Головка блока цилиндров, прогорание прокладки и другие поломки

Устройство головки блока цилиднров и её особенности

В зависимости от тактности, принципа воспламенения, схем газораспределения и охлаждения головка может иметь разнообразные типы конструкций. Однако основной набор деталей головки — клапаны, снабжённые пружинами, форсунки, а также свечи зажигания — практически неизменен.

Объёмистые дизеля традиционно оборудуют литыми чугунными головками, которые долгое время исправно и незаменимо служат в этом качестве. Они эксплуатируются в тяжёлых условиях, и с целью придания надёжности клапанные сёдла запрессовывают с предварительным охлаждением в парах жидкого азота. Втулки клапанов и вихрекамеры вставляют с натягом.

Для маломощных бензиновых «движков» выпускают алюминиевые головки, изготавливаемые путём литья под давлением или в кокиль с дальнейшей доводкой пустот (в головке предусмотрены водяные, газовые ходы, каналы для смазки, а также сквозные отверстия под крепёж).

Крепится головка стальными шпильками с гайками либо болтами с затяжкой по предписываемой производителем технологии. В инструкции подробно указываются последовательность, усилие затяжки, угловые довороты и пр. Это требуется для сохранности соединения в случае просадки стыкового уплотнения.

Видео: устройство головки блока цилидров

Для того, чтобы внутренняя полость разъёмного цилиндра ДВС представляла собой герметично изолированное пространство, стык головки и блока уплотняется специальной прокладкой. Только в этом случае возможен запуск мотора и его надлежащая работа.

Несоблюдение толщины паронитовой или металлоасбестовой прокладки, или её просадка вследствие брака чреваты разгерметизацией камер сгорания и выходом двигателя из строя. Для придания уплотнению должной жёсткости и для обеспечения безопасного прижима чугунные головки дизельных моторов монтируют на мягких стальных прокладках.

Стоит обратить внимание, что толщина прокладки определяется согласно величине вылета поршней. В случае, когда расчётные показатели окажутся меньше номинальных значений, двигатель «застучит», когда больше — произойдёт потеря мощности и интенсивное образование копоти вследствие неполного сгорания топлива

Пары выпускных и впускных каналов ведут в обособленную камеру сгорания. Каждый из каналов упирается в седло, запрессованное в головку блока цилиндров, которая является местом:

размещения натяжителя цепи и привода распределительного вала в отдельной полости спереди ГБЦ;
установки газораспределительного механизма (ГРМ);
расположения маслозаливной горловины.

Трещина в блоке цилиндров: признаки

Есть симптомы, при обнаружении которых обязательно нужно диагностировать двигатель на предмет серьезных повреждений. Особенно часто о наличии разломов говорят такие признаки:

Постоянный перегрев мотора. Разгерметизация системы приводит к вытеканию масла и перегреву силового агрегата. Проблема может появиться из-за прогорания прокладки.
Неисправности термопары. Следствие — перегрев мотора и его деформация.
Расширительный бочок не держит давление, в результате появляются воздушные пробки.
Температурный датчик выдает неправильные показания. Если стрелка прибора ведет себя беспорядочно, это может говорить о резких изменениях температуры мотора при его работе.
Мотор вибрирует. Это главный признак того, что образовалась трещина в блоке цилиндров. На трещину указывает также «троение» двигателя во время высокой нагрузки.

Затяжка головки блока цилиндров на дизеле и бензиновом моторе

Независимо от того, какой тип двигателя установлен на конкретном автомобиле (дизель или бензин), головка блока цилиндров современных авто имеет похожее устройство. Данный элемент ДВС состоит из корпуса, в котором установлен механизм газораспределения ГРМ (распределительные валы, впускные и выпускные клапаны). Еще одной особенностью ГБЦ является то, что в головке изготовлена часть камеры сгорания. В корпусе головки также выполнены специальные каналы, по которым циркулирует моторное масло и рабочая жидкость системы охлаждения.

Правильное прилегание головки к блоку цилиндров обеспечивает герметичность камеры сгорания, каналов систем охлаждения и смазки, в результате чего силовой агрегат отдает максимум мощности и крутящего момента, обеспечивает лучшую топливную экономичность и другие важнейшие эксплуатационные характеристики. В том случае, если ГБЦ затянута неправильно, в корпусе головки могут появиться трещины. Дело в том, что ГБЦ изготавливается из алюминиевых сплавов, в то время как болты для крепления головки являются стальными.

С учетом того, что двигатели внутреннего сгорания подвержены существенному нагреву во время работы, детали ДВС испытывают температурное расширение. Что касается ГБЦ, алюминиевая головка и стальные болты расширяются по-разному. Получается, если головка затянута неправильно, тогда в ее корпусе возникает неравномерное напряжение. По этой причине крайне необходимо соблюдать момент затяжки болтов головки блока цилиндров, а также последовательность затяжки болтов крепления.

Как нужно затягивать головку блока цилиндров правильно

Начнем с того, что для затяжки ГБЦ необходимо иметь динамометрический ключ. Также следует подготовить подходящие головки-насадки для ключа и иметь немного чистого моторного масла. Перед затяжкой болтов крепления головки в обязательном порядке нужно изучить руководство по ремонту и эксплуатации конкретного ТС. Данная рекомендация особенно важна, так как усилие затяжки болтов на разных моторах отличается. Одни двигатели имеют блок цилиндров, который изготовлен из чугуна, в то время как другие ДВС получают облегченные блоки из сплавов алюминия.

Более того, даже на разных моторах одного производителя с алюминиевой головкой и чугунным блоком степень затяжки головки все равно будет отличаться. Также в мануале будет указан и порядок затяжки болтов крепления. Переходя к самому процессу обтяжки ГБЦ, следует помнить, что каждое действие совершается последовательно. Основная цель состоит в том, чтобы затяжка осуществлялась равномерно. Ниже рассмотрены основные рекомендации.

Во время установки головки и дальнейшей затяжки не имеет значения, ставите ли вы собранную деталь или монтируете один корпус.
На начальном этапе нужно смазать крепежные болты моторным маслом. Для этого понадобится нанести небольшое количество смазки на резьбу болта.
Затем болты вставляются в отверстия, которые выполнены в корпусе головки и блоке цилиндров, после чего затягиваются от руки.
Далее динамометрическим ключом следует протягивать болты в определенной последовательности и с указанным в мануале моментом затяжки. Обычно затяжка осуществляется в несколько подходов

Сначала болты затягиваются с небольшим усилием, после чего дополнительно протягиваются еще один или два раза.
Также помните, особенно важно соблюдать не только усилие, но и порядок затяжки болтов. Например, во время установки ГБЦ на рядный ДВС затяжка болтов крепления производится от центра к краям головки

Такой подход позволяет снизить риск повреждения как самой головки блока, так и прокладки между БЦ и ГБЦ.
Стоит добавить, что после пробега около 1000 км на некоторых автомобилях болты необходимо дополнительно обтянуть. Это зависит от определенных конструктивных особенностей того или иного ДВС. Если же при затяжке использовались так называемые пружинные болты крепления, тогда дотяжка после установки ГБЦ не требуется.

Признаки наличия трещин

Выявление повреждений на корпусе головки блока цилиндров можно осуществить в соответствии с признаками. Подробно рассмотрим симптомы, которые позволят произвести проверку и определить наличие микротрещин.

Масляная система

Первый признак — смешивание моторной и охлаждающей жидкостей. В результате этого в силовом агрегате образуется эмульсия. На поверхности масла появляется пена с белым оттенком. В расширительном бачке с охлаждающей жидкостью образуется пленка из смазки. Такие же признаки свидетельствуют о повреждении прокладки ГБЦ.

Впускной канал

При появлении трещин в головке блока во впускной канал будет попадать охлаждающая жидкость. Из-за этого поршни силового агрегата будут отмыты практически до блеска. Вы сможете их увидеть, посмотрев через свечное отверстие. При попадании антифриза во впускной канал, из глушителя будет идти белый дым. Но этот признак наблюдается не всегда.

Канал выпуска

Если трещина появилась в канале выпуска, хладагент пройдёт через трубу в виде пара. После прогрева и раньше силовой агрегат будет выпускать пар, но визуально увидеть это не получится. Расходный материал уходит из расширительного бачка. Не будет и запаха от отработанных газов.

Камера сгорания

Через появившийся дефект часть расходного материала будет поступать в камеру сгорания, но его объем обычно незначительный. Это обусловлено большой разницей в давлении. Во время работы двигателя происходит сгорание топливовоздушной смеси. Это способствует возникновению высокого давления. Из-за этого в охладительную систему будут поступать отработанные газы. В результате давление будет более высоким.

Это приведет к увеличению объема магистралей системы охлаждения. А из расширительного бачка начнет доноситься запах отработанных газов. Пока в охладительной системе присутствует высокое давление, расходный материал может попасть в камеру сгорания. Здесь произойдет разрежение и засос воздуха. В результате большой разницы в давлении охлаждающая жидкость поступает в камеру сгорания. Основной признак — очищенные поршни, запах в расширительном резервуаре, увеличение объема шлангов. При этом радиатор отопительной системы будет холодным из-за появления в нем воздушной пробки.

Затяжка головки блока цилиндров на дизеле и бензиновом моторе

Как нужно затягивать головку блока цилиндров правильно

Конструктивные особенности ГБЦ

В свою очередь форма ГБЦ для каждого двигателя индивидуальна и может меняться:

В зависимости от расположения камер сгорания.
Деталей зажигания и их относительного положения к цилиндрам.
Расположения и общего количества деталей газоотводящей системы.
Различных конструктивных особенностей конкретного двигателя.

Например, классическая форма головки однорядного двигателя закрывает несколько цилиндров одновременно. В V-образной конструкции мотора применяется несколько отдельных ГБЦ в одном двигателе, где каждый ряд цилиндров имеет свою головку. Такая конструкция практически предотвращает деформацию, так как каждая головка имеет достаточно малые размеры.

Также ГБЦ различаются по типу образования и подачи горючей смеси в камеры сгорания. За счет этого головки для карбюраторных и инжекторных двигателей имеют несколько различную конструкцию и отличаются:

Формой камер сгорания;
Конструкцией впускного коллектора;
Диаметром его клапана и каналов.

Имеются также конструктивные особенности и у ГБЦ дизельных моторов.

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.

Особенности прокладок

Большинство проблем возникает от разгерметизации, которая происходит часто при выходе из строя прокладки. Ее необходимо правильно подобрать, чтобы избавиться от дорогостоящего ремонта. В результате прогорания будет слышаться стук поршней, а также это приведет к отказу в работе мотора. Производители предлагают два типа головок:

на основе паронита;
из металла.

Лучше справляется со своими функциями металлическая, но она не подходит определенным типам моторов. В частности, ее не принято ставить на атмосферные силовые установки. Там необходимо обходиться паранитовой, справляющейся с большинством неровностей поверхности.

Виды процедур шлифовки

Конечно, проще всего будет для шлифовки головки блока цилиндров обратиться к специалистам в сервис. Там это сделают максимально быстро, качественно и профессионально.

Предварительно совершается детальная диагностика, которая указывает степень повреждений и возможность починки. А далее мастера уже работают с деталью на специализированном станке для шлифовки. Это просто, но цена на шлифовку головки блока цилиндров просто сбивает с толку.

Не работает датчик положения распредвала — признаки поломки, причины неисправности датчика и описание ремонта своими руками (120 фото и видео)
Затяжка головки блока цилиндров: пошаговое описание схемы и советы по нормам момента затяжки (90 фото + видео)
Как правильно притереть клапана в домашних условиях: советы по приработке клапанов двигателя (120 фото + видео)

Для экономии и в следствие того, что многие любят процесс починки самостоятельно, можно попробовать сделать все в домашних условиях.

Шлифовка головки блока цилиндров своими руками непосредственно возможна. В большинстве случаев для этого потребуется специальное оборудование в виде станка.

Vedmmak › Блог › Диагностика. Пробитие прокладки ГБЦ.

Пробитие ГБЦ. Диагностика перегревов и недогревов двигателя.

Всем доброго времени суток! К написанию данного поста привела пробитая прокладка ГБЦ. Изучение симптомов и правильная диагностика этой поломки может уберечь вас от не нужной траты денег и серьезной поломки двигателя.

Что тут сложного скажете вы? Ну как пробьёт так сразу узнаешь! Всё верно, на поздней стадии когда машина уже не едет и температура 130 волей не волей в движок полезешь и найдешь причину. Но вот как быть на ранней стадии, когда пробой не большой? Когда систему постоянно завоздушивает газами, когда идет перегрев машины? Бегать менять пробки РБ? Постоянно выгонять воздушные пробки? Менять термостат? Помпу? Переделывать на грантовскую систему? Менять датчик температуры?

Я столкнулся с такой проблемой, когда пробитая прокладка привела в упадок всю систему ОЖ. Черезмерное давление в патрубках, термостат не открывал большой круг, не включался вентилятор. При чем завоздушивание началось гораздо раньше остальных болезней. Я по незнанию выгонял пробки и грешил на крышку РБ. Когда термостат перестал открывать большой круг, я уже мчался в магазин за новым. А всё это было зря… Возможно данное руководство кому то поможет найти у себя причину многих бед, а кого то просто улыбнет. Как я писал выше симптомов может быть много, но требуются хорошие знания что бы сложить весь пазл в одну кучу.

Еще бывает пробитие масла в тосол и наоборот

. —в расширительном бачке охлаждающей системы появляются масляные пятна. Этот свидетельствует о том, что прокладка прогорела и пропускает в систему охлаждения топливо или масло. При этом варианте поломки кроме замены прокладки необходимо промывать всю систему охлаждения. — проверьте уровень остатка масла в двигателе. Если на щупе имеются характерные пузырьки значит в масло попало что то посторонее.— повышение уровня масла в двигателе. Все мы знаем, что некоторые моторы «берут масло», иногда это даже предусмотрено конструкцией двигателя и не считается неисправностью. Однако случаются ситуации, когда масло не убывает, а наоборот прибавляется… И поверьте, смешного здесь очень мало. На самом деле повышение уровня происходит в результате попадания в масло охлаждающей жидкости. Кстати, последствия такого разбавления могут быть самыми печальными. Масло становится менее вязким, мотор смазывается недостаточно, в результате чего сила трения между деталями увеличивается. Возрастает также износ этих деталей и сказать точно на сколько хватит двигателя, который так работает довольно сложно. — белая эмульсия (пена) на щупе или под маслозаливной крышкой говорит о попадании охлаждающей жидкости в систему смазки. Почему так случается? Поскольку у нас пробой в прокладке, тосол начинает проникать по масляной «рубашке» двигателя, смешиваясь с другими жидкостями. Иногда, правда редко прокладка бывает целой и невредимой, а утечка происходит из-за трещины в самом блоке. Но в любом случае при наличии белой эмульсии в системе смазки надо бить тревогу, а ещё лучше взять в руки инструмент и устранить неисправность.

Пробитие между цилиндрами:

—если пробило прокладку ГБЦ между цилиндрами, то обнаружить такой пробой довольно сложно, но все же возможно. практически никаких внешних признаков при этом нет, разве что повышенный расход топлива и снижение мощности двигателя. А у этих симптомов причин может быть куча. При помощи компрессометра можно выявить неисправность прокладки головки блока цилиндров по примерно одинаково заниженным показаниям прибора при измерениях компрессии в соседних цилиндрах. К тому же, мотор при этом будет работать неровно (может троить). Замер компрессии вообще штука очень полезная и позволяет произвести более правильную диагностику. Ну и на последок. Наиболее частой причиной пробоя ГБЦ является перегрев двигателя, как и то что перегрев является причиной многих бед. На машинах где есть на панели датчик температуры ОЖ, перегрев можно заметить еще до критического момента и вовремя остыть. Поэтому раз столкнувшись с такой бедой я слежу за температурой одним глазом постоянно)) Диагност я пока начинающий, так что принимаются поправки и пост будет исправляться по ходу дела. Делаю я его в первую очередь как свою памятку, ну а если кому то пригодится буду рад. Всем бобра и 90° на борту!

Источник