Содержание

Головка блока цилиндров: устройство и назначение

»
Головка блока цилиндров: устройство и назначение

11476 просмотров

Головка блока цилиндров – это очень важная деталь для двигателя автомобиля любой марки и производителя. ГБЦ укомплектовываются абсолютно все силовые установки, вне зависимости от того, какое топливо у автомобиля — бензин или дизель. Несомненно, разница между ними есть – это степень сжатия и тип топлива, но само устройство и общий принцип работы головки блока от этого не изменяются. В данной статье мы рассмотрим общее строение головки блока в авто.

Как устроен механизм и принцип его работы

Строение головки блока цилиндров несложное, несмотря на свою значимость в работе двигателя автомобиля. В его строение входят впускные и выпускные клапаны газораспределения, автомобильные свечи зажигания, если это бензиновый двигатель, или форсунки, если дизельный, а также блок камеры сгорания топливно-воздушной смеси. Внешне это конструкция напоминает алюминиевую крышку, но по честному это конструктивная часть двигателя с запрессованными седлами клапанов и направляющими втулками. Кривошипно-шатунный двигатель может стать неисправным если оси деталей не будут подходить друг с другом.

Головка ДВС и блок вместе объединяются между собой через специальную огнеупорную сталеасбестовую прокладку двигателя. Прокладка не дает выходить газам через место соединения устройств и предотвращает потерю компрессии. Заметим, что данная прокладка, вне зависимости от простой конструкции, весьма значительна для автомобиля. Водителям стоит обращать внимание на работу этого устройства, иначе может пострадать двигатель автомобиля. В первую очередь произойдет явление компрессии, двигатель уменьшит свою мощность, а затем и вовсе может окончательно сломаться. Тяга автомобиля останавливается из-за неправильного выхода газов из камеры. А учитывая то, что внутри ДВС активизируется высокая степень сжатия (примерно около 2 000 атмосфер на дизельных и 100 на бензиновых моторах), растрата мощности может быть значительной. Головка блока цилиндров (ГАЗель 3302 в том числе) также входит в состав КШМ, поэтому ее взаимосвязь с двигателем является непосредственной.

Особенности технического обслуживания

Срок службы головки блока цилиндров разный, износ детали происходит в каждом автомобиле. К примеру, в ВАЗ-2110 она может прослужить от 200 000 до 400 000 км. Это не исключает возможности ее деформации и износа ранее. Мы рекомендуем водителям чаще менять прокладку ГБЦ и не перегревать двигатель своего автомобиля. Обращайте чаще внимание на крепежные болты. Не допускайте нагара на клапанах впускного и выпускного такта – чаще проводите прочистку деталей. При соблюдении этих несложных правил ваш двигатель прослужит дольше и не будет ломаться.

Головку блока цилиндров и комплектующие для ремонта двигателя можно купить в магазинах запчастей «АВТОмаркет Интерком».

Головка блока цилиндров. Что такое головка блока цилиндров и её принцип работы и назначение.

Головка блока цилиндров является одной из самой важной деталью двигателей внутреннего сгорания. Обычно это монолитная деталь (также может быть в разделенном виде) из сплавов алюминия (или чугуна), которая является корпусной деталью для газораспределительных механизмов и формирует верхнюю часть камеры сгорания. Как правило устанавливается на блок цилиндров через прокладку и крепится при помощи болтов.

Головка блока цилиндров. Общий вид, 3D модель

Назначение головки блока цилиндров

Головка блока берет на себя обязанности по выполнению таких важных функций, как обеспечение базировки и размещения компонентов газораспределительного механизма, элементов подвода и отвода топлива, обеспечение газодинамических характеристик воздушного заряда, отвод из камеры сгорания продуктов горения, формирование камеры сгорания и обеспечение ее герметичности, отвод и подвод масла для компонентов газораспределительного механизма (ГРМ). Также головка блока цилиндров (ГБЦ) является важным элементом, благодаря, которому обеспечивается соответствие автомобиля экологическим стандартам по уровню выброса вредных веществ.

Устройство головки блока цилиндров. Конструкция.

Головка блока цилиндров в разрезе. Установка форсунки Чтобы понять принцип работы головки блок цилиндров необходимо знать её составляющие. Итак, в состав ГБЦ входят: седла клапанов, направляющие втулки, коромысло клапана, гидрокомпенсатор (иногда идет в составе с коромыслом), траверса (если есть необходимость открытия двух клапанов одновременно при наличие одной штанги на два клапана на шестнадцати клапанной головке блока), пружины для возврата клапанов в исходное положение, свечи зажигания (для бензиновых и газовых двигателей), топливные форсунки (преимущественно используются в дизельных двигателях), впускные клапана и выпускные клапана (обычно диаметр впускных клапанов больше, чем у выпускных, так как отверстие на головке блока должно иметь определенный диаметр, с целью обеспечения необходимых газодинамических характеристик воздушного заряда, для более полного сгорания воздушно-топливной смеси).

Схема ГБЦ

Схема головки блока цилиндров в разарезе. Схема, состав компонентов: 1-распределительный вал, 2-нижний наконечник штанги толкателя, 3- штанга толкателя, 4- верхний наконечник штанги толкателя, 5- винт регулировочный, 6- коромысло клапана, 7- стойка коромысла, 8- прокладка крышки, 9- крышка ГБЦ, 10- болты крепления крышки, 11- траверса, 12- пружина клапана, 13- сухарь клапана, 14- болт крепления ГБЦ к блоку, 15- направляющая клапана с маслоотражающим колпачком, 16- клапан головки блока цилиндров, 17- седло клапана,18- головка блока в разрезе, 19- прокладка головки блока цилиндров, 20- гильза. Прокладка головки блока цилиндров Материал изготовления ГБЦ может быть как алюминиевым, (например, головка блока цилиндров ВАЗ 2109) так и чугунным (дизеля).

Обычно для производителей алюминиевые головки блока цилиндров приоритетнее, потому как они более удобные в производстве, обработке и ремонте. Но на некоторых дизельных двигателях используются чугунные головки, так как детонационные свойства дизельного топлива превышают прочностные характеристики алюминиевых головок, что приводит к сокращению срока службы или разрушению последних.

Также ГБЦ можно разделить на два вида это — индивидуальные головки и моноголовки. У первого вида есть ряд преимуществ, в первую очередь связанные с ремонтопригодностью, простотой и низкими затратами при обслуживании. Но большинство мировых производителей автомобилей и автокомпонентов отдают предпочтение моноголовкам, которые также имеют свои преимущества. Сложность конструкции этого вида обусловлена базировкой распределительного вала (или двух распределительных валов, что дает возможность использовать насос-форсунку (при использовании топливной системы Common Rail) и сэкономить место в блоке) в самой ГБЦ. Ниже вы найдете видео работы головки блока цилиндров.

Принцип работы головки блока цилиндров.

org/ImageObject»>

Головка блока цилиндров. Вид снизу. Если кратко описать как работает головка блока цилиндров то получится, что она формирует камеру сгорания, подает камеру сгорания двигателя топливно-воздушную смесь и обеспечивает отвод отработавших газов. После запуска автомобиля для ГБЦ основными задачами является газораспределение и обеспечение герметичности газового стыка.

Принцип работы головки цилиндров заключается в следующем: распределительный вал толкает штангу, которая в свою очередь давит на гидрокомпенсатор и, соответственно, на коромысло. Коромысло давит на клапан, который открывается и в зависимости от назначения клапана либо топливно-воздушный заряд (или просто воздушный в дизельных двигателях) попадает в камеру сгорания, где происходит воспламенение от искры свечи зажигания, либо происходит выпуск отработавших газов в выпускной коллектор, после чего пружина клапана возвращает клапан на место и цикл повторяется снова. В дизельном двигателе, где происходит воспламенение от сжатия, важными параметрами здесь является синхронизация открытия впускного клапана и впрыска топлива форсункой.

Также, безусловно, важным параметром может стать герметичность газового стыка в соединении головки блока цилиндров с блоком цилиндров, так как при нарушение герметичности может привести к ряду проблем, таких как неполное сгорание топлива, повышенный шум, затрудненный запуск двигателя. В таких случаях необходима замена прокладки головки блока цилиндров. Прокладку нельзя использовать несколько раз, так как при повторной затяжке головки блока, установленный момент затяжки не обеспечивает стопроцентную герметичность. Затяжку следует производить от центральных болтов к крайним.

Также замена прокладки ГБЦ должна производится в стерильных условиях, дабы исключить попадания пыли, стружки и т.п. в камеру сгорания. Если при ремонте вы задумались о замене ГБЦ, то многие эксперты рекомендуют купить головку блока цилиндров в сборе, так как сборка компонентов разных производителей не гарантирует безпроблемную работу. Так вкратце описан принцип работы одной из основных деталей двигателя, также предлагаем узнать как работает ретардер и раздатка.

Основные проблемы головки блока цилиндров. Последствия и причины нарушения работоспособности.

Выпадение седла впускного клапана в процессе эксплуатации.

Последствия — Разрушение головки блока цилиндров, элементов ГРМ и ЦПГ, как следствие — отказ двигателя.

Причины — Нарушение позиционирования седел в головке блока цилиндров, так как не выдержан диаметр посадочного места.

Нарушение герметичности посадки впускных и выпускных клапанов на фаску седел

Снижение параметров компрессии, затрудненный запуск двигателя, потеря мощности

Нарушение формирования герметичности направляющих поверхностей седла клапана, так как не выдержаны геометрические параметры стенки посадочного места под седло относительно оси отверстий под клапаны

Нарушение герметичности в соединении седел с головкой блока цилиндров

Нарушение теплоотвода, разрушение элементов ГРМ и ЦПГ, как следствие отказ двигателя

Неплотная посадка седел в головке блока цилиндров, не выдержаны шероховатость стенок и торца отверстия под седло клапана, параметры перпендикулярности и биения относительно торца отверстия под седло клапана

Нарушение герметичности по прессовой посадке (в соединении с головкой блока цилиндров) направляющих втулок впускных и выпускных клапанов

Снижение параметров компрессии, затрудненный запуск двигателя, повышенный расход масла

Позиционирование отверстий под направляющие втулки клапанов не обеспечивает герметичности в соединение направляющих втулок с головкой блока цилиндров

Прорыв газов через уплотнение газового стыка (в соединении головка блока цилиндров — уплотнительная прокладка — блок цилиндров)

Нарушение рабочего процесса в цилиндре, как следствие нестабильная работа двигателя, потеря мощности, повышенный шум, нарушение требований правил ЕЭК ООН №51 и №49

Геометрия поверхности огневого днища головки блока цилиндров не обеспечивает герметичность по газовому стыку

Развитие неплоскостности днища ГБЦ под воздействием газовых сил при эксплуатации — минимальный коэффициент запаса прочности головки блока цилиндров не обеспечивает достаточной жесткости при удельной нагрузке от газовых сил

Недостаточная жесткость зон сопряжения с опорным буртом гильз блока цилиндров

Нарушение герметичности в соединении головка блока — уплотнительная прокладка — блок (по штанговым полостям и отверстиям слива масла)

Подтекание масла, нарушение требований правил ЕЭК ООН №49

Негерметичность уплотнения вследствие недостаточной жесткости (как следствие — деформации) головки цилиндров.

Нарушение герметичности в соединении головка — уплотнительная прокладка — выпускной коллектор

Повышенный шум

Не выдержан допуск плоскостности привалочной поверхности ГБЦ под уплотнительную прокладку выпускного коллектора

Чистота обработки поверхности под уплотнительную прокладку выпускного коллектора не обеспечивает герметичность стыка

Нарушение герметичности уплотнения в соединении клапанной крышки с головкой блока цилиндров

Повышенный расход моторного масла

Чистота обработки привалочной поверхности головки блока цилиндров под уплотнительную прокладку не обеспечивает герметичность в соединении

Недостаточное количество зон крепления клапанной крышки к головке блока цилиндров

Проблема — Неполное сгорание подаваемого форсункой топлива

Потеря мощности двигателя

Энергетические параметры впускного канала (момент вихря) не обеспечивают максимальное сгорание топлива.

Нарушение герметичности в соединении головки — уплотнительная прокладка — воздушный коллектор

Нарушение газодинамических характеристик — неполное сгорание топлива

Геометрические параметры привалочной поверхности головки блока под воздушный коллектор не обеспечивают герметичности в соединении с воздушным коллектором

Видео работы головки блока цилиндров

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 5 чел.
Средний рейтинг: 4.6 из 5.

Головка Блока Цилиндров ГБЦ, Конструкция Устройства и Назначение Работы в Двигателе ДВС, Схема Составных Частей

Любой мотор имеет сложную структуру, каждый элемент которой необходим для выполнения определенной задачи. Один из таких элементов – головка блока цилиндра.

ГБЦ является главным узлом в любом автомобиле или мотоцикле. Устройство необходимо для того, чтобы контролировать в двигателе внутреннего сгорания вывод газов. По своей природе головка блока цилиндров является крышкой, закрывающей сам блок. Крышка гбц создаётся из алюминиевых сплавов, также она может быть изготовлена из чугуна. На производстве головку блока цилиндров подвергают процессу искусственного старения. Количество ГБЦ напрямую зависит от типа ДВС, если он V-образного типа, на каждый ряд используется отдельная головка.

Работа гбц очень сильно зависит от степени уплотненности головки с блоком цилиндров. Этим объясняется то, что верхняя часть этой детали немного уже, в сравнении с нижней. Уплотнительная прокладка располагается между головкой и самим блоком цилиндров.

Установка и фиксирование головки цилиндров осуществляется при помощи штифтов, которые предназначены для закрепления детали. Правильность монтажа сильно влияет на дальнейшую работу ГБЦ. Для каждого транспортного средства в инструкции указан свой регламент. По этой причине не стоит заимствовать схему монтажа головки с иномарки для машины отечественного производства. Не стоит забывать о том, что штифты имеют определенный порядок затяжки, вместе с этим указан требуемый момент закручивания. Для правильной установки головки блока цилиндра используется специальный инструмент – динамометрический ключ.

При установке и затяжке ГБЦ следует в первую очередь опираться на инструкцию по установке, а не грубую физическую силу. Если перетянуть головку цилиндра – возможно повреждение уплотнительной прокладки, масляного канала ГБЦ и других, не менее важных составляющих этой системы. Например, головка в цилиндрах может треснуть, измениться в размерах, от работы этого элемента зависит вся работа двигателя, и как следствие, транспортного средства в целом.

Особенности конструкции

Конструкция головки цилиндров не такая простая, какой кажется на первый взгляд. Ниже будут описаны все составляющие этой детали.

В настоящее время все элементы головки блока цилиндра изготавливаются из алюминиевых сплавов, раньше для этой же цели использовали легированный чугун. Некоторые транспортные средства до сих пор оснащены чугунной головкой цилиндров. Объясняется это тем, что чугун наиболее оправдан для очень высоких или очень низких температур. Алюминиевые сплавы наиболее подвержены деформации из-за перепада температур. Размеры ГБЦ во время работы двигателя изменяются из-за повышенной температуры.

ГБЦ состоит из следующих элементов.

Уплотнительная прокладка.
Газораспределительный механизм.
Корпус головки цилиндра, именно здесь находятся все механизма и патрубки системы охлаждения, масляные провода и камера сгорания.
Отсеки, в которые в последующем монтируются свечи зажигания.
Привод газораспределительного механизма.
Камера сгорания, где осуществляется процесс горения топлива.
Тут же находятся посадочные плоскости, которые дают возможность выпускать переработанные газы.

Следует рассказать более подробно о каждом из этих элементов. Клапаны ГБЦ находятся в 1 ряду, каждый из которых наклонён к цилиндрам на двадцать градусов. В автомобилях последнего поколения может использовать несколько другой принцип устройства ГБЦ, но в целом, все примерно одинаково.

Более подробно стоит рассказать об уплотнительной прокладке, основа который это армированный асбест. Изготовление этого элемента именно из такого материала объясняется высокими температурами во время работы двигателя внутреннего сгорания, также на прокладку оказывается большое давление. Прокладка из армированного асбеста в состоянии обеспечить герметичность всех каналов и систем мотора.

Если разобрать переднюю часть этого устройства, то можно увидеть, что здесь располагается привод газораспределительного механизма вместе с натяжителем цепи. Камеры сгорания имеют тесный контакт с блоком, по этой причине их обрабатывают механическим путём. Объёмы камер для сжатия несколько меньше, чем размеры поршней. Объясняется это тем, что во время работы ДВС, в момент поднятия поршней, такая конструкция даёт возможность воздушным смесям закручиваться. В итоге улучшается сам процесс сгорания топлива.

На левом участке головки цилиндра располагаются отверстия для свеч зажигания, здесь же монтируются системы для опоры рычага, опорные шайбы. Наверху ГБЦ имеется крышка, которая крепится к остальному корпусу при помощи болтов.

В ГБЦ присутствуют несъёмные элементы. Седла клапанов, которые необходимы для герметичности газораспределительного механизма, здесь же находятся направляющие втулки. Следует принять к сведению, что эти элементы монтировались при помощи прессовки. То есть заменить их в домашних условиях невозможно, потребуется обращаться в сервисный центр или использовать специальное оборудование.

Некоторые автовладельцы пытаются заняться ремонтным работами ГБЦ самостоятельно, однако делать этого не рекомендуется, в противном случае возможны негативные последствия.

Головка цилиндра может измениться по форме, в итоге будет нарушена герметичность клапанов и камеры сгорания.
Из-за неправильного нагрева, головка цилиндра станет непригодной к эксплуатации.
Возможно образование трещин и микротрещин, исправная работа мотора с которыми станет невозможной.

Ремонтные работы несъёмных элементов в домашних условиях могут привести к тому, что придётся приобретать новую ГБЦ. Никто не говорит, что грамотный специалист не сможет отремонтировать одну из этих деталей, однако сделать это получается далеко не всегда.

Диагностика и ТО

Рано или поздно любому механизму в транспортном средстве потребуется диагностика и техническое обслуживание, ГБЦ не является каким-либо исключением из правил. В этом вопросе главная задача владельца транспортного средства периодически заниматься диагностикой тех элементов, которые чаще всего выходят из строя.

Клапаны и их сальники.
Уплотнительная прокладка.

Особое внимание следует уделить прокладке, если она износилась, рабочие жидкости могут смешиваться, что приведет к поломке двигателя. При попадании охладительной жидкости в рабочее масло, она будет бурлить. Со временем это приведет к невозможности запуска мотора. В этом случае главным сигналом будет датчик температуры, который покажет кипение ДВС. Оценить ситуацию можно также сняв свечи зажигания. Зачем необходимы ремонтные работы? Чаще всего демонтаж головки цилиндров избежать не удастся в следующих случаях.

Изменилась высота гбц.
Возникла потребность отпрессовать клапаны и седла.
Один или несколько клапанов перестали функционировать и нуждаются в замене.
Требуется шлифовка крышки.
Требуется заменить уплотнительную прокладку.
Необходимо избавиться от микротрещин.

Если понимать, к чему приведет каждый шаг, и иметь необходимые инструменты, можно заниматься ремонтными работами ГБЦ и в домашних условиях, однако даже самое высокотехнологичное оборудование в руках неопытного владельца не поможет исправить проблему.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Что такое головка блока цилиндров (ГБЦ): принцип работы и назначение

Содержание:

1. ГБЦ в двигателе авто – что это такое?

2. Устройство и назначение блока цилиндров

3. Типы головок блока цилиндров

4. Материалы головки блока цилиндров

5. Как найти ГБЦ под капотом авто?

6. Признаки неисправности ГБЦ

7. Как правильно подобрать и заменить ГБЦ?

Головка блока цилиндров автомобиля считается одной из ключевых составляющих движка. Этот элемент влияет на работу других систем мотора. Вместе с поршневым дном головка цилиндрового блока формирует внутреннее пространство камеры сгорания.

Что такое ГБЦ в автомобиле?

Этот узел устанавливается в верхней части цилиндрового блока. От характеристик такого элемента во многом зависят техпараметры двигателя. Головка отвечает за следующие функции:

впрыск горючего в КС;
охлаждение движка – элемент имеет каналы, по которым проходит охлаждающее вещество;
выведение из КС отработанных газов;
обеспечение исправной работы ГРМ – в элементе размещаются впускные/выпускные клапаны, а иногда и распредвал с набором шестерен, подшипников;
участие в процессе впрыска горючего;
смазывание составляющих ГРМ – для этого ГБЦ оборудуется специальными каналами.

Из-за такого большого перечня функций блоки цилиндров двигателя внутреннего сгорания требуют соблюдения жесткого регламента изготовления.

Описание конструкция ГБЦ, назначение узла

Строение головки современных моторов бывает достаточно сложным и разнообразным. Интересующимся, как работает ГБЦ, следует знать, что во всех моделях таких элементов имеются:

места под свечи зажигания, форсунки;
седла для клапанов, направляющие таких деталей;
камера сгорания, рубашка системы охлаждения;
монтажная платформа под ГРМ и систему его привода.

От механических повреждений узел защищается специальной крышкой. Она может быть полимерной или металлической, изготовленной методом штамповки. Герметичность стыка частей узла обеспечивается прокладкой.

Крепится головка посредством болтов и шпилек. В зависимо от конструкции движка этот элемент бывает цельным или может состоять из нескольких частей (например, для V-образного ДВС).

Какие бывают виды блоков цилиндров?

Согласно конструкции, ГБЦ делят на следующие категории:

общие узлы под размещенные в ряд цилиндры моторов V-образного типа – используются в 2-х, 6-цилиндровых СА;
отдельные головки – применяются в восьмицилинровых двигателях;
1 ГБЦ для цилиндра, в том числе ДВС рядного вида.

Встречаются также индивидуальные конструкции узлов. Они устанавливаются в мощных солярочных моторах. Чтобы понять принцип работы ГБЦ, необходимо знать классификацию таких элементов согласно расположению КС:

Камера сгорания находится в головке. Поршни подобных систем отличаются наличием вытеснителя, плоской формой днища.
КС расположена в ГБЦ и поршне (нижнем поршневом отсеке).
Камера находится в поршневом отсеке. Головки такой конструкции обладают плоской нижней поверхностью, пазами под монтаж клапанов.

Интересующимся устройством и назначением блока цилиндров нужно знать, что конструкция ГБЦ также зависит от наличия и вида ГРМ, например:

Отсутствует газораспределительный механизм – такое встречается в 1-цилиндровых бесклапанных 2-тактных или нижнеклапанных многоцилиндровых моторах.
Имеются коромысла, клапаны. Распределительный вал располагается в нижнем отсеке, другие элементы ДВС устанавливаются в верхнюю часть БЦ.
Наличие газораспределительного механизма с полной комплектацией. Все компоненты системы монтируются в верхнюю часть цилиндрового блока.

Конструктивное исполнение ГБЦ зависит от назначения двигателя. Форсированные ДВС и СА, рассчитанные на низкие обороты, требуют установки головок различного строения. Также на выбор конструкции влияют вариант охлаждающей системы ДВС (водяная, воздушная), тип потребляемого горючего (газ, дизель, бензин).

Из каких материалов изготавливают головки?

Эти элементы работают при повышенных температурах, давлении. Внутренние поверхности таких узлов постоянно контактируют с агрессивными веществами. Из-за этого ГБЦ должны состоять из высокопрочных жаростойких материалов, устойчивых к коррозии.

Элементы из сплавов алюминия отличаются малым весом. Такие узлы предназначены для работы при очень высоких показателях давления без риска детонации. Моторы с алюминиевыми ГБЦ отличаются большой мощностью.

Чугунные головки выделяются высокими прочностными параметрами, а также значительной жаростойкостью. Но вместе с этим чугун (легированный или серый) обладает большим удельным весом, что утяжеляет конструкцию двигателя. Зачастую чугунные ГБЦ применяются в тракторах.

Желающим знать, из чего состоит головка цилиндрового блока, нужно помнить, что некоторые производители изготавливают чугунно-алюминиевые модели узлов. К примеру, такое встречается в солярочных СА с воздушной системой охлаждения.

Основание выпускных клапанов и головки таких движков выполняются из чугуна. Затем эти детали заливают сплавом алюминия. Такое строение снижает величину деформации элемента при нагреве-охлаждении. При этом двигатель отличается хорошим теплоотводом.

Где находится ГБЦ?

Чтобы найти этот узел в машине, необходимо поднять капот и снять полимерный кожух движка. Головка расположена над цилиндровым блоком, иногда может быть скрыта за частями навесного оснащения. Элемент занимает большую часть пространства под капотом, потому можно отыскать его без проблем. Иногда встречается вариант расположения 2 ГБЦ по бокам ДВС.

Фиксация элемента, как уже говорилось выше, осуществляется посредством болтов и шпилек. На корпусе узла расположены клапаны, оснащенные пружинными механизмами, а также постель распределительного вала.

Какие признаки поломки ГБЦ?

Зачастую головки приходят в негодность из-за образования трещин. Но конструкционная схема ГБЦ включает множество деталей. Поэтому специалисты также указывают на следующие источники неисправности узла:

повреждение клапанов, пружин, компенсаторов;
разгерметизацию из-за дефекта прокладки;
износ площадок перед распредвалом;
выпадение клапанного седла;
образование отверстий, через которые в охлаждающую систему попадают отработанные газы.

Трещины на узле можно заварить. Но в случае, когда они располагаются на участке между КС и охлаждающей рубашкой, потребуется замена узла.

Правильный подбор ГБЦ, процедура замены этого элемента

При покупке новой головки желательно выбрать оригинальное устройство от производителя. В противном случае вряд ли удастся установить ее в гаражных условиях. Иногда аналоговые ГБЦ применяют при тюнинге движка. Но это требует наличия соответствующих умений и оборудования.

Менять узел следует вместе с прокладкой и уплотнителями. Использование комплектов этих деталей, бывших в употреблении, недопустимо. Замену следует проводить, строго соблюдая указания в инструкции производителя.

Головки блоков цилиндров: устройство, особенности конструкции

Двигатель внутреннего сгорания имеет сложную конструкцию, где каждый элемент отвечает за выполнение различных задач. Одним из таких элементов является головка блока цилиндров (ГБЦ).

ГБЦ смело можно назвать одним из ключевых узлов в мотоцикле или автомобиле. Это устройство контролирует вывод газов в двигателе внутреннего сгорания. Внешне ГБЦ представляет собой крышку, которая закрывает сам блок. Для ее изготовления используются алюминиевые сплавы или чугун.

Качественная работа головки блока цилиндров напрямую зависит от плотности прилегания самой ГБЦ к блоку цилиндров. Именно из-за этого верхняя часть данной детали является более узкой, чем нижняя. Между самим блоком и головкой находится уплотнительная прокладка. Фиксирование ГБЦ осуществляется с помощью штифтов.

Вся дальнейшая работа ГБЦ зависит от правильности монтажа. Каждый автомобиль имеет собственный регламент установки головки блока цилиндров. Поэтому важно использовать правильную инструкцию для каждого конкретного автомобиля. В ней указывается порядок затяжки штифтов и необходимый момент закручивания. Монтаж ГБЦ осуществляется с помощью динамометрического ключа.

Не следует применять грубую силу при установке ГБЦ – это может стать причиной повреждения масляного канала, уплотнительной прокладки и прочих элементов системы. Если головка будет деформирована, повреждена или установлена неправильно, это повлечет за собой нарушения в работе двигателя и всего транспортного средства.

%rtb-4%

Особенности конструкции ГБЦ

Для изготовления головки блока цилиндров сегодня применяются алюминиевые сплавы. Раньше распространенным материалом был легированный чугун.

Составляющими элементами ГБЦ являются:

газораспределительный механизм;
уплотнительная прокладка;
корпус головки цилиндра, в котором располагаются камера сгорания, патрубки системы охлаждения, масляные провода;
привод ГРЦ;
отсеки для монтировки свечей;
камера сгорания;
посадочные плоскости для выпуска переработанных газов.

Рассмотрим более подробно каждый из перечисленных выше элементов.

Клапаны ГБЦ располагаются в первом ряду. Наклон каждого из них к цилиндрам составляет 20˚. Современные иномарки имеют несколько иной принцип устройства ГБЦ, но конструкция все-равно является похожей.

Уплотнительная прокладка изготавливается из армированного асбеста. Этот материал хорошо выдерживает высокие температуры, которые возникают во время работы двигателей внутреннего сгорания. Также армированный асбест в состоянии выдержать высокое давление, обеспечивая герметичность конструкции мотора при различных нагрузках.

В передней части устройства располагается привод газораспределительного механизма и натяжитель цепи. Камеры сгорания располагаются близко к ним, поэтому взаимодействие с ними организовано механическим способом. Камеры для сжатия имеют в несколько раз меньший объем, чем сами поршни. Это позволяет воздушным смесям закручиваться в момент поднятия поршней в процессе работы двигателя. Таким образом процесс сгорания топлива улучшается.

На левой части головки цилиндра располагаются посадочные места для свечей зажигания. Сюда же монтируются системы для опоры рычага и опорные шайбы. Сверху ГБЦ есть крышка, которая фиксируется болтами к корпусу.

%rtb-4%

Несъемные детали в ГБЦ

В ГБЦ имеются несъемные части. В их числе – седла клапанов, которые отвечают за герметичность газораспределительного механизма. Важно учитывать, что сборка этих элементов происходила под воздействием пресса и выполнить их замену в домашних условиях невозможно. Ремонт можно выполнить только в сервисном центре и применением специализированного оборудования.

Многие владельцы авто пытаются самостоятельно выполнить ремонт ГБЦ, но лучше не делать этого, чтобы избежать серьезных проблем с транспортным средством.

Форма головки цилиндра может измениться, что приведет к нарушениям герметичности камеры сгорания и клапанов.
Неправильный нагрев может стать причиной выхода из строя головки цилиндров.
На поверхности детали могут образоваться трещины и микротрещины, из-за чего двигатель утратит свою работоспособность.

Самостоятельный ремонт несъемных деталей ГБЦ может стать причиной поломки детали, что обернется еще более дорогостоящим ремонтом.

Диагностика ГБЦ, виды неисправностей и методы их устранения

Что такое опрессовка ГБЦ и как она проводится

Установка для опрессовки головок и блоков цилиндров — профильное оборудование, используемое для проверки головки блока на наличие микротрещин. Устройство востребовано на ремонтных станциях и СТО, задействуется при контрольных испытаниях на производстве.

Трещины в ГБЦ — распространенное явление. Они появляются вследствие износа силового агрегата, чрезмерных эксплуатационных нагрузок, отсутствия должного технического обслуживания. Своевременная опрессовка позволит выявить дефекты на ранних стадиях, и принять меры по их устранению. Проведение процедуры рекомендовано в пяти случаях:

Приобретается бывшая в использовании головка.
Бензиновый или дизельный двигатель был перегрет.
Проводятся мероприятия по ремонту силового агрегата.
Имеются подозрения на нарушение целостности внутренних каналов ГБЦ.
Проведение работ по устранению трещин.

Использование двигателя с поврежденной ГБЦ приводит к его преждевременному износу. Микротрещины пропускают газы в охлаждающий контур, что провоцирует образование пробок и перегрев мотора.

Компания «Моторные технологии» производит и реализует испытательные стенды для проверки герметичности ГБЦ. Оборудование различается грузоподъемностью, габаритами рабочего стола, объемом бака.

К достоинствам установок относится:

Быстрый монтаж. Оборудование размещается на ровной горизонтальной поверхности, подключается к имеющимся инженерным коммуникациям. Для нормальной эксплуатации стенда требуется производственная электросеть напряжением 380 В. Потребляемая мощность зависит от модели, варьируется в диапазоне 13 – 25 кВт.
Длительный срок службы. При производстве установок используются качественные комплектующие и материалы. Продукция проходит контрольные испытания, отвечает требованиям отраслевых нормативов. Стенды комплектуются всеми необходимыми приспособлениями (прижимами, шпильками, оргстеклом, вакуумной резиной, паспортами качества и сертификатами соответствия).
Удобство использования. Основные элементы устройства имеют эргономичное расположение. В процессе испытаний не задействуются сложные вспомогательные приспособления.

Проверка детали на герметичность производится посредством сжатого воздуха и водной среды. Рабочая жидкость нагревается электрическими ТЭНами. Набор температуры происходит в течение 120-150 минут. Для снижения временных потерь рекомендуется использовать недельный таймер, которым оснащается каждая установка.

Проведение испытаний

Обследуемая головка закрывается резиновой вставкой и органическим стеклом. Технологические отверстия герметизируются заглушками. Изделие фиксируется на поворотном столе, его внутренние полости заполняются сжатым воздухом.

Готовая к испытаниям деталь погружается в раствор. Жидкость прогрета до 90 градусов, что соответствует рабочей температуре ДВС. В результате воздействия тепла происходит расширение металла и открытие микротрещин. О наличии последних свидетельствует появление пузырьков.

В состав испытательного стенда входят следующие узлы:

Жесткая рама и подъемный механизм.
Нагревательные элементы.
Емкость из стали AISI 304.
Гидравлический узел.
Поворотный стол с редуктором.
Элементы управления.
Электрошкаф.
Датчики, фиксирующие давление воздуха и температуру жидкости.
Система защиты, предотвращающая сухой пуск.
Комплект инструментов, необходимых для подключения, настройки и эксплуатации оборудования.

Стенд позволяет расположить деталь под любым углом. Для смены пространственного положения используется управляющая рукоять.

При подборе оборудования важно учитывать габариты и массу обследуемых ГБЦ. Наряду с головками установка может испытывать радиаторы и прочие полые узлы.

из чего состоит и для чего нужна

При покупке нового или поддержанного автомобиля перевозчики и транспортные компании в первую очередь интересуются двигателем. Для грузовой и спецтехники привычным решением стало использование дизельного силового агрегата. Такой мотор обеспечивает топливную экономичность (расход меньше на 30-30%, чем у бензинового двигателя), отличается высоким крутящим моментом с самых низов, что позволяет добиться отменной тяги со старта. К тому же дизельный силовой агрегат считается менее вредным, так как более эффективно сжигает топливно-воздушную смесь – выхлопные газы менее токсичные.

Конструктивная сложность дизеля обусловлена внедрением новых узлов и электронных систем, предназначенных для снижения уровня расхода топлива, повышения мощности мотора без увеличения рабочего объема, снижения количество вредных соединений в газах. Неизменными остаются две корпусные детали – блок цилиндров и головка блока цилиндров. В этой статье расскажем о том, что такое ГБЦ и какие функциональные задачи на нее возложены.

Что такое ГБЦ дизельного мотора

«Голова», ГБЦ или головка блока цилиндров расположена в верхней части силового агрегата. Фактически она накрывает блок цилиндров, с которым соединена при помощи крепежных элементов – болтами. Важной составной частью конструкции считается прокладка головки блока цилиндров дизеля. Назначение прокладки всегда одно – обеспечить герметичность соединения между ГБЦ и блоком. Нарушение герметичности приводит к сбою в работе силовой установки, автомобиль не сможет продолжить движение. Поэтому к состоянию и качеству прокладку приковано пристальное внимание. Она находится под постоянно высокой нагрузкой, что нередко приводит к пробою прокладки ГБЦ дизеля. Выявить пробой можно, выполнив диагностику ДВС – визуальный осмотр.

ГБЦ состоит из деталей и механизмов, принимающих участие в образовании горючей смеси и дальнейшей ее подачи в камеры сгорания. Правильное функционирование всех составных частей ГБЦ обеспечивает корректное соотношение топлива и воздуха. То есть, от того, насколько исправна эта составная часть мотора, зависит стабильность работы всего двигателя. Изготавливается преимущественно из чугуна. Также в зависимости от архитектуры мотора – рядная или V-образная – зависит и количество ГБЦ. Если рядные ДВС имеют одну «голову», то V-образные получают две головки блока цилиндров. Мотор W-образной архитектуры имеет вовсе три ГБЦ. Однако сколько бы «голов» не имел мотор, принцип работы и наполнение важнейшей составной части остается неизменным.

Расположение головки блока цилиндров

Открыв капот транспортного средства, можно обнаружить кожух, закрывающий двигатель. Если его снять, то будет видна крышка ГБЦ. «Голова» находится чуть ниже. Эта часть практически всегда находится над блоком цилиндров, который занимает большую часть подкапотного пространства. Как было сказано выше, для закрепления «головы» с блоком используют болты или шпильки. На корпусе ГБЦ находится постель распредвала и клапаны с пружинным механизмом.

Особенность дизельного мотора еще и в том, что для его бесперебойной и надежной работы нужны усиленные впускные и выпускные клапаны. Это объясняется большой нагрузкой, оказываемой на клапаны, поскольку в дизеле формируется высокое давление. В движение клапаны приводит распределительный вал, устанавливаемый в верхней части. Спереди находится шестерня привода ГРМ, находящаяся на оси распредвала, а также цепной или ременной привод газораспределительного механизма.

Из чего состоит ГБЦ

Для изготовления ГБЦ дизельного мотора с последующей установкой на спецтехнику используют легированный чугун. Он отличается высокой плотностью, жаростойкостью и прочностью. Но поскольку чугун тяжелее алюминия, увеличивается и масса силовой установки, что плохо сказывается на скоростных показателях техники. В отдельных случаях для изготовления «головы» пытаются совместить чугун и алюминий, взяв от каждого лучшие свойства – теплопроводность и жаростойкость. Так основание головки блока цилиндров и выпускные клапаны делают из чугуна и заливают сплавом алюминия. Дизельные моторы с большим рабочим объемом часто оборудуют литыми чугунными головками, способные долго и исправно выполнять свои обязанности. 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.

Основой «головы» выступают клапаны. Они расположены в первом ряду с наклоном к цилиндрам. Если на один цилиндр два клапана, клапаны размещены в один ряд, и в два ряда, если четыре клапана (два на впуск и два на выпуск). Звездочки ременного или цепного привода ГРМ и успокоителя находятся в передней части. С помощью этой конструкции приводится в действие газораспределительный механизм. В верхней части ГБЦ получила сложную конфигурацию: участки под вкладыши распредвала, в которых находится сам распределительный вал. Под распредвалом получили место направляющие втулки клапанов. Над втулками шайбы с пружинами, необходимые для удержания клапана в поднятом состоянии.

Признаки неисправности ГБЦ

Часто проблемы и неисправности с головкой блока связаны с износом и повреждением прокладки. Выявить ее пробой можно разве что при полном разборе ДВС. Но есть ряд признаков, указывающих на пробой уплотнителя:

· из-под ГБЦ наружу выходят газы;

· двигатель часто перегревается;

· антифриз меняет цвет;

· белый дым из выхлопной трубы;

· в расширительном бачке видны пузыри;

· высокий уровень масла в картере мотора.

Эти признаки могут указывать и на другие неисправности дизеля. В идеале при обнаружении одного или нескольких симптомов необходимо отправиться в сервисный центр на диагностику.

Другие возможные поломки

Самостоятельно проблематично выполнить дефектовку «головы» и выявить основные неисправности, но при наличии инструмента и нужного технического оборудования такая работа выполнима.

Так в ходе дефектовки узла чаще всего обнаруживаются следующие проблемы:

1. Дефекты привалочной полости. Причин на это может быть несколько: регулярные перегревы ДВС, низкое качество охлаждающей жидкости. Ремонт сводится к обработке самой полости. Также нужно диагностика системы охлаждения и замена технической жидкости.

2. Трещины. К этому могли привести нарушения, допущенные в ходе снятия и установки головки при выполнении ремонтных работ – не соблюдался момент затяжки. Трещины образуются и в результате длительных перегревов мотора. Если дефекты существенные, остается только заменить неисправный узел.

3. Изношены втулки клапанов. Направляющие втулки изнашиваются в любом случае, и когда пробег мотора достигает большой отметки, требуется их замена. Преждевременный их износ обычно связан с использованием неподходящего моторного масла.

4. Изношены седла. Также причин может быть несколько: топливо низкого качества, большой пробег автомобиля.

К поломке ГБЦ могут привести самые разные обстоятельства, но в первую очередь необходимо проверять уровень масла, охлаждающей жидкости и покупать качественное топливо.

Регулировка клапанов

Таким образом, ГБЦ необходима для контроля поступления топлива в камеры сгорания, обеспечения сгорания горючей смеси, контроля, а также распределения потоков газов. От точности регулировки отдельных механизмов «головы» зависит мощность, стабильность и устойчивость работы дизельного мотора. Эта конструктивная часть выполняет и некоторые вспомогательные функции, например, сверху ГБЦ есть крышка, которая служит в качестве защиты. Обслуживание головки блока сводится к регулировке клапанов. Известно, что в процессе работы по причине высокой рабочей температуры и нагрева происходит увеличение размеров деталей.

Это приводит к изменению расстояния между распредвалом и толкателем клапана. Для нормальной работы дизеля необходим тепловой зазор определенной величины. Он обеспечивает оптимальное время закрытия и открытия клапанов, плюс сохраняет герметичность в закрытом состоянии. Ознакомиться с рекомендуемыми значениями можно в инструкции по эксплуатации автомобилем. Для каждого двигателя производитель устанавливает фиксированное значение оптимальной величины зазоров. Там же приводятся рекомендации по периодичности обслуживания силового агрегата.

Головка блока цилиндров | Как это работает

Введение

Конструкция блока цилиндров с отдельной головкой блока цилиндров не всегда была нормой. Первые двигатели были построены как единое целое. Во многом это произошло из-за того, что технология двигателей была плохой, а такие компоненты, как клапанный механизм, были примитивными по сегодняшним стандартам. Таким образом, блок и головку было легче отливать и обрабатывать как единое целое. Но в течение 1920-х и 1930-х годов конструкция двигателя стала намного более сложной. Все серийные автомобили имеют блок двигателя и головку как две отдельные части, что позволяет сделать головку намного более сложной по конструкции и приспособиться к таким функциям, как работа верхнего клапана.

Конструкция головки цилиндров

В большинстве старых автомобильных двигателей используются головки блока цилиндров двух основных типов: с верхними клапанами и толкателями и с верхними распределительными валами. Оба типа имеют много общих основных характеристик, поскольку каждый должен выполнять ту же функцию размещения камеры сгорания или, по крайней мере (как в случае устройств чаша в поршне, где головка почти плоская), быть крышей камеры. . Таким образом, головка должна содержать все компоненты, связанные с горением, такие как система охлаждения, коллекторы и клапанный механизм.

Головки цилиндров в бензиновых двигателях в основном одинаковы, независимо от компоновки двигателя. Например, двигатель V8 будет иметь две головки, каждая с незначительными отличиями от головки рядного четырехцилиндрового двигателя. Все головки блока цилиндров изготовлены из чугуна или сплава алюминия. Сначала они отливаются как одно целое, а затем обрабатываются различные проходы, порты и плоскости. Нижняя поверхность головки блока цилиндров обработана плоской, так что она хорошо стыкуется с верхней поверхностью блока цилиндров.Однако обычно обработка не может быть выполнена достаточно точно, чтобы обеспечить герметичное уплотнение, необходимое для удержания газов сгорания, а также воды в рубашках охлаждения двигателей с водяным охлаждением. Итак, чтобы сделать хорошее уплотнение, между головкой и блоком используется прокладка.

Прокладка головки обычно состоит из сэндвича из меди и асбеста, который является относительно мягким. По мере затягивания болтов головки блока цилиндров эта прокладка вдавливается во все дефекты головки и блокируется до тех пор, пока не будет получено идеальное уплотнение.Поскольку прокладка сжимается, ее можно использовать только один раз, и ее необходимо заменять каждый раз при снятии головки блока цилиндров. Головки блока цилиндров некоторых конструкций имеют сопрягаемые поверхности головки и блока, обработанные с более жесткими допусками, чем обычно. Но даже в этих конструкциях имеются уплотнительные шайбы вокруг водяных каналов системы охлаждения. «Выдувание» прокладки или шайбы головки блока цилиндров приведет к смешению масла и бензина из цилиндров с водой из системы охлаждения (в двигателе с водяным охлаждением) и некоторой потере компрессии.Такая ситуация может возникнуть из-за деформации головки или блока, обычно вызванной сильным перегревом двигателя, в свою очередь, из-за отказа систем охлаждения или смазки.

Система охлаждения

На головки блока цилиндров с воздушным охлаждением отлиты ребра, соответствующие ребрам на блоке. Эти ребра за счет увеличения площади поверхности головы обеспечивают большую площадь поверхности, охлаждаемой воздухом.Этот процесс обычно ускоряется работой вентилятора с приводом от двигателя, который обдувает ребра воздухом во время работы двигателя.

Коллекторы

Чтобы пары топлива могли попадать в камеру сгорания, а отработавшие газы выходили из нее, головка блока цилиндров должна иметь впускные и выпускные каналы для каждого цилиндра, обработанного в ней. На внешней стороне головки все эти каналы связаны коллекторами. На головке имеются лыски и резьбовые отверстия для крепления коллекторов.Впускной коллектор соединяет карбюратор с головкой и, следовательно, с камерой сгорания, а выпускной коллектор уносит выхлопные газы от головки вниз к глушителю и трубе. Многие автомобильные двигатели имеют впускной и выпускной коллекторы на одной стороне головки, особенно автомобили с поперечно расположенными двигателями, где пространство ограничено.

Благодаря тому, что два коллектора расположены рядом друг с другом, часть тепла выхлопных газов передается парам топлива, нагревая их и способствуя его испарению.Альтернативной конструкцией является головка цилиндров с поперечным потоком, у которой выпускной и впускной коллекторы расположены на противоположных сторонах двигателя. Хотя такая конструкция требует дополнительного водного пути под карбюратором для предварительного нагрева паров топлива, она обеспечивает улучшенный поток газа и повышенную эффективность двигателя.

Работа клапана

Одно из принципиальных различий между головками блока цилиндров — это встроенные в них способы управления клапанами. Клапаны работают двумя способами. Чаще всего используются толкатели и коромысла, а двигатели этого типа называются верхнеклапанными (OHV).Более новый и более эффективный метод, широко используемый сегодня, заключается в прямом воздействии верхнего распредвала или распределительных валов, и эти двигатели называются верхним распредвалом (OHC). Основное различие между головками цилиндров этих двух типов заключается в креплениях и приспособлениях для механизмов управления клапанами.

Головка блока цилиндров с верхним клапаном нуждается в приспособлении для толкателей, которые приводят в действие вал коромысла, и для самого вала. Головка с верхним кулачком просто должна иметь точки крепления для распределительного вала или распределительных валов.В двигателях с двумя верхними распределительными валами один вал используется для работы впускных клапанов, а другой — для выпускных клапанов. В любой системе вал размещается в верхней части головки под крышкой, обычно называемой коромыслом. Внутри этой коробки масло разбрызгивается или разбрызгивается через масляные каналы или трубы в головке, так что рабочий вал клапана остается хорошо смазанным.

Как правило, отверстия для впускных клапанов должны быть больше, чтобы можно было разместить клапан большего размера, чем выпускной. Это связано с тем, что введение паров топлива является гораздо более медленным процессом, чем выброс выхлопных газов.Индукция основана на всасывании, вызываемом движением поршня вниз по цилиндру, в то время как выхлопные газы вытесняются из камеры, когда поршень поднимается вверх по каналу.

Конструкция камеры сгорания

В камере сгорания мощность двигателя создается за счет контролируемого сжигания топливной смеси. Форма, которую принимает камера сгорания, имеет решающее влияние на два наиболее важных фактора процесса сгорания. Это создание равномерного давления на поршень за счет равномерного сгорания топлива и поддержание высокой скорости сгорания.Камера сгорания, в которой путь пламени от источника воспламенения, свечи зажигания, будет ровным во всех направлениях, должна быть сферической со свечой в центре. Поскольку это невозможно, приходится идти на компромисс. Таким образом, камера сгорания имеет форму, обеспечивающую максимально ровный путь пламени, и также используются другие средства для обеспечения равномерного сгорания топлива и равномерного давления на поршень.

Высокая скорость горения обеспечивается и регулируется несколькими факторами.Первым из них является турбулентность паров топлива, поскольку, если газ вращается, он будет гореть быстрее и эффективнее. Турбулентность пара вызывается несколькими способами, наиболее эффективным из которых является «сжатие». Благодаря такой конструкции камеры сгорания, что смесь топлива и воздуха в ее части сжимается в большей степени, чем где-либо еще, часть пара с высокой скоростью сдавливается в оставшуюся область. Это не только способствует более быстрому горению, но и позволяет предсказать направление горения, поскольку весь газ будет двигаться примерно одинаково.

Еще одним важным фактором при проектировании камеры сгорания является ее отношение объема к поверхности. Это происходит из-за необходимости поддерживать высокий тепловой КПД, то есть сохранение тепла, выделяемого при сгорании, для использования в самом процессе сгорания. Высокие температуры могут поддерживаться только в том случае, если объем камеры велик по сравнению с площадью ее поверхности. Опять же, идеальной ситуацией была бы сферическая камера, и снова это следует иметь в виду, когда необходимо идти на неизбежные компромиссы.Если головка имеет большую площадь поверхности, теряется много тепла, и это может снизить температуру горения настолько, чтобы его прекратить. Этот эффект называется «тушением».

Хотя высокая температура сгорания помогает обеспечить большую выходную мощность двигателя, существуют ограничения. Ведь если температура и давление поднимутся выше определенной точки, пары топлива взорвутся, а не горят, то есть все частицы газа воспламенится одновременно. Это может иметь катастрофические последствия для двигателя, и в результате могут появиться дыры в поршнях.Детонацией или детонацией, как ее иногда называют, можно управлять несколькими способами. Один из способов — снизить склонность топлива к взрыву за счет добавления соединений свинца. Другой способ — сконструировать камеру сгорания, в которой топливо не сжимается и нигде не может застрять и находиться под давлением.

Некоторые головки блока цилиндров допускают возможность детонации в своей базовой конструкции, но также избегают ее, подавляя последнюю часть процесса сгорания, где в противном случае могла бы произойти детонация.На практике существует четыре основных типа конструкции камеры сгорания. Это полусферическая камера, клиновидная камера, камера ванны и камера чаша в поршне или голова Герона. Головка Heron, у которой камера сгорания почти полностью находится внутри поршня, имеет почти плоскую головку блока цилиндров, просто включающую клапаны и свечу зажигания. Полусферическая камера, вероятно, является наиболее эффективной конструкцией. Он наиболее приближен к идеалу, поскольку путь пламени одинаков во всех направлениях, а тепловой КПД высокий.Однако он обычно используется только на автомобилях с высокими характеристиками из-за дорогостоящего углового расположения его клапанов.

Самыми распространенными конструкциями, используемыми в серийных вагонах, являются клинья и ванны. Они предлагают более простые клапанные устройства, чем клапаны в полусферической камере, и поэтому их производство дешевле. Обе эти конструкции имеют значительные зоны сжатия, способствующие турбулентности, но также требуют, чтобы эти зоны гасили часть паров топлива, чтобы предотвратить возможность детонации, которая могла бы возникнуть в таких камерах неправильной формы.Однако частично риск детонации устраняется за счет короткого пути прохождения пламени от свечи зажигания до поршня, что ограничивает турбулентность.

Камера сгорания типа «чаша в поршне» была сравнительно недавним экспериментом, конструкция которого позаимствована у дизельных двигателей. Эта камера позволяет использовать практически плоскую головку блока цилиндров с небольшим углублением в ней, чтобы обеспечить зону сжатия. Камера сгорания в форме чаши обеспечивает равномерное горение паров топлива, но имеет тенденцию страдать от чрезмерного охлаждения, поскольку металл вокруг камеры имеет тенденцию быстро рассеивать тепло.

Контроль загрязнения

В то время как двигатели с высокой степенью сжатия, быстрым горением и без детонации могут быть эффективными и, следовательно, мощными, они действительно страдают от того факта, что производят много загрязнений. Детонацию сильно сжатого и быстро сгорающего топлива можно предотвратить путем добавления свинца, который является загрязняющим веществом, в бензин или путем гашения части процесса сгорания, в результате чего несгоревшие углеводороды выбрасываются в воздух. Кроме того, тот факт, что пары топлива сгорают с большой скоростью и при высокой температуре, также вызывает образование загрязняющих веществ, в данном случае оксидов азота.Поскольку правительства большинства стран с конца 1960-х годов усилили озабоченность по поводу загрязнения окружающей среды, конструкции головки блока цилиндров / камеры сгорания оценивались не только по дешевизне производства или выходной мощности.

Они также должны были соответствовать требованиям по контролю за выбросами. Это была одна из причин, почему голова цапли, например, использовалась все реже и реже в течение 1970-х годов. Конструкция блока цилиндров с отдельной головкой блока цилиндров не всегда была нормой. Первые двигатели были построены как единое целое.Во многом это произошло из-за того, что технология двигателей была плохой, а такие компоненты, как клапанный механизм, были примитивными по сегодняшним стандартам. Таким образом, блок и головку было легче отливать и обрабатывать как единое целое. Сегодняшние двигатели намного сложнее. Все серийные автомобили имеют блок двигателя и головку как две отдельные части, что позволяет сделать головку намного более сложной по конструкции и приспособиться к таким функциям, как работа верхнего клапана.

Конструкция головки цилиндров

В текущих серийных автомобилях используются два основных типа головок блока цилиндров — с верхними клапанами и толкателями и те, которые имеют верхние распредвалы.Оба типа имеют много общих черт, поскольку каждый из них должен выполнять одну и ту же функцию размещения камеры сгорания или, по крайней мере (как в случае устройств «чаша в поршне», где головка почти плоская), быть крышей камеры. . Таким образом, головка должна содержать все компоненты, связанные с горением, такие как система охлаждения, коллекторы и клапанный механизм. Головки цилиндров в бензиновых двигателях в основном одинаковы, независимо от компоновки двигателя. Например, восьмицилиндровый двигатель будет иметь две головки, каждая с незначительными отличиями от головки рядной четверки.

Все головки блока цилиндров изготовлены из чугуна или сплава алюминия. Сначала они отливаются как одно целое, а затем обрабатываются различные проходы, порты и плоскости. Нижняя поверхность головки блока цилиндров обработана плоской, так что она хорошо стыкуется с верхней поверхностью блока цилиндров. Однако обычно обработка не может быть выполнена достаточно точно, чтобы обеспечить герметичное уплотнение, необходимое для удержания газов сгорания, а также воды в рубашках охлаждения двигателей с водяным охлаждением.Итак, чтобы сделать хорошее уплотнение, между головкой и блоком используется прокладка. Прокладка головки обычно состоит из сэндвича из меди и относительно мягкого асбеста. По мере затягивания болтов головки блока цилиндров эта прокладка вдавливается во все дефекты головки и блокируется до тех пор, пока не будет получено идеальное уплотнение.

Поскольку прокладка сжимается, ее можно использовать только один раз, и ее необходимо заменять каждый раз при снятии головки блока цилиндров. Головки блока цилиндров некоторых конструкций имеют сопрягаемые поверхности головки и блока, обработанные с более жесткими допусками, чем обычно.Но даже в этих конструкциях имеются уплотнительные шайбы вокруг водяных каналов системы охлаждения. «Выдувание» прокладки или шайбы головки блока цилиндров приведет к смешению масла и бензина из цилиндров с водой из системы охлаждения (в двигателе с водяным охлаждением) и некоторой потере компрессии. Такая ситуация может возникнуть из-за деформации головки или блока, обычно вызванной сильным перегревом двигателя, в свою очередь, из-за отказа систем охлаждения или смазки.

Система охлаждения

Поскольку головка блока цилиндров содержит камеру сгорания или является ее частью, она сильно нагревается и требует такого же охлаждения, как и блок двигателя.Поскольку они действуют как одно целое, головка и блок охлаждаются одинаково. Оба имеют водяное или воздушное охлаждение. Головки блока цилиндров с водяным охлаждением имеют заливные каналы, являющиеся продолжением каналов, отлитых в блоке. Они расположены вокруг всей головки, но их больше или больше вокруг таких горячих точек, как направляющие выпускного клапана. Тепло, генерируемое в головке блока цилиндров, поглощается водой, циркулирующей в каналах, и уходит в атмосферу, когда вода проходит через радиатор.На головки цилиндров с воздушным охлаждением отлиты ребра, которые соответствуют ребрам на блоке. Эти ребра за счет увеличения площади поверхности головы обеспечивают большую площадь поверхности, охлаждаемой воздухом. Этот процесс обычно ускоряется работой вентилятора с приводом от двигателя, который обдувает ребра воздухом во время работы двигателя.

Коллекторы

Чтобы пары топлива могли попадать в камеру сгорания, а отработавшие газы выходили из нее, головка блока цилиндров должна иметь впускные и выпускные каналы для каждого цилиндра, обработанного в ней.На внешней стороне головки все эти каналы связаны коллекторами. На головке имеются лыски и резьбовые отверстия для крепления коллекторов. Впускной коллектор соединяет карбюратор с головкой и, следовательно, с камерой сгорания, а выпускной коллектор уносит выхлопные газы от головки вниз к глушителю и трубе. Многие автомобильные двигатели имеют впускной и выпускной коллекторы на одной стороне головки, особенно автомобили с поперечно расположенными двигателями, где пространство ограничено.

Благодаря тому, что два коллектора расположены рядом друг с другом, часть тепла выхлопных газов передается парам топлива, нагревая их и способствуя его испарению. Альтернативной конструкцией является головка цилиндров с поперечным потоком, у которой выпускной и впускной коллекторы расположены на противоположных сторонах двигателя. Хотя такая конструкция требует дополнительного водного пути под карбюратором для предварительного нагрева паров топлива, она обеспечивает улучшенный поток газа и повышенную эффективность двигателя.

Работа клапана

Одно из принципиальных различий между головками блока цилиндров — это встроенные в них способы управления клапанами.Клапаны работают двумя способами. Чаще всего используются толкатели и коромысла, а двигатели этого типа называются верхнеклапанными (OHV). Более новый и более эффективный метод, широко используемый сегодня, заключается в прямом воздействии верхнего распредвала или распределительных валов, и эти двигатели называются верхним распредвалом (OHC). Основное различие между головками цилиндров этих двух типов заключается в креплениях и приспособлениях для механизмов управления клапанами.

Головка блока цилиндров с верхним клапаном нуждается в приспособлении для толкателей, которые приводят в действие вал коромысла, и для самого вала.Головка с верхним кулачком просто должна иметь точки крепления для распределительного вала или распределительных валов. В двигателях с двумя верхними распределительными валами один вал используется для работы впускных клапанов, а другой — для выпускных клапанов. В любой системе вал размещается в верхней части головки под крышкой, обычно называемой коромыслом. Внутри этой коробки масло разбрызгивается или разбрызгивается через масляные каналы или трубы в головке, так что рабочий вал клапана остается хорошо смазанным.

Какой бы тип работы клапана ни использовался, клапаны в основном одинаковы, поэтому для всех типов головок требуются одинаковые седла.Подавляющее большинство головок цилиндров имеют два клапана на цилиндр, один впускной и один выпускной. Однако на некоторых автомобилях, разработанных для высокопроизводительных двигателей, «дыхание» двигателя улучшается за счет наличия четырех клапанов на цилиндр (рис. 5), в то время как другие, такие как Honda Civic, имеют три клапана на цилиндр, два впускных отверстия и один выпускной. Как правило, отверстия для впускных клапанов должны быть больше, чтобы принимать клапан большего размера, чем выпускной. Это связано с тем, что введение паров топлива является гораздо более медленным процессом, чем выброс выхлопных газов.Индукция основана на всасывании, вызываемом движением поршня вниз по цилиндру, в то время как выхлопные газы вытесняются из камеры, когда поршень поднимается вверх по каналу.

Конструкция камеры сгорания

Еще одним важным фактором при проектировании камеры сгорания является ее отношение объема к поверхности. Это связано с необходимостью поддерживать высокий тепловой КПД, то есть сохранение тепла, выделяемого при сгорании, для использования в самом процессе сгорания. Высокие температуры могут поддерживаться только в том случае, если объем камеры велик по сравнению с площадью ее поверхности. Опять же, идеальной ситуацией была бы сферическая камера, и снова это следует иметь в виду, когда необходимо идти на неизбежные компромиссы.Если головка имеет большую площадь поверхности, теряется много тепла, и это может снизить температуру горения настолько, чтобы его прекратить. Этот эффект называется «тушением».

Полусферическая камера, вероятно, является наиболее эффективной конструкцией. Он наиболее приближен к идеалу, поскольку путь пламени одинаков во всех направлениях, а тепловой КПД высокий.Однако он обычно используется только на автомобилях с высокими характеристиками из-за дорогостоящего углового расположения его клапанов. Наиболее распространенные конструкции, применяемые в серийных вагонах, — это клиновые и банные камеры. Они предлагают более простые клапанные устройства, чем клапаны в полусферической камере, и поэтому их производство дешевле. Обе эти конструкции имеют значительные зоны сжатия, способствующие турбулентности, но также требуют, чтобы эти зоны гасили часть паров топлива, чтобы предотвратить возможность детонации, которая могла бы возникнуть в таких камерах неправильной формы.Однако частично риск детонации устраняется за счет короткого пути прохождения пламени от свечи зажигания до поршня, что ограничивает турбулентность.

В то время как двигатели с высокой степенью сжатия, быстрым горением и без детонации могут быть эффективными и, следовательно, мощными, они действительно страдают от того факта, что производят много загрязнения. Детонация сильно сжатого и быстро сгорающего топлива подавлялась путем добавления свинца, который является загрязняющим веществом, в бензин или путем гашения части процесса сгорания, в результате чего несгоревшие углеводороды выбрасывались в воздух. Кроме того, тот факт, что пары топлива сжигались с высокой скоростью и при высокой температуре, также вызывает образование загрязняющих веществ, в данном случае оксидов азота.Именно разработка конструкции головки блока цилиндров / камеры сгорания во многом помогла внедрению неэтилированного бензина.

Как работают головки цилиндров автомобильных двигателей

Головка блока цилиндров выполняет множество задач, таких как удерживание и
контролировать процесс сгорания, позволяя впускным и выхлопным газам
войти и выйти из
двигатель.
На изображении выше показано поперечное сечение головки блока цилиндров, которая включает впуск и выпуск.
порты и клапаны.Головка блока цилиндров крепится к блоку двигателя с помощью головки.
болты и запломбированы прокладкой головки блока цилиндров. Головка блока цилиндров также вмещает впуск и выпуск.
коллекторы. Эти коллекторы прикреплены к головке с помощью впускного и выпускного коллектора.
прокладки.

Что идет не так?

Головка блока цилиндров изготовлена из литого алюминия или железа, которая может стать
треснул, если

двигатель перегревается, что вызывает ненормальное состояние
Такие как
охлаждающая жидкость
в моторном масле.Побочным эффектом перегрева двигателя является
прокладка головки
отказ, который может произойти, когда металл в прокладке вынужден расширяться
за пределы своих нормальных возможностей из-за сильной жары.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Поскольку впускные и выпускные клапаны начинают стареть из-за пробега и эксплуатации, они
может начать течь

заставляя низкую компрессию и выхлопные газы попадать во впускной коллектор, который
вызовет
грубый двигатель на холостом ходу или

осечка.

Сколько это стоит?

Замена ГБЦ — одна из самых больших работ в ремонте автомобилей.
бизнес. Если бы вы отвезли свою машину в ремонтный гараж или к дилеру, чтобы
за замену головки блока цилиндров вы можете рассчитывать заплатить от 2000 до 3000 долларов США.
(США) Если заменяется только прокладка, что встречается чаще
рабочая сила и машинная работа (восстановление поверхности головы) должны стоить от 1500,00 до
1700 долларов США (США).

Посмотреть видео!

Вот видео головки блока цилиндров в действии.

1. Различные типы головок цилиндров

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Есть несколько различных стилей головок цилиндров. Начнем с
старейший стиль головы, который используется на двигателе с плоской головкой, который был популярен
в 1950-х гг. Эти головки цилиндров использовали систему перевернутых клапанов, которая использовала
закройте порты камеры сгорания. В этих головках не использовались коромысла и короткие толкатели.
которые были расположены непосредственно над распределительным валом, который находился в двигателе.
блокировать.Из-за этой конструкции степени сжатия были относительно низкими.
мощность двигателя. За этим последовал дизайн коромысла.
вверх, что позволило одному впускному и одному выпускному клапанам быть прямо над поршнем
которые создавали более высокие коэффициенты сгорания и увеличивали мощность. В этой установке использовался более длинный толкатель.
встроенный коромысел, расположенный в верхней части головки блока цилиндров, в то время как
все еще устанавливая распределительный вал внутри блока цилиндров. Этот дизайн все еще используется
сегодня во многих современных двигателях.

Для уменьшения веса клапанного механизма, который препятствует максимальным оборотам, и двигатель может
Достичь верхнего распредвала двигателя призвано увеличить мощность. Это также позволило
более двух клапанов на цилиндр, что еще больше увеличило выходную мощность двигателя
за счет дополнительного объема впускных и выхлопных газов. Этот стиль движка
называется двигателем с верхним расположением распредвала (OHC), который имеет один кулачок на головку и двойной
Двигатель с верхним распредвалом (DOHC), который имеет два распределительных вала на головку.в
изображение в разрезе под вами
можно увидеть эту высокопроизводительную конфигурацию с четырьмя клапанами на цилиндр.

2. Охлаждение головки цилиндров

Двигатель
Охлаждающая жидкость используется для охлаждения головки блока цилиндров во время работы. Этот
охлаждающая жидкость проходит в головку блока цилиндров через блок цилиндров, герметизированный прокладкой головки блока цилиндров.
а затем переходит из головки блока цилиндров во впускной коллектор или корпус термостата.
На изображении ниже вы можете увидеть полости блока, которые питают головку блока цилиндров.
который уплотнен прокладкой головки блока цилиндров.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

3. Клапанный механизм головки цилиндров

Коромысло используется для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов в обоих
верхний кулачок и в конфигурациях с блоком распредвала. На изображении в разрезе под
двойной распредвал толкает впускные и выпускные клапаны вниз, в то время как
использование коромысла и подъемника, которые используют давление масла для автоматического
отрегулируйте зазор (зазор) между клапаном и коромыслом.

Лифт расположен в блоке двигателя для двигателей без верхнего распредвала. в
на изображении ниже подъемник расположен в головке блока цилиндров, использующий давление масла для
вытяните и переместите коромысло вверх, чтобы заполнить лишний зазор. Или подъемник может сжать до
компенсировать расширение клапанов по мере нагрева двигателя. Эта операция помогает
клапан герметизирован на седле клапана, расположенном в головке блока цилиндров, предотвращая утечку продуктов сгорания.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

4.Принадлежности для головок цилиндров

Головка блока цилиндров также поддерживает множество аксессуаров, таких как датчики, распредвал.
исполнительные механизмы, прокладки и компоненты системы зажигания.

Датчики положения распределительного вала прикручены к головке блока цилиндров либо на
спереди, посередине или сзади расположения распредвала.

Привод распределительного вала расположен в головке блока цилиндров в некоторых моделях, которые
контролирует давление масла, подаваемого в

привод распределительного вала, который, в свою очередь, опережает или замедляет синхронизацию распределительного вала.

В системе COP (катушка над свечой) катушка зажигания прикручена к цилиндру болтами.
голова. Эта конфигурация используется для устранения задержки от катушки зажигания до
свеча зажигания, которая увеличивает мощность двигателя.

Клапанная крышка прикручена к головке блока цилиндров и используется для контроля утечек масла.
и внутреннее давление в картере. Эта крышка прилегает к головке блока цилиндров.
с помощью
прокладка клапанной крышки. Вентиляционное отверстие картера также находится на или рядом с
крышка цилиндра.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Есть вопросы?

Если у вас есть вопросы, посетите наш форум. Если тебе нужно
машина
совет по ремонту, пожалуйста, спросите, наше сообщество механиков с радостью вам поможет и
это всегда на 100% бесплатно.

Статья опубликована 29.11.2020

Назначение и принцип действия

Такую деталь, как ГБЦ (ГБЦ), без сомнения можно назвать одной из важнейших узлов двигателя.Головка блока цилиндров является неотъемлемой частью блока цилиндров, хотя и является составной частью.

Составные части головки блока цилиндров

Поскольку такая деталь, как головка блока цилиндров, является сборной, необходимо выяснить, какие компоненты комплектуют головку блока цилиндров двигателя.

Конструкция ГБЦ достаточно проста только на первый взгляд. Он состоит из распределительных клапанов (впускной и выпускной клапаны), свечей зажигания или форсунок (применимо к дизельным агрегатам) и блока камер сгорания смеси сгорания.

Итак, ГБЦ — это сложный механизм, в котором седла клапанов и направляющие втулки запрессованы. Следует отметить, что оси седел клапанов и втулок должны строго совпадать между собой, иначе сложный кривошипно-шатунный механизм может выйти из строя. Если большая часть деталей машины повреждена или покрыта ржавчиной, ее следует отправить на переработку: https://towingandscrapcarremoval.ca/scrap-car-removal-toronto.

Принцип действия и предполагаемое использование блока цилиндров

Головка двигателя и блок цилиндров соединены вместе огнеупорной стальноасбестовой прокладкой, которая предотвращает утечку газов и потерю компрессии.Кстати, потеря компрессии, которая может произойти в результате потери герметичности прокладки, приводит к потере мощности двигателя или вообще к остановке двигателя. Ведь энергия, за счет которой движется автомобиль, создается за счет сжатия топливной смеси (дизельные двигатели) или за счет сжатия и сгорания топливной смеси (бензиновые двигатели).

Такой сложный механизм, как ГБЦ, и представляет собой плотную крышку, в которой, в принципе, и расположены и свечи зажигания, или система впрыска дизельного топлива, то есть форсунки.Крышка ГБЦ дополняет сложную кривошипно-шатунную систему, а также служит надежной защитой двигателя от сжатия.

Процессы в блоке цилиндров

Внутри блока цилиндров форма камеры сгорания имеет фундаментальное влияние на такие процессы, как смешивание и сгорание. Кстати, процесс горения нужно регулировать идеально — по возможности. Добиться такой регулировки довольно просто, только на исправном автомобиле, если у вас есть определенные навыки.

Нормализация смесеобразования производится с помощью регулировочных винтов, которые находятся в корпусе карбюратора. Автомобили, оснащенные дизельными двигателями или бензиновыми двигателями инжекторного типа, не нуждаются в ручной регулировке смесеобразования.

Головка с блоком цилиндров соединяется шпильками, реже болтами, и их следует затягивать только в строгой последовательности и с равными оборотами ключа. Несоблюдение этой последовательности приводит к выходу из строя дорогой головки.

Уход за головкой блока цилиндров и блоком цилиндров

Своевременное обслуживание головки блока цилиндров — это наблюдение за состоянием головки блока цилиндров. Не должно быть утечек масла из-под прокладки. Следите за этим, так как утечки масла или ненормальный выхлоп из камеры сгорания указывают на негерметичную прокладку между головкой цилиндров и блоком цилиндров.

В этом случае прокладку следует заменить немедленно.

Своевременное обслуживание ГБЦ, заключающееся в периодической затяжке гаек крепления, сезонной чистке клапанов от нагара, приведет к тому, что ваш автомобиль будет работать как часы.Никаких перебоев, тем более серьезных поломок не будет.

Детали и функции головки цилиндров

Что касается цилиндра
части и функции головы, многие
у людей нет адекватной информации. Вот почему мы написали эту статью. Это
содержит подробную информацию о роли различных частей
головки блока цилиндров. Мы также включили изображения компонентов головки блока цилиндров, чтобы помочь вам лучше понять их.

Головка блока цилиндров со стороны может выглядеть простой.Однако это сложная структура, содержащая порты и пространства для размещения различных компонентов. Вот фотографии частей головки блока цилиндров, названия и функции каждой из них.

Список деталей головки цилиндров

Источник: http://permesinankapallaut.blogspot.com

Головка блока цилиндров состоит из множества частей, некоторые из которых являются основными, а другие нет.
заметно. Их:

Источник: http://auwel.en.ecplaza.net

1. Прокладка головки

Это
это деталь, находящаяся между головкой блока цилиндров и блоком двигателя.Прокладка ГБЦ устанавливается болтами на верхнюю часть
кожух двигателя.
Обычно его делают из стального металла.
Одна из основных функций прокладки головки блока цилиндров — действовать как уплотнение между цилиндрами.
голова и блок двигателя. Это
предотвращает утечку или смешивание масла и охлаждающей жидкости двигателя. Впуск и выпуск
газы тоже.

Другой
важная головка блока цилиндров
прокладка в автомобилях помогает поддерживать давление сгорания
газы. Без прокладки два компонента могут выйти из строя из-за
в результате потери давления.Это, в свою очередь, приведет к снижению производительности двигателя.
существенно.

Ожидаемый срок службы прокладки головки блока цилиндров зависит от использования автомобиля. Тепло быстро его разрушает. Перегрев является основной причиной расслоения прокладки головки, и этого следует избегать. Прокладки головки Performance созданы для того, чтобы выдерживать суровые условия и служить долго.

Источник: http://www.fuelmotousa.com

2. Впускной и выпускной патрубки

впускные и выпускные порты
являются неотъемлемой частью ГБЦ.Прием
функция коллектора
направлять воздух через каналы в головке блока цилиндров в
камера сгорания.

После процесса сгорания выделяющиеся газы необходимо удалить. Такую роль играет выхлоп. Выхлопные отверстия соединяются с выпускным коллектором для вывода газов. Это предотвращает повышение внутреннего давления, которое в противном случае привело бы к взрыву.

Источник: http://www.howrah.org

3. Клапаны головки цилиндров

В двигателе клапаны закрываются и открываются, чтобы впустить или заблокировать
попадание воздуха и топлива в камеру сгорания.Каждый
цилиндр во внутреннем
Двигатель внутреннего сгорания имеет два клапана — впускной клапан, который обычно больше, и выпускной клапан меньшего размера.

Несколько
компоненты удерживают и контролируют работу цилиндра
напорные клапаны. Детали объяснены далее.

Клапан пружина — пружина клапана помогает удерживать клапан в закрытом состоянии. В зависимости от конструкции пружина клапана может содержать одну или две разные пружины, иногда даже три. Конструкция с тройной пружиной в основном используется в мощных двигателях, где требуется высокий уровень надежности.
Держатель пружины клапана — , как следует из названия, держатель пружины — это часть, которая помогает поддерживать положение пружины. Он устанавливается на верхний конец пружины. Фиксатор пружины клапана обычно изготавливается из стали.
. фиксатор замок — фиксатор фиксатора — это часть, которая находится между фиксатором пружины и наконечником клапана. Давление или сила, оказываемая пружиной, помогает удерживать замок на месте, а компоненты не повреждаются.
Клапан Уплотнение — , установленное на штоке клапана, прямо под пружиной, уплотнение клапана предотвращает протечки головки блока цилиндров.Он предотвращает попадание масла во впускные и выпускные каналы и обеспечивает правильную работу этих деталей головки блока цилиндров.
Клапан направляющая- направляющая клапана просто направляет клапан. Направляющие клапана представляют собой металлические детали, обычно из железа или бронзы, которые находятся в этом положении и допускают свободное движение клапанов. Направляющие обычно представляют собой съемные детали, запрессованные в головку блока цилиндров при установке. Это упрощает замену их при ремонте ГБЦ.
Седло клапана — эта деталь обеспечивает седло, с которым клапан контактирует с образованием уплотнения.Седло клапана головки блока цилиндров вместе с клапаном предотвращает выход газов сгорания до тех пор, пока клапан не откроется. Седельные клапаны изготовлены из закаленного сплава железа и с усилием вбиваются в головку цилиндров для создания герметичного шва.
Седло пружины — Некоторые головки цилиндров содержат седло пружины. Седло пружины обычно помещается между пружиной и поверхностью головки блока цилиндров. Он защищает голову от повреждения пружиной при ее сжатии и расширении.Эти детали часто встречаются на алюминиевых головках.
Клапан толкатель и коромысло- толкатель клапана — это компонент, который открывает и закрывает клапан. Работает распредвалом. В головке блока цилиндров OHC подъемник непосредственно прижимается к клапану. Подъемник, используемый в двигателе с толкателем, приводит в действие коромысло, которое, в свою очередь, открывает клапан. На впускных и выпускных клапанах используются толкатели клапана.

Источник: http://carrepairworld.blogspot.com

4.Камера сгорания головки цилиндров

Детали головки блока цилиндров
список не может быть полным без
упоминая камеру сгорания. Можно сказать, что эта часть является ядром
двигатель. В камере сгорания головки блока цилиндров воздух / топливо
смесь ожогов производить
способность перемещать транспортное средство.

Камеры сгорания бывают разных форм и размеров. Это зависит от типа двигателя и применения автомобиля. Камера состоит из головки цилиндра с портами и клапанами, цилиндра и стенок цилиндра, а также поршня с его шатуном.

Источник: http://www.ebay.com

5. Свечи зажигания

Свечи зажигания используются в бензиновых двигателях. Они передают электричество в камеру сгорания для воспламенения топливовоздушной смеси. Свечи обычно устанавливаются на головку блока цилиндров так, чтобы их наконечники заходили прямо в камеру сгорания. Чтобы обеспечить герметичное уплотнение, крепления свечей зажигания обычно имеют резьбу.

Источник: http://www.thecarconnection.com

6. Топливные форсунки

На крышке головки блока цилиндров вы также найдете топливные форсунки.Это в основном клапаны, но с электронным управлением. В дизельном двигателе форсунки нагнетают топливо непосредственно в камеру сгорания с помощью впрыскивающего насоса. Топливные форсунки в бензиновом двигателе используют косвенный механизм для той же функции.

Источник: http://www.youtube.com

7. Распределительный вал головки цилиндров

Верхний распределительный вал или головки блока цилиндров OVC вмещают распределительный вал. На головках блока цилиндров этого типа распределительный вал синхронизирует открытие и закрытие клапанов.Коленчатый вал, который является одним из компонентов блока цилиндров, с помощью ремня приводит в движение распределительный вал головки блока цилиндров.

8. Прочие детали головки цилиндров

В крышке головки блока цилиндров также есть проходы для охлаждающей жидкости для охлаждения двигателя,
и масло для смазки. Конструкции портов головки цилиндров различаются, как и
головные конструкции делают. По сути, каждый тип строительства направлен на то, чтобы
часть максимально эффективна.

Характеристики головки блока цилиндров напрямую влияют на работу различных частей блока цилиндров.Прокладка крышки ГБЦ тоже. Когда эти две части выходят из строя, двигатель не может
функционировать по мере необходимости.

Утечка охлаждающей жидкости из-за трещин или выдувания
прокладка головки вызывает двигатель
перегреться. Это также может уменьшить сжатие
соотношение и сделать
автомобиль для борьбы в гору или во время разгона.

Поэтому регулярно проверяйте головку и прокладку головки и исправляйте или заменяйте их, если они повреждены. Также детали головки блока цилиндров, такие как клапаны, пружины и другие компоненты.

Заключение

Головка блока цилиндров содержит большую часть
механические компоненты двигателя. В результате он определяет мощность двигателя
поведение с точки зрения крутящего момента, выбросов, охлаждения и даже акустики. Вооружившись
информация о деталях ГБЦ и
функции, обсуждаемые в этом
статья, вы лучше позаботитесь о своей голове. Это, в свою очередь, означало бы, что двигатель
который работает на оптимальном уровне.

Основные принципы работы двигателя

Процесс сгорания

Нормальное сгорание происходит, когда топливно-воздушная смесь воспламеняется в цилиндре и постепенно сгорает с довольно равномерной скоростью в камере сгорания.При правильном выборе времени зажигания максимальное давление создается сразу после того, как поршень прошел верхнюю мертвую точку в конце такта сжатия.

Фронты пламени начинаются у каждой свечи зажигания и горят более или менее волнообразно. [Рисунок 10-42] На скорость распространения пламени влияют тип топлива, соотношение топливно-воздушной смеси, а также давление и температура топливной смеси. При нормальном сгорании скорость пламени составляет около 100 футов в секунду. Температура и давление в цилиндре повышаются с нормальной скоростью по мере сгорания топливно-воздушной смеси.

Рисунок 10-42. Нормальное сгорание в цилиндре.

Детонация

Тем не менее, существует предел степени сжатия и степени повышения температуры, который может выдерживаться в цилиндре двигателя и при этом допускать нормальное сгорание. Все виды топлива имеют критические пределы температуры и сжатия. За пределами этого предела они самопроизвольно воспламеняются и горят со взрывной силой. Это мгновенное взрывное горение топливно-воздушной смеси или, точнее, последней части заряда называется детонацией.

Детонация — это самовозгорание несгоревшего заряда перед фронтами пламени после воспламенения заряда. [Рис. 10-43] При нормальном сгорании фронты пламени продвигаются от точки воспламенения через цилиндр. Эти фронты пламени сжимают перед собой газы. В то же время газы сжимаются движением поршня вверх. Если полное сжатие оставшихся несгоревших газов превышает критическую точку, происходит детонация.

Рисунок 10-43. Детонация внутри цилиндра.

Взрывное горение во время детонации приводит к чрезвычайно быстрому росту давления. Это быстрое повышение давления и высокая мгновенная температура в сочетании с генерируемой высокой турбулентностью вызывают очищающее действие на цилиндр и поршень. Это может полностью прожечь поршень.

Критическая точка детонации зависит от соотношения топлива и воздуха в смеси. Следовательно, характеристикой детонации смеси можно управлять, изменяя соотношение топливо / воздух.При высокой выходной мощности давление и температура сгорания выше, чем при низкой или средней мощности. Следовательно, при высокой мощности соотношение топливо / воздух становится больше, чем необходимо для хорошего сгорания при средней или низкой выходной мощности. Это делается потому, что, как правило, богатая смесь не взрывается так же легко, как бедная смесь.

Если взрыв не является сильным, в кабине экипажа нет доказательств его присутствия. Детонация от легкой до средней не вызывает заметной шероховатости, повышения температуры или потери мощности.В результате она может присутствовать во время взлета и набора высоты с большой мощностью, не будучи известна летному экипажу.

Фактически, эффекты детонации часто обнаруживаются только после разборки двигателя. Однако при капитальном ремонте двигателя на наличие сильной детонации во время его работы указывают выпуклые головки поршней, смятые головки клапанов, сломанные кольцевые опоры или эродированные части клапанов, поршней или головок цилиндров.

Базовая защита от детонации предусмотрена в конструкции карбюраторной установки двигателя, которая автоматически подает богатые смеси, необходимые для подавления детонации на большой мощности; номинальные ограничения, которые включают максимальные рабочие температуры; и выбор правильного сорта топлива.Конструктивные факторы, охлаждение цилиндров, синхронизация магнето, распределение смеси, степень наддува и настройка карбюратора учитываются при проектировании и разработке двигателя и метода его установки на самолет.

Остальная ответственность за предотвращение детонации полностью лежит на наземном и летном экипажах. Они несут ответственность за соблюдение предельных значений частоты вращения и давления в коллекторе. Необходимо соблюдать надлежащее использование нагнетателя и топливной смеси, а также поддержание подходящей температуры воздуха в головке блока цилиндров и карбюратора (CAT).

Предварительное зажигание

Предварительное зажигание, как следует из названия, означает, что сгорание происходит внутри цилиндра до того, как синхронизированная искра проскочит через выводы свечи зажигания. Это состояние часто может быть связано с чрезмерным содержанием углерода или других отложений, которые вызывают локальные горячие точки. Детонация часто приводит к преждевременному возгоранию. Однако преждевременное воспламенение также может быть вызвано работой на большой мощности на чрезмерно бедных смесях. На предварительное зажигание в кабине экипажа обычно указывает неровность двигателя, обратная вспышка и резкое повышение температуры головки блока цилиндров.

Любая область внутри камеры сгорания, которая становится раскаленной, служит воспламенителем перед нормальным воспламенением по времени и вызывает возгорание раньше, чем требуется. Преждевременное возгорание может быть вызвано шероховатостью и нагревом в результате детонационной эрозии. Треснувший клапан или поршень, или сломанный изолятор свечи зажигания могут образовывать горячую точку, которая служит свечой накаливания.

Горячая точка может быть вызвана отложениями на поверхности камеры в результате использования этилированного топлива. Обычный нагар также может вызвать преждевременное возгорание.В частности, предварительное зажигание — это состояние, аналогичное раннему моменту искры. Заряд в цилиндре воспламеняется раньше времени, необходимого для нормального запуска двигателя. Однако не путайте предварительное зажигание с искрой, которая возникает на слишком ранней стадии цикла. Прерывание зажигания вызвано горячим пятном в камере сгорания, а не неправильным моментом зажигания. Горячая точка может быть связана либо с перегретым цилиндром, либо с дефектом внутри цилиндра.

Самым очевидным методом коррекции преждевременного зажигания является снижение температуры цилиндра.Немедленный шаг — задержать дроссельную заслонку. Это уменьшает количество топлива и количество выделяемого тепла. Если используется нагнетатель, максимально уменьшите давление в коллекторе, чтобы снизить температуру наддува. После этого смесь следует по возможности обогатить, чтобы снизить температуру горения. Если двигатель работает на высокой мощности, когда происходит предварительное зажигание, задержка дроссельной заслонки на несколько секунд может обеспечить достаточное охлаждение, чтобы отколоть часть свинца или другой нагар в камере сгорания.Эти отколотые частицы выходят через выхлоп.

Обратное зажигание

Когда топливно-воздушная смесь не содержит достаточно топлива, чтобы поглотить весь кислород, она называется бедной смесью. И наоборот, заряд, содержащий больше топлива, чем требуется, называется богатой смесью. Чрезвычайно бедная смесь либо вообще не горит, либо горит так медленно, что сгорание не завершается в конце такта выпуска. Пламя задерживается в цилиндре, а затем воспламеняет содержимое во впускном коллекторе или впускной системе, когда впускной клапан открывается.Это вызывает взрыв, известный как обратный огонь, который может повредить карбюратор и другие части системы впуска.

Неправильная установка угла опережения зажигания или неисправные провода зажигания могут привести к тому, что цилиндр загорится не в то время, что позволит цилиндру загореться при открытом впускном клапане, что может вызвать обратное зажигание. Следует подчеркнуть, что обратная вспышка редко затрагивает весь двигатель. Поэтому карбюратор редко бывает виноват. Практически во всех случаях обратное зажигание ограничивается одним или двумя цилиндрами.Обычно это результат неправильной настройки зазора клапанов, неисправных форсунок топливных форсунок или других условий, из-за которых эти цилиндры работают беднее, чем двигатель в целом. Не может быть постоянного лечения, пока эти дефекты не будут обнаружены и исправлены. Поскольку эти цилиндры с обратным зажиганием срабатывают с перерывами и, следовательно, работают на холостом ходу, их можно обнаружить с помощью проверки холодного цилиндра.

В некоторых случаях двигатель дает обратную вспышку на холостом ходу, но удовлетворительно работает на средних и высоких настройках мощности.Наиболее вероятная причина в этом случае — слишком бедная смесь холостого хода. Правильная регулировка смеси топлива и воздуха на холостом ходу обычно решает эту проблему.

Дожигание

Дожигание, иногда называемое дожиганием, часто возникает из-за слишком богатой топливно-воздушной смеси. Чрезмерно богатые смеси также медленно горят, поэтому в отработанных газах присутствуют заряды несгоревшего топлива. Воздух снаружи выхлопных труб смешивается с несгоревшим топливом, которое воспламеняется.Это вызывает взрыв в выхлопной системе. Дожигание, возможно, более распространено, когда длинные выхлопные трубы удерживают большее количество несгоревших зарядов. Как и в случае обратного зажигания, поправка на дожигание — это правильная регулировка топливно-воздушной смеси.

Последующее воспламенение также может быть вызвано тем, что цилиндры не работают из-за неисправных свечей зажигания, неисправных форсунок для впрыска топлива. или неправильный клапанный зазор. Несгоревшая смесь из этих мертвых цилиндров попадает в выхлопную систему, где воспламеняется и горит.К сожалению, образовавшееся подгорание или дожигание легко можно принять за свидетельство богатого карбюратора. Цилиндры, которые с перебоями горят, могут вызывать аналогичный эффект. Опять же, неисправность можно исправить, только обнаружив настоящую причину и исправив неисправность. Неисправные или непостоянные цилиндры могут быть обнаружены с помощью проверки холодного цилиндра.

Летный механик рекомендует

Принципы работы поршневого двигателя

Взаимоотношения между давлением, объемом и температурой газов являются основными принципами работы двигателя.Двигатель внутреннего сгорания — это устройство для преобразования тепловой энергии в механическую. Бензин испаряется и смешивается с воздухом, нагнетается или втягивается в цилиндр, сжимается поршнем, а затем воспламеняется электрической искрой. Преобразование полученной тепловой энергии в механическую, а затем в работу осуществляется в цилиндре. На рис. 1-35 показаны различные компоненты двигателя, необходимые для выполнения этого преобразования, а также представлены основные термины, используемые для обозначения работы двигателя.

Рисунок 1-35. Компоненты и терминология работы двигателя.

Рабочий цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания включает в себя серию событий, необходимых для индукции, сжатия, воспламенения и горения, вызывающих расширение заряда топлива / воздуха в цилиндре и удаления или выпуска побочных продуктов процесса сгорания. Когда сжатая смесь воспламеняется, образующиеся при сгорании газы расширяются очень быстро и заставляют поршень отодвигаться от головки блока цилиндров. Это движение поршня вниз, воздействующее на коленчатый вал через шатун, преобразуется коленчатым валом в круговое или вращательное движение.Клапан в верхней части или в головке цилиндра открывается, чтобы позволить сгоревшим газам уйти, а импульс коленчатого вала и гребного винта заставляет поршень возвращаться в цилиндр, где он готов к следующему событию в цикле. Затем открывается другой клапан в головке блока цилиндров, чтобы впустить свежую топливно-воздушную смесь. Клапан, позволяющий отводить горящие выхлопные газы, называется выпускным клапаном, а клапан, который впускает свежий заряд топливно-воздушной смеси, называется впускным клапаном.Эти клапаны открываются и закрываются механически в нужное время с помощью механизма управления клапанами.

Отверстие цилиндра — это его внутренний диаметр. Ход — это расстояние, на которое поршень перемещается от одного конца цилиндра к другому, в частности, от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней мертвой точки (НМТ) или наоборот. [Рисунок 1-35]

Летный механик рекомендует

Как работает двигатель V-8?

Двигатели V-8 — один из наиболее распространенных типов двигателей во всей автомобильной промышленности, особенно когда целью является выработка большой мощности с плавной подачей.

Итак, как работает такой двигатель? Джейсон Фенске из Engineering Explained здесь, чтобы пролить свет на то, как работает двигатель V-8. В частности, он использует популярный 6,2-литровый V-8 от General Motors LS3, который используется в Corvette шестого поколения и Camaro пятого поколения.

Прежде всего, V-8 работает как любой другой четырехтактный двигатель с бензиновым двигателем. Цилиндр втягивает воздух и топливо, сжимает воздух и топливо, свеча зажигания воспламеняет смесь, создавая мощность и заставляя поршень опускаться, и, наконец, поршень выталкивает выхлопные газы, когда он движется обратно вверх.Цикл происходит в восьми различных цилиндрах в разное время, и цикл распространяется по цилиндрам для плавной подачи мощности. В LS3 V-8 порядок зажигания — 1-8-7-2-6-5-4-3, в котором цилиндр срабатывает на каждые 90 градусов вращения коленчатого вала.

Далее мы переходим к распределителю. Всасываемый воздух поступает из верхней части двигателя в боковые стороны головки цилиндров, а выхлопные газы проходят через выпускные клапаны на стороне головки цилиндров. Сама головка блока цилиндров включает единственный впускной клапан и единственный выпускной клапан.На видео мы видим больший клапан на впуске и меньший клапан на выпуске. Поскольку мы рассматриваем двигатель Chevrolet V-8, в нем присутствуют толкатели. Толкатели активируют коромысла, открывающие клапаны. Альтернативой является конструкция верхнего кулачка с цепным приводом, которую в GM вы теперь найдете в новейшем двигателе V-8 Cadillac.

Что касается толкателей, они работают через выступы распределительного вала, которые активируют толкатели, открывая соответствующий клапан при его повороте. Теперь распределительный вал, который управляет клапанами, соединен с коленчатым валом.На каждые два оборота коленчатого вала распредвал поворачивается один раз, и Джейсон снимает масляный поддон, чтобы показать, как работает коленчатый вал. К кривошипу добавляются грузы для уравновешивания двигателя, а шатуны соединяют кривошип с поршнями.

Итак, когда поршень достигает верхней части цилиндра, противовес располагается прямо напротив него, чтобы уравновесить силу. А еще при 90 градусах он нейтрализует силу другого поршня. Когда поршень возвращается в нижнюю часть, вес противодействует всей направленной вниз силе направленной вверх.Хотя это звучит сложно, на самом деле весь процесс представляет собой простой способ создать плавный двигатель без особых вибраций.

You Are Here

Принцип работы гбц: Головка блока цилиндров: устройство и назначение

Головка блока цилиндров: устройство и назначение

Головка блока цилиндров. Что такое головка блока цилиндров и её принцип работы и назначение.

Назначение головки блока цилиндров

Устройство головки блока цилиндров. Конструкция.

Схема ГБЦ

Принцип работы головки блока цилиндров.

Основные проблемы головки блока цилиндров. Последствия и причины нарушения работоспособности.

Выпадение седла впускного клапана в процессе эксплуатации.

Нарушение герметичности посадки впускных и выпускных клапанов на фаску седел

Нарушение герметичности в соединении седел с головкой блока цилиндров

Нарушение герметичности по прессовой посадке (в соединении с головкой блока цилиндров) направляющих втулок впускных и выпускных клапанов

Прорыв газов через уплотнение газового стыка (в соединении головка блока цилиндров — уплотнительная прокладка — блок цилиндров)

Нарушение герметичности в соединении головка блока — уплотнительная прокладка — блок (по штанговым полостям и отверстиям слива масла)

Нарушение герметичности в соединении головка — уплотнительная прокладка — выпускной коллектор

Нарушение герметичности уплотнения в соединении клапанной крышки с головкой блока цилиндров

Проблема — Неполное сгорание подаваемого форсункой топлива

Нарушение герметичности в соединении головки — уплотнительная прокладка — воздушный коллектор

Видео работы головки блока цилиндров

Головка Блока Цилиндров ГБЦ, Конструкция Устройства и Назначение Работы в Двигателе ДВС, Схема Составных Частей

Особенности конструкции

Диагностика и ТО

Что такое головка блока цилиндров (ГБЦ): принцип работы и назначение

Что такое ГБЦ в автомобиле?

Описание конструкция ГБЦ, назначение узла

Какие бывают виды блоков цилиндров?

Из каких материалов изготавливают головки?

Где находится ГБЦ?

Какие признаки поломки ГБЦ?

Правильный подбор ГБЦ, процедура замены этого элемента

Головки блоков цилиндров: устройство, особенности конструкции

Особенности конструкции ГБЦ

Несъемные детали в ГБЦ

Что такое опрессовка ГБЦ и как она проводится

Проведение испытаний

из чего состоит и для чего нужна

Что такое ГБЦ дизельного мотора

Расположение головки блока цилиндров

Из чего состоит ГБЦ

Признаки неисправности ГБЦ

Другие возможные поломки

Регулировка клапанов

Головка блока цилиндров | Как это работает

Введение

Конструкция головки цилиндров

Система охлаждения

Коллекторы

Работа клапана

Конструкция камеры сгорания

Контроль загрязнения

Конструкция головки цилиндров

Система охлаждения

Коллекторы

Работа клапана

Конструкция камеры сгорания

Как работают головки цилиндров автомобильных двигателей

Что идет не так?

Сколько это стоит?

Посмотреть видео!

Есть вопросы?

Назначение и принцип действия

Детали и функции головки цилиндров

Список деталей головки цилиндров

1. Прокладка головки

2. Впускной и выпускной патрубки

3. Клапаны головки цилиндров

4.Камера сгорания головки цилиндров

5. Свечи зажигания

6. Топливные форсунки

7. Распределительный вал головки цилиндров

8. Прочие детали головки цилиндров

Заключение

Основные принципы работы двигателя

Летный механик рекомендует

Принципы работы поршневого двигателя

Летный механик рекомендует

Как работает двигатель V-8?

Добавить комментарий Отменить ответ