даному випадку газів. Щоб краще зрозуміти, що таке ГБЦ в двигуні автомобіля, потрібно детально розглянути його конструкцію і розібрати основні функції.

Конструктивні особливості головки блоку циліндрів і складові її деталі

Довгий час головки блоків циліндрів виготовлялися з чавуну, від якого зараз відмовляються на користь виробів з легких сплавів металів на алюмінієвій основі. Алюмінієві головки блоків циліндрів використовуються все частіше, але і від чавунних відмовитися повністю не виходить. Є такі типи двигунів, де температурний робочий режим не дозволяє використовувати легкий сплав, оскільки велика небезпека термічної усадки і деформації, а таким процесам найбільш ефективно протистоять головки з чавуну.

Головка блоку циліндрів накладається на циліндр зверху і кріпиться до його основи за допомогою болтів або шпильок (вид кріплення залежить від модифікації двигуна і адреси його виготовлення). Посадкова площину головки досить велика за площею, тому щоб уникнути деформації конструкції при кріпленні використовується певна послідовність, черговість затягування кожного нарізного сполучення, І певні зусилля. Схема кріплення і послідовність затяжки сполук для кожного двигуна розробляється індивідуально, що обумовлено різницею конструктивних рішень.

У так званих рядних двигунах одна головка блоку покриває весь корпус циліндра, а в моторах, де циліндри розташовуються V-образно, для кожного ряду є своя головка блоку. Щоб забезпечити ефективну герметичність з'єднання між циліндром і головкою кладеться прокладка, яка має точну форму головки і циліндра, і 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 і деталі ГБЦ

Схема основних деталей і механізмів головки блоку циліндрів включає:

корпус головки блоку (картер), де розміщені механізми системи;
певну кількість отворів з різьбою, в які монтуються свічки запалювання або форсунки;
азбестова прокладка між головкою блоку і циліндром;
камера згоряння, де паливо запалюється і перетворюється в робочу суміш;
механізм газорозподілу і відведення;
площині і кріплення для впускного і випускного колектора.

Крім знімних деталей головка має і незнімні, які необхідні для отримання герметичності газорозподільного механізму. До них відносяться сідла клапанів. Вони методом гарячого пресування упресовують в картер головки блоку. При необхідності їх замінити доведеться використовувати спеціальний інструмент.

Ремонт і обслуговування головки блоку циліндрів

Як будь-яка деталь в автомобілі, головка блоку циліндра потребує періодичного огляду, діагностики, а при виявленні серйозних проблем - в заміні. Зазвичай в першу чергу з ладу виходять деталі, яким доводиться нести найбільше навантаження - сальники клапанів, самі клапани, прокладка головки блоку. На знос і поломку головки найбільше впливають фактори неправильної діагностики і обслуговування. Порушення необхідної сили при затягуванні гайок і порядку затяжки 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 завмер його рівня і аналіз його структурного стану.

Головка блоку циліндрів є однією з найважливішою деталлю двигунів внутрішнього згоряння. Зазвичай це монолітна деталь (також може бути в розділеному вигляді) із сплавів алюмінію (або чавуну), яка є корпусних деталлю для газорозподільних механізмів і формує верхню частину камери згоряння. Як правило встановлюється на блок циліндрів через прокладку і кріпиться за допомогою болтів.

Призначення головки блоку циліндрів.

Головка блоку бере на себе обов'язки по виконанню таких важливих функцій, Як забезпечення базування і розміщення компонентів газорозподільного механізму, елементів підведення і відведення палива, забезпечення газодинамічних характеристик повітряного заряду, відведення з камери згоряння продуктів горіння, формування камери згоряння і забезпечення її герметичності, відведення і підведення масла для компонентів газорозподільного механізму (ГРМ). Також головка блоку циліндрів (ГБЦ) є важливим елементом, завдяки, якому забезпечується відповідність автомобіля екологічним стандартам за рівнем викиду шкідливих речовин.

Пристрій головки блоку циліндрів. Конструкція.

Щоб зрозуміти необхідно знати її складові. Отже, до складу ГБЦ входять: сідла клапанів, що направляють втулки, коромисло клапана, гідрокомпенсатор (іноді йде в складі з коромислом), траверса (якщо є необхідність відкриття двох клапанів одночасно при наявність однієї штанги на два клапана на шістнадцяти клапанної голівці блоку), пружини для повернення клапанів у вихідне положення, свічки запалювання (для бензинових і газових двигунів), паливні форсунки (переважно використовуються в дизельних двигунах), впускні клапани і випускні клапана (зазвичай діаметр впускних клапанів більше, ніж у випускних, так як отвір на голівці блоку має мати певний діаметр, з метою забезпечення необхідних газодинамічних характеристик повітряного заряду, для більш повного згоряння повітряно-паливної суміші).

схема ГБЦ

Схема, склад компонентів: 1-розподільний вал, 2-нижній наконечник штанги штовхача, 3- штанга штовхача, 4 верхній наконечник штанги штовхача, 5 гвинт регулювальний, 6 коромисло клапана, 7 стійка коромисла, 8- прокладка кришки, 9 - кришка ГБЦ, 10- болти кріплення кришки, 11- траверса, 12- пружина клапана, 13- сухар клапана, 14- болт кріплення ГБЦ до блоку, 15- напрямна клапана з маслоотражающім ковпачком, 16- клапан головки блоку циліндрів, 17- сідло клапана, 18- головка блоку в розрізі, 19- прокладка головки блоку циліндрів, 20 гільза.

Матеріал виготовлення ГБЦ може бути як алюмінієвим, (наприклад, головка блоку циліндрів ВАЗ 2109) так і чавунним (дизеля). Зазвичай для виробників алюмінієві головки блоку циліндрів приоритетнее, тому що вони більш зручні у виробництві, обробці та ремонті. Але на деяких дизельних двигунах використовуються чавунні головки, так як детонаційні властивості дизельного палива перевищують міцності алюмінієвих головок, що призводить до скорочення терміну служби або руйнування останніх. також ГБЦ можна розділити на два види це - індивідуальні головки і моноголовкі. У першого виду є ряд переваг, в першу чергу пов'язані з ремонтопридатністю, простотою і низькими витратами при обслуговуванні. Але більшість світових виробників автомобілів і автокомпонентів віддають перевагу моноголовкам, які також мають свої переваги. Складність конструкції цього виду обумовлена \u200b\u200bбазування розподільного вала (або двох розподільних валів, що дає можливість використовувати насос-форсунку (при використанні паливної системи Common Rail) і заощадити місце в блоці) в самій ГБЦ. Нижче ви знайдете відео роботи головки блоку циліндрів.

1 Проблема - Випадання сідла впускного клапана в процесі експлуатації.
Наслідки - Руйнування головки блоку циліндрів, елементів ГРМ і ЦПГ, як наслідок - відмова двигуна.
Причини - порушення позиціонування сідел в голівці блоку циліндрів, так як не витриманий діаметр посадкового місця.
2 Порушення герметичності посадки впускних і випускних клапанів на фаску сідел
Зниження параметрів компресії, утруднений запуск двигуна, втрата потужності

Порушення формування герметичності напрямних поверхонь сідла клапана, тому що не витримані геометричні параметри стінки посадкового місця під сідло щодо осі отворів під клапани

3 Порушення герметичності в з'єднанні сідел з головкою блоку циліндрів
Порушення тепловідведення, руйнування елементів ГРМ і ЦПГ, як наслідок відмова двигуна

Нещільна посадка сідел в голівці блоку циліндрів, що не витримані шорсткість стінок і торця отвору під сідло клапана, параметри перпендикулярності і биття щодо торця отвору під сідло клапана

4 Порушення герметичності по пресовій посадці (в поєднанні з головкою блоку циліндрів) направляючихвтулок впускних і випускних клапанів
Зниження параметрів компресії, утруднений запуск двигуна, підвищена витрата масла

Позиціонування отворів під напрямні втулки клапанів не забезпечує герметичності в з'єднання напрямних втулок з головкою блоку циліндрів

5 Прорив газів через ущільнення газового стику (в з'єднанні головка блоку циліндрів - прокладка ущільнювача - блок циліндрів)
Порушення робочого процесу в циліндрі, як наслідок нестабільна робота двигуна, втрата потужності, підвищений шум, порушення вимог правил ЄЕК ООН №51 та №49

Геометрія поверхні вогневого днища головки блоку циліндрів не забезпечує герметичність з газового стику

Розвиток неплощинності днища ГБЦ під впливом газових сил при експлуатації - мінімальний коефіцієнт запасу міцності головки блоку циліндрів не забезпечує достатньої жорсткості при питомому навантаженні від газових сил

Недостатня жорсткість зон сполучення з опорним бурти гільз блоку циліндрів

6 Порушення герметичності в з'єднанні головка блоку - прокладка ущільнювача - блок (по штанговим порожнинах і отворів зливу масла)
Підтікання масла, порушення вимог правил ЄЕК ООН №49

Негерметичність ущільнення внаслідок недостатньої жорсткості (як наслідок - деформації) головки циліндрів.

7 Порушення герметичності в з'єднанні головка - прокладка ущільнювача - випускний колектор
підвищений шум

Чи не витриманий допуск площинності привалочной поверхні ГБЦ під ущільнювальну прокладку випускного колектора

Чистота обробки поверхні під ущільнювальну прокладку випускного колектора не забезпечує герметичність стику

8 Порушення герметичності ущільнення в з'єднанні клапанної кришки з головкою блоку циліндрів
Підвищений витрата моторного масла

Чистота обробки привалочной поверхні головки блоку циліндрів під ущільнювальну прокладку не забезпечує герметичність в з'єднанні

Недостатня кількість зон кріплення клапанної кришки до голівки блоку циліндрів

9 Проблема - Неповне згоряння подається форсункою палива
Втрата потужності двигуна

Енергетичні параметри впускного каналу (момент вихору) не забезпечують максимальне згоряння палива.

10 Порушення герметичності в з'єднанні головки - прокладка ущільнювача - повітряний колектор
Порушення газодинамічних характеристик - неповне згоряння палива

Геометричні параметри привалочной поверхні головки блоку під повітряний колектор не забезпечують герметичності в з'єднанні з повітряним колектором