Каждый двигатель внутреннего сгорания содержит головку блока цилиндров (ГБЦ) — важную деталь, которая вместе с днищем поршня образует камеру сгорания, и играет важную роль в работе отдельных систем силового агрегата. Все о ГБЦ, их типах, конструкции, применимости, ТО и ремонте читайте в этой статье.
Что такое головка блока цилиндров?
Головка блока цилиндров (ГБЦ) — узел двигателя внутреннего сгорания, монтируемый в верхней части блока цилиндров.
ГБЦ является одной из основных частей ДВС, она обеспечивает его функционирование и обуславливает его основные эксплуатационные характеристики. Но головку возложен целый ряд функций:
• Формирование камер сгорания — в нижней части головки, расположенной непосредственно над цилиндром, выполняется камера сгорания (частично или полностью), ее полный объем формируется при достижении поршня ВМТ;
• Подача в камеру сгорания воздуха или топливно-воздушной смеси — в ГБЦ выполнены соответствующие каналы (впускные);
• Удаление из камер сгорания отработавших газов — в ГБЦ выполнены соответствующие каналы (выпускные);
• Охлаждение силового агрегата — в ГБЦ выполнены каналы водяной рубашки, по которым циркулирует охлаждающая жидкость;
• Обеспечение работы газораспределительного механизма (ГРМ) — в головке располагаются клапаны (со всеми сопутствующими деталями — втулками, седлами), открывающие и закрывающие впускные и выпускные каналы в соответствии с тактами работы двигателя. Также на головке может располагаться весь ГРМ — распределительный вал (валы) со своими подшипниками и шестернями, привод клапанов, пружины клапанов и другие сопутствующие детали;
• Смазка деталей ГРМ — в головке выполнены каналы и емкости, по которым масло поступает к поверхностям трущихся деталей;
• Обеспечение работы системы впрыска топлива (в дизельных и инжекторных моторах) и/или системы зажигания (в бензиновых моторах) — на головке монтируются топливные форсунки и/или свечи зажигания с сопутствующими деталями (а также свечи накаливания дизелей);
• Выполнение роли корпусной детали для монтажа различных компонентов — впускного и выпускного коллекторов, датчиков, патрубков, кронштейнов, роликов, крышки и других.
Вследствие такого широкого набора функций к ГБЦ предъявляются жесткие требования, и ее конструкция бывает довольно сложной. Также сегодня существует множество типов головок, в которых описанный функционал реализуется в той или иной мере.
Типы головок блока цилиндров
Основные типы камер сгорания ДВС
Головки блока цилиндров отличаются конструктивным исполнением, типом и расположением камеры сгорания, наличием и типом ГРМ, а также назначением и некоторыми особенностями.
ГБЦ могут иметь одно из четырех конструктивных исполнений:
• Общая головка для всех цилиндров в рядных двигателях;
• Общие головки для одного ряда цилиндров в V-образных двигателях;
• Раздельные головки для нескольких цилиндров многоцилиндровых рядных двигателей;
• Индивидуальные головки цилиндров в одно-, двух- и многоцилиндровых рядных, V-образных и иных двигателей.
В обычных 2-х – 6-цилиндровых рядных двигателях наиболее часто применяются общие головки, закрывающие все цилиндры. На V-образных двигателях находят применение как общие для одного ряда цилиндров ГБЦ, так и индивидуальные головки для каждого цилиндра (например, в восьмицилиндровых двигателях КАМАЗ 740 используются раздельные головки для каждого цилиндра). Раздельные ГБЦ рядных двигателей находят применение значительно реже, обычно одна головка закрывает 2 или 3 цилиндра (например, в шестицилиндровых дизелях ММЗ Д-260 установлено две головки — по одной на 3 цилиндра). Индивидуальные ГБЦ находят применение на мощных рядных дизельных моторах (например, на алтайских дизелях А-01), а также на силовых агрегатах особой конструкции (оппозитных двухцилиндровых, звездчатых и т.д.). И естественно, что на одноцилиндровых двигателях могут использоваться только индивидуальные головки, которые также выполняют функции радиатора воздушного охлаждения.
По расположению камеры сгорания головки бывают трех типов:
• С камерой сгорания в ГБЦ — в этом случае используется поршень с плоским днищем, или имеющий вытеснитель;
• С камерой сгорания в ГБЦ и в поршне — в этом случае часть камеры сгорания выполняется в днище поршня;
• С камерой сгорания в поршне — в этом случае нижняя поверхность ГБЦ плоская (но могут иметься углубления для установки клапанов в наклонном положении).
При этом камеры сгорания могут иметь различную форму и конфигурацию: сферическую и полусферическую, шатровую, клиновую и полуклиновую, плоскоовальную, цилиндрическую, сложную (комбинированную).
По наличию деталей ГРМ головки блока бывают:
• Без ГРМ — головки многоцилиндровых нижнеклапанных и одноцилиндровых двухтактных бесклапанных двигателей;
• С клапанами, коромыслами и сопутствующими компонентами — головки двигателей с нижним расположением распредвала, все детали располагаются на верхней части ГБЦ;
• С полным ГРМ — распредвалом, приводом клапанов и клапанами с сопутствующими деталями, все детали располагаются в верхней части головки.
Наконец, головки можно разделить по назначению на множество типов — для дизельных, бензиновых и газовых силовых агрегатов, для малооборотистых и форсированных моторов, для ДВС с водяным и воздушным охлаждением, и т.д. Во всех этих случаях ГБЦ имеют определенные конструктивные особенности — габариты, наличие каналов системы охлаждения или ребрения, форма камер сгорания и т.д. Но в целом конструкция всех этих головок принципиально одинакова.
Конструкция ГБЦ
Разрез головки блока цилиндров
Конструктивно головка блока цилиндров представляет собой цельнолитую деталь из материала с высокой теплопроводностью — сегодня это чаще всего алюминиевые сплавы, также используется белый чугун и некоторые другие сплавы. В головке формируются все детали располагающихся в ней систем — впускные и выпускные каналы, отверстия под клапаны (в них запрессовываются направляющие втулки клапанов), камеры сгорания, седла клапанов (они могут изготавливаться из более твердых сплавов), опорные поверхности для монтажа деталей ГРМ, колодцы и посадочные резьбовые отверстия для установки свеч и/или форсунок, каналы системы охлаждения, каналы системы смазки, колодец для пропуска цепи/ремня ГРМ и т.д. Если головка предназначена для двигателя с верхним расположением распредвала, то на ее верхней поверхности формируется постель для укладки вала (через вкладыши).
На боковых поверхностях ГБЦ формируются привалочные поверхности для монтажа впускного и выпускного коллекторов. Установка этих деталей осуществляется через уплотнительные прокладки, исключающие подсос воздуха и утечку выхлопных газов. На современных двигателях монтаж этих и других компонентов на головку осуществляется посредством шпилек и гаек.
Конструкция головки блока цилиндров
На нижней поверхности ГБЦ выполняется привалочная поверхность для монтажа на блоке. Для обеспечения герметичности камер сгорания и каналов системы охлаждения между ГБЦ и БЦ располагается прокладка. Уплотнение может осуществляться обычными прокладками из паронита, материалов на основе каучуков и т.д., но в последние годы все шире используются так называемые металлопакеты — композитные прокладки на медной основе с синтетическими вставками.
Верхняя часть головки закрывается крышкой (штампованной металлической или пластиковой) с маслозаливной горловиной и пробкой. Монтаж крышки осуществляется через прокладку. Крышка защищает детали ГРМ, клапаны и пружины от загрязнений и повреждений, а также препятствует розливу масла во время движения автомобиля.
Монтаж ГБЦ на блок осуществляется посредством шпилек или болтов. Шпильки более предпочтительны для алюминиевых блоков, так как они обеспечивают надежный прижим головки и равномерно распределяют нагрузки в теле блока.
ГБЦ двигателей с воздушным охлаждением (мотоциклетных, мотороллерных и других) на внешней поверхности несут оребрение — наличие ребер многократно увеличивает площадь поверхности головки, обеспечивая ее эффективное охлаждение набегающим потоком воздуха.
Вопросы ТО, ремонта и замены ГБЦ
Головка блока цилиндров и смонтированные на ней компоненты подвергаются значительным нагрузкам, что приводит к их интенсивному износу и поломкам. Как правило, неисправности самой головки встречаются нечасто — это различные деформации, трещины, повреждения в следствие коррозии и т.д. При таких проблемах ГБЦ редко подвергается ремонту — ее лучше заменить на новую. Для замены следует подбирать головку того же типа и каталожного номера, в противном случае деталь просто не встанет на место (без доработок).
Чаще всего поломки ГБЦ возникают в установленных на ней системах — ГРМ, смазочной и т.д. Обычно это износ седел и втулок клапанов, самих клапанов, деталей привода, распределительного вала и т.д. Во всех этих случаях производится замена или ремонт неисправных деталей. Однако в условиях гаража некоторые виды ремонта выполнить затруднительно, например — выпрессовка и запрессовка направляющих втулок клапанов, притирка седел клапанов и другие работы возможны только при наличии специального инструмента.
Особое внимание следует уделять правильности монтажа ГБЦ. Важно помнить, что прокладка ГБЦ — одноразовая, ее необходимо обязательно менять в случае демонтажа головки, повторная установка этой детали недопустима. При монтаже ГБЦ следует соблюдать правильный порядок затяжки крепежа (шпилек или болтов): обычно работа начинается с середины головки с движением к краям. При такой затяжке обеспечивается равномерное распределение нагрузки на головку и предотвращаются недопустимые деформации.
В процессе эксплуатации автомобиля следует проводить ТО головки и расположенных в ней систем в соответствии с инструкцией и рекомендациями производителя. При своевременном проведении обслуживания и ремонта ГБЦ и весь двигатель будет работать надежно и эффективно.
Другие статьи
#Омывающие жидкости
Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях
Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.
#Рассухариватель клапанов
Рассухариватель клапанов: простая работа с клапанами
21.06.2023 | Статьи о запасных частях
Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.
#Переключатель света с регулировкой шкалы
Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях
Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.
From Wikipedia, the free encyclopedia
Side view of a DOHC cylinder head (with the valves and camshafts installed)
Underside of a OHV cylinder head (with the valves installed)
In an internal combustion engine, the cylinder head (often abbreviated to simply «head») sits above the cylinders[1] and forms the roof of the combustion chamber. In sidevalve engines, the head is a simple sheet of metal; whereas in more modern overhead valve and overhead camshaft engines, the cylinder head is a more complicated block often containing inlet and exhaust passages, coolant passages, valves, camshafts, spark plugs and fuel injectors. Most straight engines have a single cylinder head shared by all of the cylinders and most V engines have two cylinder heads (one per bank of cylinders).
Design[edit]
A summary of engine designs is shown below, in chronological order for automobile usage.
Type | Camshaft location |
Intake valves location |
Exhaust valves location |
---|---|---|---|
Sidevalve (flathead) |
Block | Block | Block |
Inlet over exhaust (IOE) |
Block | Head | Block |
Overhead valve (OHV) |
Block | Head | Head |
Overhead camshaft (OHC) |
Head | Head | Head |
Sidevalve engines[edit]
In a flathead (sidevalve) engine, all of the valvetrain components are contained within the block, therefore the head is usually a simple sheet of metal bolted to the top of the engine block. Sidevalve engines were once universal in automobiles but are now largely obsolete in automobiles, aside from small engines such as lawnmowers, weed trimmers and chainsaws.
A later development called the intake over exhaust (IOE) engine, which combined elements of the sidevalve and overhead valve designs. Used extensively in American motorcycles in the early 1900s, the IOE engine remained in production in limited numbers until the 1990s. IOE engines are more efficient than sidevalve engines, but also more complex, larger and more expensive to manufacture.
Overhead valve & overhead camshaft engines[edit]
In an overhead valve (OHV) or overhead camshaft (OHC) engine, a cylinder head consists of several passages (called ports); some of which form the path for intake gasses from the intake manifold to the combustion chamber, and the others are for exhaust gases to travel from combustion chamber to the exhaust manifold. The cylinder head also contains the valves and the spark plugs.
Specifically in an OHV engine, a single camshaft is located within the engine block and uses pushrods and rocker arms to actuate valves. OHV engines are typically more compact than equivalent DOHC engines, however they have largely been replaced by DOHC designs, except in some American V8 engines.
In an overhead camshaft OHC design, the cylinder head contains the valves, spark plugs and inlet/exhaust tracts (as per an OHV engine), but the camshaft is now located in the cylinder head instead of the engine block.[2] The camshaft may be seated centrally between each offset row of inlet and exhaust valves, and still also utilizing rocker arms (but without any pushrods), or the camshaft may be seated directly above the valves eliminating the rocker arms and utilizing ‘bucket’ tappets. OHC engines with a single camshaft per cylinder bank were widely used in automobiles in the 1960s to 1990s, with most designs using a rocker arm to actuate the valves on the opposite side of the engine to the camshaft. OHC engines with dual camshafts per cylinder bank (DOHC engines) have become widespread in modern automobile engines since the 1990s. DOHC engines allow optimum positioning of the valves for a crossflow cylinder head and direct actuation of valves (i.e. without rockers). They therefore generally allow for higher-RPM operations, however they are typically larger in size (especially width) than equivalent OHV or SOHC engines.
For water-cooled OHV and OHC engines, the cylinder head also contains passages for the engine’s coolant fluid, which is used to transfer heat away from the cylinder head.
Number of cylinder heads in an engine[edit]
Most modern engines with a «straight» (inline) layout today use a single cylinder head that serves all the cylinders. Engines with a «V» layout or «flat» layout typically use two cylinder heads (one for each cylinder bank), however a small number of ‘narrow-angle’ V engines (such as the Volkswagen VR5 and VR6 engines use a single cylinder head spanning the two banks. Most radial engines have one head for each cylinder, although this is usually of the monobloc form wherein the head is made as an integral part of the cylinder. This is also common for motorcycles, and such head/cylinder components are referred to as barrels.
Some engines, particularly medium- and large-capacity diesel engines built for industrial, marine, power generation, and heavy traction purposes (large trucks, locomotives, heavy equipment, etc.) have individual cylinder heads for each cylinder. This reduces repair costs as a single failed head on a single cylinder can be changed instead of a larger, much more expensive unit fitting all the cylinders. Such a design also allows engine manufacturers to easily produce a ‘family’ of engines of different layouts and/or cylinder numbers without requiring new cylinder head designs.
Gallery[edit]
-
DOHC head- cutaway view
-
-
Flathead head for a Moto Morini scooter (bottom top piece on left, top piece on right)
-
DOHC head for an air-cooled Suzuki GS550 engine
-
OHV head for a GMC van (view of underside, with valves and exhaust manifold also visible)
See also[edit]
- Crossflow cylinder head
- Reverse-flow cylinder head
- Head gasket
- Junk head
- Monobloc head
- Flathead engine
- T-head engine
References[edit]
- ^ Wright, G. (2015). Fundamentals of Medium/Heavy Duty Diesel Engines. Jones & Bartlett Learning. p. 310. ISBN 978-1-284-06705-7. Retrieved 2020-11-07.
- ^ «FORD DuraTec Engine 3D Simulation(18) — Dailymotion Video». www.dailymotion.com. 27 August 2009. Retrieved 27 March 2022.
ГБЦ (она же головка блока цилиндров) – это крышка двигателя, которая находится в верхней его части и закрывает цилиндры. ГБЦ крепится плотно, создавая герметичность в камерах сгорания. Двигатель может иметь одну или две ГБЦ, в зависимости от количества отделений цилиндров.
Новичкам распознать ГБЦ под капотом очень просто — на ней есть отверстие для заливки масла в двигатель.
Набор ГБЦ
В самых распространённых видах двигателей – четырёхтактных – головка блока цилиндров состоит из:
- углублений для каждого цилиндра (камера сгорания);
- отверстий для впускных и выпускных клапанов, свечей накала и форсунок;
- масляных каналов, магистралей охлаждающей жидкости (антифриза или тосола) и топливно-воздушной смеси;
- газораспределительного механизма (отвечающего за поступление воздуха в двигатель и отвод выхлопных газов);
- распределительных валов, которые закрывают и открывают клапаны;
- прокладки ГБЦ.
Причины замены головки блока цилиндров
- Самая распространённая поломка – это деформация плоскости стыка ГБЦ с двигателем (в народе говорят «головку повело»). Появляется она из-за перегрева двигателя. В редких случаях плоскость можно отшлифовать, но из-за того, что точность касания рассчитывается в нанометрах, головку блока рекомендуют сразу менять.
Появление трещин в системах ГБЦ приводит к разгерметизации и нарушениям в работе всего двигателя: охлаждающая жидкость попадает в камеру сгорания или в масло, газы – в систему охлаждения. - Вторая по популярности причина замены ГБЦ – это износ газораспределительного механизма, который случается из-за «масляного голодания» двигателя. Это состояние появляется в следующих случаях:
- низком уровне масла;
- неисправностях в системе смазки;
- износе масляного насоса или подшипников скольжения коленвала.
Характерный симптом «масляного голодания» — шум в головке блока. Следить за давлением масла помогает умная система контроля, которая сигнализирует о неисправностях красной лампочкой в виде маслёнки на приборной панели.
Прокладка головки блока цилиндров. Показания для замены
Одной из самых важных прокладок в автомобиле считается ГБЦ. Находясь в стыке между головкой блока и самим блоком цилиндров, она помогает сохранять герметичность в системе двигателя.
Вот некоторые «симптомы», которые могут говорить о её износе:
- Подтекание масла или охлаждающей жидкости в месте соединения ГБЦ и блока цилиндров.
- Появление на масляном щупе белой субстанции.
- Выхлопной газ становится белого цвета (антифриз попадает в газораспределительную систему).
- Видны пузырьки в радиаторе или в расширительном бачке.
Когда объём охлаждающей жидкости уменьшается, а видимой течи нет, или повышается уровень масла – это прокладка ГБЦ требует замены.
! Повторно прокладку ГБЦ устанавливать нельзя, так как даже неизношенная, она теряет свойство герметичности. Поэтому, при каждом вскрытии ГБЦ меняют и прокладку.
Рекомендация механиков «АвтоТехЭксперт»
Если Вы заметили:
- посторонний шум в двигателе;
- машина едет медленнее обычного – «не тянет»;
- маслёнка на панели мигает на холостых оборотах двигателя или вообще не гаснет,
то не стоит ехать на таком автомобиле. Заглушите двигатель, вызовите эвакуатор и отправляйтесь на СТО. Последствия нехватки масла могут быть фатальными: от заклинивания распредвалов, до повреждения поршней и цилиндров.
Лучше провести компьютерную диагностику авто и выявить проблему заранее!
СТО «АвтоТехЭксперт» проводит ремонт автомобилей в Минске, а в случае необходимости предоставляет всем клиентам помощь эвакуатора.
Свяжитесь с нами по телефонам:
- + 375 29 350 47 46;
- + 375 17 226 40 30.
На нашем сайте работает услуга онлайн-записи на сервис.
Краткое описание:
ГБЦ (она же головка блока цилиндров) – это крышка двигателя, которая находится в верхней его части и закрывает цилиндры. ГБЦ крепится плотно, создавая герметичность в камерах сгорания. Двигатель может иметь одну или две ГБЦ, в зависимости от количества отделений цилиндров.
»
Головка блока цилиндров: устройство и назначение
Статьи
Головка блока цилиндров: устройство и назначение
- 20568 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».
Двигатель автомобиля имеет две важные детали: блок цилиндров и головку блока цилиндров (ГБЦ). А уплотняется их соединение друг с другом прокладкой ГБЦ. Ее основной задачей является герметизация камер сгорания и каналов, по которым циркулирует антифриз. Когда пробита пробита прокладка ГБЦ, в моторе появляются неполадки ⬇ ⬇ ⬇
📍УАЗ 23632 Pickup, 2014 г.в., пробег 135 000 км.
🔺 Замена прокладки головки блока цилиндров,
🔺 Ремонт головки блока цилиндров.
🔹 Провели осмотр ходовой части (ОХЧ), по его результатам:
🔺 Замена сцепления,
🔺 Замена ремкомплекта привода ГРМ ЗМЗ 514. Новый комплект поставили от производителя от БОН | ГРМ «Мастер Фаза» Алмаш,
🔺 Поменяли масляный насос.
====================================
Нужен качественный #ремонт Вашего автомобиля дешевле, чем у дилера, и с гарантией❓Наш нормо-час стоит 1000 руб. ⏬
✅ Звоните: +7 (351) 248-00-51
✅ Приезжайте: г.Челябинск, Шенкурская, 7
✅ Мы Вас ждём: ПН — ВС с 9:00 до 20:00ч.
Весь спектр авто-услуг❗
#СТОВнедорожник #Внедорожникчелябинск
Наша страница на DRIVE2: