Ремонт гбц что это такое в машине
Перейти к содержимому

Ремонт гбц что это такое в машине

  • автор:

Ремонт головки блока цилиндров двигателя

Головка блока современного двигателя — это сложный комплекс узлов и механизмов. И когда речь идет о капитальном ремонте мотора, то полноценное восстановление этих механизмов едва ли не сложнее традиционных операций — расточки цилиндров и шлифовки коленчатого вала — вместе взятых. В данной статье мы поговорим, как произвести ремонт головки блока цилиндра двигателя: снятие и разборка, а также дефектовка головки блока.

�� Снимаем головку блока цилиндров

Если установлено, что головка блока нуждается в ремонте, ее в подавляющем большинстве случаев приходится снимать с двигателя. Исключение составляют только работы по замене некоторых уплотнений — например, маслосъемных колпачков. А раз так, то перед началом работы стоит обзавестись запчастями, без которых потом все равно не обойтись. Для этого используют наборы, включающие прокладку головки и все прокладки и сальники, расположенные выше нее. У дизелей в такой набор прокладка головки обычно не входит, и ее приходится приобретать отдельно.

Перед демонтажом желательно проверить взаимное положение коленчатого и распределительного валов, совместив соответствующие метки. Для отечественных двигателей такая операция не обязательна, но у некоторых иностранных моторов с достаточно сложной установкой фаз газораспределения иногда полезно даже нанести дополнительные метки.

Обычно технология демонтажа головки достаточно подробно излагается в руководствах по ремонту автомобилей конкретных моделей. Но есть и некоторые общие приемы, среди которых стоит отметить следующие. При отворачивании болтов крепления головки их сначала поочередно ослабляют их на 0,5—1 оборот, начиная со средних, и только затем выворачивают полностью. Это исключает коробление головки из-за неравномерных усилий, когда один из соседних болтов полностью затянут, а другой совсем отпущен.

У большинства иностранных машин к головке блока подходит множество вакуумных трубок. Если нет схемы вакуумных соединений данной модели, то все разъединяемые магистрали надо пометить или зарисовать. Не стоит полагаться на память, даже если трубок мало: ошибка при сборке может привести к большой потере времени.

�� Разборка головки блока цилиндров

После снятия головку необходимо полностью разобрать и вынуть клапаны. Для снятия пружин клапанов используют приспособления рычажного типа: на снятой головке удобнее те из них, которые одновременно с нажатием на тарелку и пружины толкают клапан в противоположную сторону. При отсутствии таковых можно пользоваться традиционными съемниками.

Некоторые “умельцы” разбирают головку сильным ударом молотка по тарелке пружины через стальную трубу. Этого делать нельзя, особенно если предполагается использовать старые клапаны. После “ударной” разборки на стержне клапана всегда остаются засечки от тарелки пружины, и как раз в том месте, где ходит маслосъемный колпачок. Легко также погнуть клапан, особенно если он с тонким стержнем. Да и сухари при такой разборке имеют привычку улетать в неизвестном направлении.

Разобранную головку следует полностью очистить от остатков старых прокладок и вымыть. Далее приступают к измерениям и проверкам, позволяющим определить объем необходимых работ.

�� Проверка и дефектовка головки блока цилиндров

Нижняя плоскость головки. Тут понадобятся специальная лекальная линейка длиной от 350 мм, а также набор щупов. Линейку поочередно кладут на плоскость по диагоналям головки и подбирают щуп, свободно проходящий в зазор между линейкой и плоскостью в средней зоне. Максимально допустимая толщина этого щупа составляет 0,05—0,06 мм, в противном случае плоскость придется обрабатывать.

Износ опорных шеек кулачкового вала и его подшипников. Диаметры шеек измеряют микрометром, а отверстий подшипников — нутромером с точностью 0,01 мм. Разность полученных размеров дает зазор в подшипнике, который не должен превышать 0,10 мм. При этом контролируемые поверхности не должны иметь явно выраженных следов износа — круговых канавок, выступов, задиров и т. д. В противном случае распределительный вал заменяют, а головку ремонтируют.

Износ стержней клапанов и направляющих втулок. Микрометром измеряют диаметр стержня в верхней части, непосредственно под канавкой для сухарей, а затем в нижней части рабочей поверхности. Поскольку изношенный стержень может быть овальным, замеры надо делать в нескольких точках по окружности. Износ, то есть разница диаметров в верхней и нижней части стержня, не должен превышать 0,02—0,03 мм, иначе клапан подлежит замене.

Изношенность направляющих втулок определяют специальным нутромером, но допустима и косвенная оценка по люфту нового клапана во втулке, для чего понадобится стойка с индикатором часового типа. Поскольку максимальный износ наблюдается в нижней части втулки, то, измерив боковой люфт тарелки клапана, установленного во втулку, нетрудно по результату определить зазор именно в этом месте. Если зазор превышает 0,07—0,08 мм, втулку необходимо заменить (в крайнем случае — отремонтировать).

Износ седел, толкателей, рычагов, коромысел, кулачков определяется в основном визуально. Износ фасок клапанов можно оценить, приложив к фаске линейку и посмотрев на яркий свет. Если середина фаски “провалена”, а стержень не изношен, то можно обработать фаску и использовать такой клапан вновь. У коромысел помимо состояния поверхностей, контактирующих с клапаном и кулачком, необходимо проверить зазор с осью — он не должен превышать 0,06—0,07 мм. В противном случае двигатель после ремонта головки останется таким же шумным, как был до него.

Различные дефекты местного характера также определяются визуально. Здесь необходимо уделить внимание состоянию поверхности головки, соприкасающейся с окантовкой прокладки: засечки, заусенцы и прочие дефекты обычно приводят к негерметичности соединения головки с блоком цилиндров. Иногда также удается разглядеть трещины в стенках камеры сгорания. Если трещина сквозная (в рубашку охлаждения), то нагара на стенках не будет либо около трещины, либо по всей камере.

�� Проверка головки блока цилиндров на герметичность

Когда есть подозрение, что появилась трещина в камере сгорания, либо ее стенки повреждены обломками деталей, то перед началом ремонта головку надо обязательно проверить на герметичность, иначе весь ремонт может быть впустую. Организовать такую проверку в условиях мастерской непросто, поскольку требуется специальное оборудование.

Чтобы опрессовать головку блока, надо герметично заглушить все окна рубашки охлаждения, выходящие на нижнюю плоскость, а также все фланцы и патрубки на боковых поверхностях, кроме одного, через который будет поступать жидкость. Опрессовывают головку водой, подаваемой специальным ручным плунжерным насосом под давлением 0,6—0,8 МПа. Трещины выявляются по падению давления в течение контрольного времени (от четверти часа до двух часов) и появлению капель воды или течи.

Менее сложна проверка керосином, хотя она требует изготовления герметичных заглушек на седла клапанов. Головку переворачивают камерами сгорания вверх, вворачивают в нее свечи, после чего в подозрительную камеру наливают керосин. Имея очень высокую текучесть, керосин способен проникать в очень малые трещины. При этом его уровень в камере сгорания уменьшается (контрольное время обычно составляет 1—3 часа).

Если трещина обнаружена, головку блока лучше заменить. В принципе, существуют способы ремонта трещин, но обеспечить высокую надежность отремонтированной головки пока не удается из-за несовершенства ремонтных технологий.

Ремонт ГБЦ (головки блока цилиндров)

Как понять, что головке блока цилиндров (ГБЦ) требуется ремонт? Если вы заметили хотя бы один признак из перечисленных ниже, рекомендуем посетить автосервис:

  • выхлопные газы белого цвета
  • резко снизился уровень моторного масла в системе
  • масло на щупе с белой пеной
  • охлаждающая жидкость заметно потемнела
  • масло просачивается через прокладку ГБЦ, двигатель в потёках

Доверяйте ремонт ГБЦ только профессионалам!

Неполадки в масляных и охладительных магистралях, в узлах газораспределительного механизма приводят к необходимости демонтажа и ремонта ГБЦ (головки блока цилиндров). Учитывая, что ГБЦ – часть двигателя , то её бесперебойная работа напрямую зависит от его состояния.

Головку блока в моторном отсеке можно найти по маслозаливной горловине на её крышке и подключённым высоковольтным проводам, соответственно, и места установки свечей зажигания находятся там же. В передней части есть углубление для привода распределительного вала. Между корпусом блока двигателя и крышкой виден стык, для герметичности он уплотнён специальной прокладкой. Если головка блока исправна – это соединение имеет ровные и чистые края.

ПРИЧИНЫ ИЗНОСА ГБЦ

Основной причиной неисправностей в головке блока становится естественный износ. Производитель авто указывает ресурс установленного ДВС (двигателя внутреннего сгорания). Стоит ориентироваться на эту информацию, чтобы поломка не стала неожиданностью.

Помимо исчерпания ресурса, ремонт головке блока цилиндров может понадобиться из-за перегрева. Стоит отметить, что элемент из алюминия начинает плавиться, искривляется его привалочная плоскость (автомеханики называют этот процесс «головку повело»), чугунные же – покрываются трещинами, теряя герметичность. Двигатель перегревается по многим причинам:

  • нехватка смазочной жидкости или низкое её давление;
  • утечка хладагента;
  • неисправности температурных датчиков;
  • поломка помпы, вентилятора или радиатора ;
  • самопроизвольное увеличение оборотов двигателем.

ПОВРЕЖДЕНИЕ ПРОКЛАДКИ ГБЦ

Появление даже маленького отверстия в прокладке головки может привести не только к ремонту ГБЦ, но и к капитальному ремонту двигателя. Причинами повреждения прокладки могут быть:

  • перегрев ДВС;
  • неправильно рассчитанная степень зажима болтов крепления;
  • низкое качество материала прокладки.

ПРИЧИНЫ ИЗНОСА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА

Определить истинную причину повреждения распредвала сможет механик-моторист после вскрытия, разборки и чистки ГБЦ.

  1. Появление на опорных шейках детали задиров говорит о нехватке моторного масла или о его плохом качестве, а также об окончании ресурса ДВС .
  2. Задиры на кулачках указывают на загрязнённость масла и масляных магистралей.
  3. Прогиб или трещины могу появиться из-за попадания в механизм посторонних элементов или обрыва ремня ГРМ.
  4. Выработка под сальниками – это признак либо неправильной их установки, либо необходимости в скором времени провести капремонт двигателя.
  5. Износ резьбовых соединений происходит только в случае неправильной затяжки болтов.

ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ГБЦ

Симптомы неисправности будут зависеть от того, какой элемент головки блока повреждён. Учитывая все признаки, автовладелец может сам провести предварительную оценку степени повреждения ГБЦ . По причине того, что прокладка головки подвергается износу чаще остальных элементов, так как обеспечивает герметичность, то признаки именно её неисправности встречаются чаще всего:

  1. Белая пена на масляном щупе или под крышкой горловины для заливки масла. Эта пена – хладагент (например, антифриз), попавший в масляную магистраль.
  2. Белый дым из выхлопной системы в большом количестве и постоянно. Охлаждающая жидкость просочилась в цилиндры, так что это, скорее, пар.
  3. Масло в расширительном бачке или радиаторе.
  4. Пузырьки воздуха в радиаторе. Отработанные газы попадают в систему охлаждения.
  5. Потёки масла на стыке ГБЦ и блока.

При появлении подобных признаков специалисты рекомендуют незамедлительно посетить автосервис. Некоторые симптомы могут говорить не только о пробитой прокладке, но и о наличии трещин в корпусе головки. Механик, конечно, заменит прокладку, но дополнительно проведёт поиск дефектов головки блока цилиндров . Признаки поломок и дефектов остальных элементов узла:

  • для неисправного распределительного вала характерен стук, доносящийся, как будто прямо из-под крышки капота;
  • прогоревший или погнутый клапан заставляет двигатель вибрировать и троить на холостых оборотах.
  • направляющие втулки, имея повышенный износ, способствуют и повышенному расходу моторного масла, а также появлению фонового шума при работе ДВС.

РЕМОНТ ГБЦ

Любые ремонтные работы начинаются только после проведения диагностики: стендовой, сканерной или визуальной. По её результатам мастер определяет изношенные элементы и решает, подлежат ли они восстановлению или потребуется установка новых. Перед тем как снимать и ремонтировать ГБЦ, мастеру предстоит отсоединить её от остальных узлов и элементов :

  • аккумуляторной батареи;
  • системы охлаждения и радиатора;
  • топливной рампы и впускного коллектора.

Затем головку демонтируют и разбирают, проводят дефектовку её корпуса: определяют наличие трещин и неровностей в привалочной плоскости. При необходимости найденные погрешности удаляют на шлифовальном станке. Но, так как у толщины слоя металла есть рабочий предел, то в некоторых случаях восстановление корпуса ГБЦ применить будет невозможно, например, при сильном оплавлении или множестве трещин.

Стоит отметить, что при каждом вскрытии головки блока , её прокладка, а также болты крепления, подлежат замене, даже если они исправны. Этот нюанс необходимо учитывать автовладельцу при расчёте затрат на ремонт.

После восстановления корпуса ГБЦ, автослесарь приступает к работам по устранению неисправностей в её узлах.

РЕМОНТ ЦИЛИНДРОВ

В процессе эксплуатации двигателя стенки цилиндров подвергаются износу как естественному, так и благодаря нарушениям в обслуживании. На поверхности этих стенок появляются царапины, потёртости, нагар или задиры. Чтобы восстановить их ровность применяют расточку, снимая повреждённый слой металла.

Идеально гладкой поверхность делает хонингование, его проводят сразу после расточки. Для этой процедуры применяют специальный инструмент, позволяющий достигнуть максимальной точности обработки.

Процесс гильзовки (гильзования) применим в том случае, если невозможно провести расточку цилиндра, например, из-за слишком глубоких повреждений стенок или отсутствия возможности установки ремонтных клапанов.

ЗАМЕНА КЛАПАНОВ ГБЦ

Чтобы установить новые клапаны, необходимо проделать большую работу, прежде чем удалить старые: снять распределительный вал, коромысла, шайбы (стаканчики или гидрокомпенсаторы) и сухари, фиксирующие пружину. Для всего этого нужен специнструмент, который всегда есть в наличии на сервисной станции. В процессе замены клапанов рекомендуется установить и новые маслосъёмные колпачки, чтобы в будущем не пришлось заново платить за повторное вскрытие ГБЦ .

Перед установкой новых клапанов, их притирают в сёдлах специальной пастой. Такая процедура необходима как для новых деталей, так и для уже установленных. Она обеспечивает максимальное прилегание клапанной грани к стенке цилиндра, чем и достигается герметичность в системе.

ЗАМЕНА НАПРАВЛЯЮЩИХ ВТУЛОК КЛАПАНОВ

Чтобы установить новые втулки, как и в случае с клапанами, потребуется специальный инструмент и особая аккуратность в работе. Помимо инструмента будут нужны точные измерения диаметра посадочного места и втулки, соблюдение температурного режима, расчёт фактического натяга при запрессовке, калибровка и проверка зазоров. Механик-моторист автосервиса прекрасно справится с этой задачей, учитывая его большой опыт.

По завершении ремонта начинается обратная сборка и монтаж ГБЦ. Всё проводится как при демонтаже, но в обратной последовательности, однако, и здесь есть особенность: затяжка болтов крепления должна проводиться в строгой последовательности и с определённой степенью зажатия. Опять же, для этого нужен специальный динамометрический ключ, который есть в наличии у мастера СТО, кроме того, мастеру известна схема правильной сборки ГБЦ .

Проверка на герметичность – завершающий этап в ремонте. Он проводится после установки ГБЦ на место и подключения к ней необходимых узлов. Автомобиль заводят и проводят повторную диагностику.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ

Автовладельцу вполне по силам предотвратить дорогостоящий ремонт ГБЦ. Достаточно соблюдать некоторые правила:

  1. Периодически заглядывать под капот и осматривать двигатель: есть ли на нём потёки хладагента или масла, особенно на стыке соединения головки и блока.
  2. Не допускать работу ДВС при повышенной температуре.
  3. Обращать внимание на посторонние звуки из подкапотного пространства, а при их наличии, не затягивать с проведением диагностики.
  4. Стараться не усугублять поломку самостоятельным ремонтом.

Стоит отметить, что мелкий ремонт , такой как регулировка клапанов или установка новых маслосъёмных колпачков, не требуют демонтажа головки блока, соответственно, будет стоить гораздо дешевле, чем, например, замена втулок или расточка цилиндров.

Ремонт головки блока цилиндров: Когда следует задуматься о восстановлении?

Головка блока цилиндров (или сокращенно ГБЦ) является важной составляющей конструкции любого двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Это целый технологический комплекс, состоящий из нескольких отдельных узлов, деталей и механизмов. Половина всей нагрузки приходится как раз на головку. Поэтому важно регулярно проверять техническое состояние этого комплекса, проведя диагностику. Ремонт головки блока цилиндров если и требуется, то обычно на сроке от 250 до 500 тысяч км пробега. В связи с чем, неисправности обычно устраняются вместе с ремонтом двигателя. Но что представляет собой этот элемент?

Ремонт головки блока цилиндров

Общие сведения

Важная составляющая располагается сверху основного блока двигателя с цилиндрами. Внутри находится распределительный вал, который управляет фазами газораспределения. У некоторых моделей автомобилей их предусмотрено 2. Корпус выполнен в виде цельнометаллической конструкции из нескольких сплавов алюминия.

Это позволяет получить высокую прочность. Также это достигнуто благодаря ребрам жесткости, которые пересекают всю площадь поверхности. Клапанные механизмы снаружи прикрыты легкой крышкой, оснащенной резиновой прокладкой.

Все устройство представлено несколькими элементами:

  • впускными и выпускными клапанами;
  • направляющими втулками;
  • пружинами клапанов;
  • сухарями;
  • маслосъемными колпачками;
  • толкателями;
  • седлами.

Практически у любого современного двигателя распредвал располагается сверху и по этой причине предусмотрено посадочное место для него, называемое постелью. Сами клапана выполняют сугубо свои задачи:

  • Впускные — через них в камеру сгорания поступает топливовоздушная смесь.
  • Выпускные — благодаря им отработанные газы выводятся в выхлопную систему.

Их поднятие и опускание ведется кулачками, закрепленными на распределительном валу. Их движение осуществляется по направляющим.

Маслосъемные колпачки нужны, чтобы уплотнить соединения. Также они позволяют предотвратить попадание масла в камеру сгорания. Под тарелками есть седла, присутствие которых не стоит недооценивать. Когда клапан находится в закрытом состоянии, благодаря седлу обеспечивается полная герметизация в головке блока цилиндров, что не мешает топливу сгорать в камере.

Когда нужно задуматься о восстановлении

Восстановление головки блока цилиндров

Любой автомобильный силовой агрегат (к сожалению) не вечен и через какое-то время появляется та или иная поломка. И это в лучшем случае, в худшем — нельзя исключать смерть двигателя.

Ломаться важный элемент может по-разному, однако на перечисление всех неисправностей (от мелких до больших) можно составить целый роман, сопоставимый с мировой эпопеей — «Война и мир». Поэтому в данном материале стоит ограничиться лишь самыми распространенными случаями (раздел приведен ниже).

Когда же следует задуматься о ремонте головки блока цилиндров? Поводов для этого несколько:

  • Прогоревшие клапана.
  • Выраженная деформация, что обычно бывает при перегреве.
  • Трещина в гильзе.
  • Износ седел, включая направляющие втулки.
  • Обрыв шатуна.

Случаи обрыва крайне редки, зачастую поводом для восстановления становится перегрев. Нельзя также исключать и банального человеческого фактора — неправильная сборка двигателя после проведения соответствующих процедур.

Предварительный этап

Выполнить все необходимые операции прямо на автомобиле при открытом капоте не представляется возможным, за редким исключением. И как раз заменить, к примеру, маслосъемные колпачки можно прямо на месте.

Стоит заметить, что большую часть технологического процесса ремонта головки блока цилиндров автолюбители способны выполнить самостоятельно и без привлечения со стороны профессионалов. При этом все зависит от того насколько сложно устроен силовой агрегат, а также навыком и умений самого ремонтника.

До того как снимать ГБЦ, нужно для начала заняться сверкой положение обоих валов — коленчатого и распределительного по соответствующим меткам. И если в отношении автомобилей российского производства такую процедуру можно опустить. Однако в отношении некоторых зарубежных силовых агрегатов желательно даже нанести несколько дополнительных меток.

Сама технология демонтажа во всех подробностях приведена в руководстве по ремонту каждого конкретного автомобиля. Однако можно привести ряд общих примеров. До того как начинать отворачивать болты крепления, их нужно предварительно поочередно ослабить на пол или целый оборот, начиная с середины. И только после этого вывернуть полностью. Это обусловлено тем, что может возникнуть коробление ГБЦ по причине неравномерного усилия, когда одно из креплений затянуто сильно, а другой слабо.

У большинства двигателей зарубежного производства к головке подключено несколько вакуумных трубок. Если нет конкретной схемы, какая из них куда ведет, следует все магистрали разметить, схематично разрисовать либо сфотографировать. Главное не полагаться на собственную память даже при минимальном количестве трубок. Хоть и многие уверены в ней ведь она имеет свойство подводить в самые неподходящие моменты. Если будет допущена ошибка, то ремонт затянется на неопределенный срок.

Разборка

После того как механизм будет снята с блока двигателя ее саму нужно разобрать, вынуть клапаны. Чтобы снять пружины удобнее воспользоваться приспособлением рычажного типа. Они позволяют нажимать на тарелку с пружинами и одновременно толкать закрывающий и открывающий шток в другом направлении. Однако, когда таковых нет в наличии, подойдет традиционный съемник.

Ряд «мастеров» приноровились разбирать ГБЦ сугубо «народной» методикой — сильный удар через стальную трубу по тарелке. Только так делать ни в коем случае не стоит! Особенно в тех случаях, когда шток не планируется менять. «Ударная» разборка оставляет засечки на стержнях клапанов от тарелок. А ведь именно в этом месте двигается маслосъемный колпачок.

К тому же легко просто согнуть шток, в особенности те, у которых тонкий стержень. Да и сухари в ходе такой манипуляции разлетаются в разные стороны, и их вряд ли потом отыщешь. А после того, как узел будет разобран, его нужно очистить и хорошо промыть. После этого стоит переходить к анализу объема предстоящих работ.

Запланированный ремонт

Столь важный элемент всего двигателя в лице ГБЦ нуждается в квалифицированной диагностике с привлечением опытных мастеров и соответствующего оборудования. Во избежание непреднамеренных повреждений браться за работу следует людям, прекрасно знающим свое дело.

Дефекты головки блока цилиндров

Все видимые дефекты можно выявить визуально в ходе осмотра снятой узла. Хорошо заметные такие поломки:

  • износ седел;
  • раковины от коррозии;
  • обломанные шпильки;
  • трещины.

Если же владелец личного транспортного средства чувствует, что ему не хватает каких-либо навыков, умений или просто испытывает опасения, то оптимальный вариант — обратиться в ближайший автосервис.

Свечная резьба

Устройства для поджигания рабочей смеси нельзя причислить к крепежным элементам, тем не менее для надежной фиксации свечи предусмотрена резьба. Самая распространенная проблема, которая случается — это срывание резьбы колодца. К такому повреждению могут привести несколько факторов:

  • Применение свечного ключа, который не позволяет правильно закрепиться искровому устройству.
  • Загрязнение резьбового соединения.
  • Затяжка искрового устройства с более сильным усилием, нежели предназначено регламентом.

Касательно последнего — согласно стандарту 37.003.081.98 допустимый предел находится в диапазоне 30-45 Н·м (3-4,5 кгс·м). Это относится к тем свечам зажигания, у которых уплотнительное кольцо обладает толщиной 1,4-2 мм. Если у элементов конические уплотнения, то затягивать их следует с моментом равным от 20 до 25 Н·м (2-2,5 кгс·м).

Точное значение можно найти в руководстве к своей машине. При возникновении проблемы с резьбовым соединением она устраняется несколькими способами.

Разработка с опорным фланцем

Реализация этого способа в следующем:

  • Узел ставится на расточный либо фрезерный станок.
  • Сверлится отверстие и тем самым удаляется сорванное соединение.
  • Формируется новое резьбовое соединение.

Деталь делается обычно из бронзы при помощи токарного станка. Внутри нарезается «орнамент» (при размерности М14×1,25 наружная делается М18×1,25, однако самая распространенная — М18×1,5). Это обусловлено тем, что если сделать меньше наружный диаметр, то бронзовая вставка не будет прочной.

Для лучшего отвода тепла деталь должна быть плотно зафиксирована. Поэтому наружная ее резьба отлична от номинала, причем в большую сторону. Нарезка обрабатывается бакелитовым лаком и свечой заворачивается в ГБЦ. Развальцовка края небольшой толщины детали по отношению к камере сгорания позволяет надежно закрепить элемент.

Несмотря на полезность, у способа имеются свои противопоказания:

  • Положение свечи отличается от штатной позиции, что не подходит для деталей с коническими уплотнениями.
  • Вставка из бронзы и алюминиевый корпус образуют между собой электрохимическую коррозию. А за счет воздействия раскаленных газов явление усиливается.

Стоит уяснить, что к этому способу стоит прибегать преимущественно владельцам старых машин. То есть стенки более толстые, а свечной колодец обладает подходящим диаметром.

Спиралевидная деталь

Данная методика может проводиться на месте (без демонтажа узла) либо на уже снятой головке. Подготовка отверстия для свечей в цилиндрах выполняется при помощи комбинированного метчика. При этом если работа делается непосредственно на двигателе, то в углубление метчика нужно закладывать пластичную смазку (литол или что-то подобное).

У самого метчика две размерности:

  • М14×1,25 — для свечи.
  • М16×1,25 — для спиральной вставки.

Метчик центрируется в поврежденном отверстии, резьба нарезается без перекоса. При этом и внутренний диаметр, и шаг спирали полностью совпадает с резьбой свечи. А вот наружный параметр превышает ремонтную размерность с целью более надежного крепления. То есть если габариты равны М14×1,25, то параметры наружного диаметра составляют 16,4 мм.

Технология здесь такова. Используя специальный ключ спиралевидная деталь вворачивается за технологический поводок. В результате спираль сжимается, наружный ее диаметр становится меньше, что позволяет «спирали» встать куда нужно.

Монтаж выполняется со стороны колодца свечи, причем делается это до того момента, пока наружный виток спирали не опустится под уплотнительное кольцо свечи зажигания на 0,5 мм. Далее поводок срубается при помощи специального инструмента. В том случае, когда ГБЦ не снята, излишки обламываются, удерживая длинногубцами, дабы они не попали внутрь цилиндра.

Самонарезная технология

Для данного способа механизм предварительно снимается с двигателя и в свечном колодце делается ремонтная резьба с использованием комбинированного метчика М14×1,25 и 5/8«, что близко к размерности М16×1,25. При этом инструмент заворачивается на определенную глубину, которой будет достаточно, чтобы срезать выступающую часть ремонтной резьбы.

Сама технология основывается на взаимном положении витков как внутренней, так и наружной резьбы. В результате можно сделать наружную резьбу меньшей, нежели в случае вставок с опорными фланцами, но сохраняя прочность.

Вставка устанавливается с использованием специального приспособления путем нарезания ею резьбы, за счет чего в итоге обеспечивается надежная фиксация. Термостойкий клей позволяет достигнуть хорошей герметичности. Состав следует нанести на вставку с наружной ее части до ее установки.

Направляющую втулку возможно убрать только с камеры сгорания. Как раз поэтому ГБЦ снимается, по-другому этого не сделать. Также стоит учесть, что способ пригоден для ремонта отверстий только тех свечей, у которых имеется уплотнительное кольцо.

Вставка с фиксирующим пояском

А вот здесь снимать весь комплекс необязательно — все манипуляции без проблем совершаются на месте. Только предварительно нужно выяснить положение клапанов и поршня (касательно ремонтируемого цилиндра), дабы определить место, куда вворачивать инструмент.

Новое резьбовое соединение формируется при помощи комбинированных метчиков — М14×1,25 и М17×1,25. Тело инструмента стоит наполнить пластичной смазкой, чтобы улавливать стружки в холе работы.

В ходе производства вставки внутренняя и наружная резьба делается по-особенному, дабы выступы и впадины профиля не совпадали. В результате достигается высокая прочность детали. Благодаря специальному приспособлению детали можно ставить в глубокие колодцы, а также с легкостью демонтируются с внешней стороны ГБЦ. Герметизация достигается благодаря термостойкому клею.

Данная методика актуальна по отношению к свечам, имеющие уплотнительные кольца. Также он пригодится и к остальным устройствам поджига смеси, у которых уплотнения конической формы.

Заплавление

Здесь восстановление проводится на снятой головке — отверстие с дефектов заплавляется. Для другого этапа потребуется специальный станок, и с помощью этого оборудования выполняется обработка углубления для свечи механическим способом. Также выполняется восстановление привалочных плоскостей.

В дальнейшем сверлится новое отверстие, а потом формируется резьба. Для соединения М14×1,25, диаметр отверстия нужно делать не менее 12,7 мм. На завершающем этапе выполняется опрессовка головки — то есть проверяется герметичность посредством избыточного давления непосредственно в ванне с водой с подогревом.

Стоит учитывать, что интенсивное нагревание зоны сварки приводит к появлению трещин там, где делался ремонт. По этой причине этот способ нужно использовать в тех ситуациях, когда другие методики не помогают. По крайней мере, он является единственно верным в следующих случаях:

  • Нет возможности поставить резьбовую вставку по причине трещины.
  • Возникает необходимость в замене дорогостоящего элемента.
  • Тонкие стенки промеж свечных отверстий и охлаждающими каналами.
  • Моторы, у которых имеются по 4-5 клапанов на каждый цилиндр.

Во всех остальных случаях лучше воспользоваться вставками.

Прокладка

Прокладка головки блока цилиндров

Еще один распространенный случай — выход из строя прокладки, которая располагается между головкой и основным блоком двигателя. В некоторых случаях ее можно повредить на последнем этапе ремонта, просто не соблюдая порядок затяжки болтов крепления.

Как раз за счет прокладки достигается герметичность камеры сгорания и при наличии каких-либо дефектов мощность силового агрегата серьезно падает. При этом охлаждающая жидкость может просачиваться как наружу, так и в полость цилиндров. И она же начинает смешиваться с маслом.

Для замены прокладки головки блока цилиндров после выворачивания болтов их следует выбросить, поскольку повторно использовать их уже нельзя вместо них использовать новый крепеж.

До установки прокладки нужно хорошо зачистить обе поверхности, с которыми она контактирует. При наличии нагара в камерах сгорания, включая и тарелки клапанов, от него лучше сразу избавиться, проведя очистку. Далее продуть ГБЦ сжатым воздухом, дабы не осталось загрязнений.

Теперь можно постелить на блок двигателя прокладку и накрыть сверху головкой, после чего закрутить болты, в точности соблюдая схему. Она указывается всеми производителями в соответствующем руководстве.

Микротрещины

Все производители допускают образования трещин, что не следует воспринимать как неисправность, поскольку размеры ее очень малы и сами они неглубокие. Даже дизельные моторы, где промеж клапанов имеется трещина, допускаются к эксплуатации.

Отыскать все трещины даже для опытных мотористов становится непростой задачей. Однако имеются такие места, где обнаружение микротрещин в ГБЦ не составит труда:

  • промеж клапанов;
  • в пространстве, что между клапаном и свечой зажигания;
  • от клапана в направлении форкамеры (актуально для дизельных моторов);
  • ниже направляющей клапана.

Проверка ГБЦ напредмет трещин проводится опрессовкой — иными словами нужно закрыть все имеющиеся отверстия, опустить головку в ванную с водой и дать воздуха на каналы. С тех мест, где есть трещинки, пойдут пузырьки.

Восстановление

Ремонт трещин возможен только сваркой и никак иначе. Никакой клеящий состав не заделает дефект, как бы того не хотелось, ведь при нагревании трещина увеличивается. Иными словами устранить неисправность можно только тем же материалом, как и ГБЦ с теми же температурными параметрами. То есть сварка, и только сварка!

Для устранения трещин подходит газовая горелка вместе с присадочным материалом. Однако аргонно-дуговая сварка (TIG) обладает высокой эффективностью. Масса соединяется с головкой, а сама дуга горит в среде аргона, которую образуют вольфрамовый электрод и металлическая поверхность. В качестве присадочного материала используется алюминиевая проволока.

По завершению «операции» шов хорошо зачищается, после чего узел опрессовывается. Если проблем больше нет, поверхность (та, что соприкасается с блоком двигателя через прокладку) равняется (фрезеруется) для достижения идеально ровного состояния.

Стоимость работ

В большинстве случаев ремонт ГБЦ выполняется с использованием необходимого оборудования, стоимость которого может превышать цену самого автомобиля. По этой причине, чтобы устранить поломки автолюбители обращаются в автосервисы, где имеются соответствующие мастера с большим опытом.

Цена на ремонт головки блока цилиндров зависит от ряда факторов:

  • Сложность транспортного средства, подлежащего ремонту.
  • Расположение СТО.
  • Уровень работников автосервиса.
  • Сложность операций по отношению к ГБЦ.

Ремонт в специализированных автомастерских, где есть профессиональное современное оборудование, а также мастера высшей квалификации, обойдется дороже, нежели на других СТО.

Методика ремонта головки блока цилиндров

kepka.jpgФрантишек КЕПКА,
инженер по техническому обслуживанию компании Federal Mogul (США)

chaplya.jpgЮрий ЧАПЛЯ,
ведущий эксперт компании «Механика»

Автомобильные двигатели — бензиновые и дизельные — год от года становятся все более мощными, экономичными и удовлетворяют все более жестким экологическим нормам. Эти характеристики определяются, прежде всего, эффективностью сгорания топлива в цилиндрах, которая, в свою очередь, во многом зависит от конструкции и параметров головки блока цилиндров (ГБЦ), от исправности и слаженной работы входящих в нее элементов газораспределительного механизма. Рано или поздно наступает необходимость в ремонте этого важного узла двигателя.

Существует большое разнообразие конструктивных решений ГБЦ, и в каждом случае алгоритм снятия агрегата с двигателя и его разборки имеет свои особенности. Однако есть и некоторые общие правила.

Перед разборкой головки блока цилиндров

Перед разборкой ГБЦ необходимо:

  • Снять все держатели, датчики и другое навесное электрооборудование. Если вы имеете дело с ГБЦ дизельного двигателя с электромагнитными форсунками, их также нужно демонтировать (насос-форсунки снимать необязательно).
  • Перед снятием головки с блока необходимо обеспечить видимость меток, используемых для настройки газораспределительного механизма. Если это невозможно, следует соответствующим образом пометить детали газораспределительного механизма.

Дальнейшие действия описаны на примере ГБЦ с верхним расположением распределительного вала (OHC):

  • Ослабить крепежные болты крышки головки блока в порядке, аналогичном порядку их затяжки при монтаже. Снять ГБЦ.
  • Обозначить крышки подшипников (если применяются) распределительного вала для определения их правильной позиции при сборке.
  • Снять крышки подшипников распределительного вала, слегка поворачивая их.
  • Снять распределительный вал и подшипники.
  • Снять гидрокомпенсаторы и толкатели (в зависимости от конструкции головки блока). Если предполагается в дальнейшем их использовать, то отметить рабочие места каждого.
  • При помощи соответствующего приспособления сжать пружины клапанов и вынуть сухари, тарелки пружины и сами пружины. Положить детали в порядке их демонтажа.
  • Снять маслоотражательные колпачки со стержней клапанов (если установлены).
  • Перевернуть головку, снять клапаны, отмечая места, на которых они были установлены.
  • Сохранять все компоненты, пока не будет точно установлено соответствие размеров всех новых и заменяемых деталей.

Затем следует провести очистку головки блока цилиндров. Сборку нужно проводить в обратном порядке.

Очистка

Для очистки головки блока могут быть использованы следующие способы:

  • пескоструйная обработка;
  • «холодная» промывка;
  • «горячая» промывка;
  • очистка при помощи ультразвука.

Чаще других применяется мойка агрегата в воде с использованием специальных моющих средств. Надо следить, чтобы моющие средства не содержали химических элементов, способных повредить детали ГБЦ. Особого внимания требует очистка компонентов алюминиевой головки блока цилиндров.

В ходе очистки с использованием абразивных компонентов с поверхностей деталей головки снимается слой материала, поэтому необходимо соблюдать осторожность — чрезмерно интенсивное или длительное воздействие может привести к их повреждению.

Наиболее частые дефекты

К числу наиболее часто встречающихся дефектов деталей головки блока цилиндров относятся:

  • прогар клапана в результате несоответствия формы (материала) седла и клапана либо сильного износа седла;
  • повреждения на внутренней поверхности цилиндров, поршнях, поршневых кольцах и подшипниках двигателя, вызванные детонационным сгоранием или преждевременным зажиганием топливной смеси;
  • деформация и прогары привалочной плоскости ГБЦ в результате утечки выхлопных газов или охлаждающей жидкости из-за воздействия температуры выше максимально допустимой, нарушения нормального режима работы камеры сгорания или циркуляции охлаждающей жидкости;
  • повреждение прокладки ГБЦ в результате ее неправильной установки, в том числе из-за применения несоответствующих моментов или нарушения порядка затяжки болтов;
  • некачественная механическая обработка привалочных плоскостей головки и блока цилиндров двигателя перед заменой прокладки;
  • повреждение поверхности деталей в результате электролиза или химических реакций, в результате применения абразивного материала;
  • разрушение материала деталей по причине дефекта системы впрыска.

Методы поиска дефектов ГБЦ

Многие дефекты можно определить визуально и принять решение о дальнейшем ремонте, не прибегая к дорогой диагностике. Внимательно осмотрите узел на предмет прогаров, трещин между седлами. На дизельных двигателях по условиям эксплуатации допускаются неглубокие трещины между седлами, не нарушающие герметичность. Если планируется использовать прежние кулачки, направляющие, гидротолкатели и другие детали, то рекомендуется пометить места их установки на двигателе.

Для точной и быстрой диагностики ГБЦ применяется несколько несложных, но надежных способов. Один из них — магнитно-порошковая дефектоскопия (только для чугунных ГБЦ). Суть его в следующем.

С разных сторон ГБЦ устанавливают магниты и на поверхность головки насыпают железный порошок. Частицы порошка под действием магнитного поля расположатся в трещинах, раковинах и других повреждениях с большей плотностью, сделав их легко заметными.

Обнаружить трещины и в чугунной, и в алюминиевой ГБЦ можно при помощи красящей жидкости. На тщательно очищенную поверхность головки блока цилиндров нужно нанести красящую жидкость и подождать примерно пять минут. После удаления излишков «краски» трещины (если, они есть) станут видны невооруженным глазом. В качестве «проявителя» дефектов также можно использовать мел.

Метод проверки давлением предназначен для определения трещин в системе охлаждения/смазки ГБЦ. Он может быть реализован двумя способами: с погружением и без погружения агрегата в воду.

В первом варианте головку блока устанавливают в приспособление, герметично закрыв все каналы контура проверяемой системы — системы охлаждающей жидкости либо системы смазки. Затем в этот контур подается воздух, а на поверхность агрегата — мыльный водный раствор. По воздушным пузырькам определяется место, где имеется трещина. При необходимости аналогично проверяется герметичность каналов контура другой системы. Этот способ не является абсолютно надежным, так как в некоторых случаях трещины проявляются только после установки головки на блок цилиндров.

Во втором варианте ГБЦ с герметично закрытыми каналами контура охлаждающей жидкости/масла погружается в сосуд с горячей водой. В контур подается сжатый воздух и по воздушным пузырькам определяют место, где есть трещина. При необходимости аналогично проверяют герметичность каналов контура другой системы. Преимущество этого способа в том, что он дает возможность проверки ГБЦ в условиях различных температур. Однако и он не является абсолютно надежным, так как в некоторых случаях дефекты дают знать о себе только после установки головки на блок цилиндров.

Относительно быстрый способ обнаружения трещин в ГБЦ — при помощи вакуум-тестера. Метод позволяет выявить наличие трещины, но не дает возможности определить конкретное место дефекта.

Помимо отсутствия механических повреждений необходимо проверить геометрию и чистоту привалочной плоскости ГБЦ и блока цилиндров: прямолинейность в продольном и поперечном направлениях, шероховатость и волнистость. При незначительном отклонении от нормы, если производитель предполагает механическую обработку плоскости, дефект устраняется путем фрезерования или шлифования. Если прогиб ГБЦ больше допустимого заводом, производят замену детали.

Дефекты деталей клапанного механизма

После визуального осмотра и описанных выше проверок ГБЦ для диагностики неисправностей клапанного механизма контролируется диаметр отверстий и высота направляющих втулок, биение торцевой стороны тарелки клапанов, высота установленных клапанов, высота стержня клапанов.

Наиболее частые дефекты клапанов (их вероятные причины):

  • дефекты опорной поверхности (слишком большое прижимное усилие пружины клапана, превышение максимально допустимой частоты вращения коленчатого вала, перегрев двигателя, применение деталей из материалов, не совместимых с неэтилированным бензином);
  • образование «чашки» на головке клапана (перегрев двигателя наряду с чрезмерно сильным прижимным усилием пружины клапана или высокой скоростью посадки головки клапана в седло);
  • заклинивание стержня в направляющей клапана (слишком малый зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой; чрезмерное загрязнение масла; перегрев двигателя; неправильная настройка выпускного клапана);
  • поломка стержня клапана (сильный износ направляющей и, как следствие, неравномерная посадка клапана в седле; чрезмерный износ направляющей втулки приводит также к повышенному расходу масла, росту объема вредных эмиссий, что увеличивает опасность повреждения седла);
  • механическое повреждение (контакт с поршнем или другим компонентом клапанного механизма; слишком большое прижимное усилие пружины клапана; сильный износ направляющей втулки);
  • облом торца клапана (неправильная настройка клапанного механизма в результате установки изношенных сухарей и других компонентов);
  • нагар на головке клапана (слишком раннее зажигание, попадание масла в камеру сгорания).

Со временем в процессе эксплуатации материал клапана вырабатывается, в результате изменяется геометрическая форма детали, что приводит к различным нарушениям нормальной работы клапанного механизма. Последствия незначительного износа устраняют шлифованием клапана. Сильно изношенную деталь заменяют.

При осмотре пружин клапанов проверяются следующие параметры:

  • отклонение от перпендикулярности (не должно превышать 1,0 мм на каждые 25, 4 мм. длины пружины);
  • максимальное отклонение свободной длины пружин в наборе (не должно превышать 1,5 мм).

Пружины клапанов не должны иметь повреждений, следов коррозии, обрыва или общих признаков износа. Притертые концы пружины указывают на работу с вибрацией или вращением в результате ее малой длины или недостаточной жесткости. Такую пружину следует заменить.

Наиболее частые дефекты седел клапанов — отклонение от определенных заводом-изготовителем величин углов и ширины кромок. От этих параметров, в первую очередь, зависят угол посадки, площадь контакта и, в конечном итоге, плотность прилегания головки клапана. Направляющая втулка клапана напрямую влияет на точность посадки головки клапана в седле.

Обязательным условием эффективной работы клапанной системы является обеспечение концентричности (соосности) четырех ее элементов — головки и стержня клапана, седла и направляющей втулки.

Дефекты распределительного вала

Неисправности распределительного вала (наиболее вероятные причины):

  1. Нагар на кулачке вала и коромысле (слишком сильный нагрев деталей в результате недостаточной подачи масла или блокировки масляных каналов).
  2. Сильный износ кулачка (загрязненное масло, слишком малый зазор толкателя или слишком сильное прижимное усилие пружины клапана).
  3. Преждевременный износ одного или нескольких кулачков и толкателей, вогнутая контактная поверхность, поврежденные края (несоответствие геометрии контактной поверхности кулачка и толкателя, например, из-за установки новых толкателей вместе со «старым» распределительным валом (или наоборот), а также недостаточная смазка из-за блокировки каналов или снижения давления масла.
  4. Обрыв распределительного вала (деформация корпуса распределительного вала или головки цилиндров, в том числе в результате неправильной последовательности или превышения допустимого момента затяжки болтов крепления).
  5. Обрыв коромысла (превышение нагрузки в результате заклинивания поршня, контакта поршня с клапаном; недостаточный прижим распределительным валом; слабая пружина клапана, слишком высокая нагрузка гидрокомпенсаторов, неправильная установка колпачка клапана, обрыв ремня газораспределительного механизма, неверная настройка клапанного механизма).
  6. Синяя окраска кулачков распределительного вала, подшипников и коромысел комплектно (перегрев двигателя).
  7. Забоины на поверхности кулачков, подшипников и толкателей (слишком высокое осевое перемещение в результате износа деталей, неверно установленные фазы газораспределения).
  8. Механическое повреждение подшипников распределительного вала (твердые частицы в системе смазки двигателя).

Дефекты гидрокомпенсаторов

Самая частая «болезнь» гидрокомпенсаторов — чрезмерный натяг, который может привести к контакту поршня и клапана. Причиной дефекта, как правило, является усталость или обрыв пружины клапана либо засорение предохранительного клапана частицами грязи, находящимися в машинном масле.

В большинстве случаев гидрокомпенсаторы не требуют замены, устанавливать их надо строго на те места, с которых они были демонтированы. При осмотре гидрокомпенсаторов следует убедиться в отсутствии повреждений (в случае использования подвижных гидрокомпенсаторов). При необходимости надо провести механическую обработку опорной поверхности компенсатора, не нарушая ее твердость. Затем детали требуется тщательно очистить, собрать и выполнить проверку жесткости гидрокомпенсатора на основе данных изготовителя. При отсутствии таких данных нормой можно считать время возвращения плунжера в исходную точку после сжатия на 3,0 мм в пределах 10-60 с.

Выбор прокладки ГБЦ

В заключение несколько слов о выборе прокладки головки блока цилиндров. Этот на первый взгляд простой вопрос приобретает особую важность, когда в результате механической обработки ГБЦ произошло заметное изменение степени сжатия. Если все оставить, как было, то есть поставить старую прокладку или такую же новую, это может нарушить нормальный процесс сгорания топлива в цилиндрах, а значит — ухудшаться тяговые и мощностные характеристики двигателя, возрастет содержание вредных веществ в отработавших газах. Для восстановления изначальной величины степени сжатия можно использовать более толстую прокладку головки блока цилиндров или шайбы, однако в продаже есть прокладки не для всех типов двигателей и только определенного диапазона толщины. Поэтому убедиться в доступности желаемой прокладки лучше до принятия решения о механической обработке.

Нужную толщину прокладки или шайб легко рассчитать, зная размер ГБЦ перед обработкой и после нее. Если в двигателе установлены «утопленные» клапаны (например, как на автомобиле Peugeot XUD7), надо учесть объем выступа клапана и в каталоге найти соответствующее значение толщины прокладки головки блока цилиндров.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *