Что такое гбц: самое важное об устройстве, эксплуатации и

Содержание

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:

  1. Камера сгорания находится в головке. Поршни подобных систем отличаются наличием вытеснителя, плоской формой днища.

  2. КС расположена в ГБЦ и поршне (нижнем поршневом отсеке).

  3. 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:

  1. Отсутствует газораспределительный механизм – такое встречается в 1-цилиндровых бесклапанных 2-тактных или нижнеклапанных многоцилиндровых моторах.

  2. Имеются коромысла, клапаны. Распределительный вал располагается в нижнем отсеке, другие элементы ДВС устанавливаются в верхнюю часть БЦ.

  3. 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.

что это такое в машине, устройство и неисправности ГБЦ

Простые водители могут и не догадываться, что это такое ГБЦ в машине. Для них и существует доступное описание, которое представляет ГБЦ как крышку для блоков цилиндра, защищающую их от внешнего воздействия. Эта деталь, как и другие, может приходить в негодность со временем или переносить некоторые неполадки.

Что это — ГБЦ?

Задаваясь вопросом, что такое ГБЦ в автомобиле, можно выделить главное – это деталь сложной формы, выполненная из алюминия или чугуна. Изготавливают ее с помощью точечного литья, и она имеется в каждой выпускаемой машине. Перед установкой ее подвергают механическому воздействию с целью искусственного старения, чтобы избавиться от остаточного напряжения с литья.

Головка блока цилиндров в транспортном средстве имеет в себе множество деталей. Каждая из них должна отлично фиксироваться, ведь от этого зависит правильная работа двигателя. Головки бывают двух видов: общие и w-образные. Общие устанавливаются на все стандартные однорядные двигатели, w-образные на многорядные. Зная ГБЦ — что это такое в машине, при любой поломке мотора и важных для него частей, можно будет быстрее найти причину и устранить ее.

Где находится ГБЦ?

Сплавленная крышка, которая герметично закрывает цилиндры внутреннего сгорания находится непосредственно над ними. Устройство ГБЦ очень плотно прилегает к блоку цилиндров и создает там вакуумную атмосферу. Она контролирует правильную работу поршней и предотвращает выход пламени наружу. Между блоками цилиндров и головкой располагается прокладка, которая всегда должна быть исправна, ведь при некотором ее повреждении правильная работа будет нарушена.

Какая прокладка ГБЦ лучше?

Зная все проблемы ГБЦ — что это такое в машине и прочую информацию, следует внимательно выбирать прокладки. Правильно подобранная прослужит дольше и избавит от дорогостоящего ремонта. Срок службы зависит не только от прочности и качества, но еще и от правильной установки. Результатом даже маленького несоответствия будет быстрое перегорание и громкий стук поршней или возможный отказ работы двигателя. Сейчас изготавливают два вида:

  • металлическая;
  • паронитовая.

Считается, что лучшая прокладка ГБЦ металлическая, ведь она гораздо дольше будет перетираться, но не всем двигателям она подходит. К примеру, атмосферному больше подходит паронитовая, так как она прекрасно сглаживает все неровности на поверхностях. Она прекрасно прослужит долгое время, только если не планируется тюнинговать машину и не подвергать ее серьезным нагрузкам.

Признаки неисправности ГБЦ

Неисправности бывают у всех частей автомобиля и ГБЦ не является исключением. Поломки могут повлечь за собой неприятные последствия начиная от увеличения расхода топлива, до полной остановки движка, с последующим капитальным ремонтом. Специалисты отмечают основные признаки, на которые следует обязательно обращать внимание, чтобы избежать дальнейших неприятностей.

  1. Течь масла из-под головки блока цилиндров.
  2. При проверке масла на щупе видна белая пена.
  3. Белый выхлопной дым.
  4. Следы остатков масла в расширительном бочке и радиаторе.

Пробита прокладка головки блока цилиндров — признаки

Нарушение целостности прокладки заметно влияет на работу двигателя. Она обязана прилегать плотно и ровно, исключая инородные предметы и шероховатости. При установке следует очень аккуратно вкручивать болты, иначе срок службы может сократиться вдвое. Существуют определенные признаки пробитой прокладки ГБЦ, которые указывают на то, какие действия нужно совершать, чтобы не навредить.

  1. Температура двигателя увеличивается и придерживается выше нормальной нормы.
  2. Антифриз смешивается с моторным маслом.

Необычный стук в ГБЦ также говорит о том, что прокладка сильно повреждена. Стоит запомнить, что такие поломки считаются самыми опасными и финансово затратными. Неприятности в ходовой части могут позволить продолжать движение на автомобиле, хоть это и будет небезопасно. Проблемы с головками не предусматривают никаких передвижений, если нет желания полностью менять двигатель в транспортном средстве.

Почему пробивает прокладку ГБЦ?

Стандартный пробой прокладки ГБЦ происходит не сразу, а постепенно, тем самым медленно нарушая работу двигателя. Заметить проблему вовремя удается не всегда и в большинстве случаев человек продолжает пользоваться транспортным средством. Как только прокладку пробивает полностью, двигатель в 80% случаев перестает функционировать. Даже регулярная диагностика не может выявить приближение проблем с прокладкой, ведь для проверки нужно снимать головки блока цилиндров. Основными причинами разрыва считаются:

  • неправильная установка;
  • перегрев двигателя;
  • высокая компрессия.

Пробило прокладку ГБЦ — последствия

Как уже было сказано выше, последствия данной неприятности будут не очень приятными. Отличие ГБЦ от остальных деталей в автомобиле заключается в том, что поломка становится заметна тогда, когда уже передвигаться на нем невозможно. Такие проблемы могут случиться и в дороге, особенно при дальнем следовании, когда двигатель работает долгое время в полную мощность.

Последствия неисправности ГБЦ прокладки оказывают негативное влияние на двигатель. Если не обратить внимание на температуру двигателя, то в пути следования он может просто перегреться и отказать. Несвоевременная замена прокладки или установка некачественной очень быстро даст о себе знать. Ремонт такого рода сам по себе заметно дорогой, и лучше сделать один раз хорошо, чем постоянно возвращаться к одному и тому же

Признаки прогоревшей прокладки ГБЦ

Самые основные симптомы прогоревшей прокладки ГБЦ сходятся к маслу. В те моменты, когда оно начинает протекать, пениться, капать и т.д., сразу необходимо проверить плотность между цилиндрами и ГБЦ. Если там имеется масло, то желательно следует обратиться в сервис по техническому обслуживанию для замены прокладки. Следует выбирать только проверенные сервисы, в которых имеется все необходимое для проведения данной процедуры.

Почему прогорает прокладка ГБЦ?

Основной причиной является перегрев авто. Если прогорела ГБЦ, обратите внимание на работу двигателя, скорее всего он регулярно перегревается. Стоит бояться попадания перегоревших газов, для полной уверенности можно проверить почернения на головках цилиндра. Всегда нужно контролировать масло в двигателе и избегать его утечки, особенно смешивания с охлаждающей жидкостью.

Чем отмыть ГБЦ?

Каждый водитель сам выбирает, чем отмыть ГБЦ от нагара. Никаких ограничений в этом плане нет, ведь сама деталь изготовлена из металла, который спокойно переносит любые химические воздействия. Некоторые советуют использовать солярку или ацетон, другие берут порошки или различные моющие жидкости. Особой разницы нет, за исключением запаха. В домашних условиях, лучше брать бытовые чистящие средства, чтобы не навредить себе и своим близким в случае неосторожного использования химикатов.

 

Что такое головка цилиндров. Что такое ГБЦ в машине и за что отвечает? Устройство головки блока цилиндров. и принцип работы

Многие называют двигатель сердцем автомобиля. По сути, это так и есть. Именно мотор приводит в действие автомобиль. ДВС — самый дорогой агрегат в любой машине. Состоит данный узел из нескольких компонентов. Помимо навесного оборудования, здесь есть блок и головка цилиндров. Каждая деталь имеет свое устройство и назначение. И сегодня мы рассмотрим, что такое ГБЦ в машине, и почему автомобиль может не заводиться после замены ее прокладки.

Характеристика

ГБЦ расшифровывается как цилиндров. Это один из самых ответственных узлов в двигателе автомобиля.

Именно ГБЦ отвечает за контроль сгорания топлива, а также за отвод отработавших газов.

Материал

На протяжении долгих лет головка изготавливалась из того же материала, что и блок. Это был чугун. Но с 80-х годов на смену чугуну пришел алюминий. Именно из этого материала изготавливают 90% всех головок.

Но не на всех моторах имеется возможность использования алюминиевых ГБЦ. Причина заключается в высоким температурном режиме, при котором возможна деформация и термическая усадка металла. Поэтому на таких двигателях до сих пор используется чугунная ГБЦ.

Устройство

Конструктивно данный узел объединяет в себе:

  • Картер. Это корпус головки блока.
  • Свечи зажигания. Для них в головке предусмотрены специальные отверстия с резьбой. Свечи учавствуют в воспламенении топливной смеси. На дизельных двигателях таковые отсутствуют.
  • Форсунки. Предназначены для подачи топлива под давлением.
  • Механизм газораспределения. Он состоит из шкивов, (может быть несколько) и клапанов. Последние разделяются еще на два типа. Так, существуют впускные и выпускные клапана ГБЦ. Что такое в машине клапана? Данные элементы отвечают за своевременный впрыск топлива и отвод газов из камеры, которые образуются после воспламенения смеси.
  • Камеру сгорания. Для каждого цилиндра предусмотрена своя. Ее объем может быть разным, в зависимости от конфигурации ГБЦ.

Между корпусом головки (что такое ГБЦ в машине, мы уже выяснили) и блоком обязательно размещается прокладка из асбеста. Также в конструкции головки есть несъемные детали. Они устанавливаются методом горячего прессования в картер ГБЦ. Что это такое в машине? Несъемные детали — это седла клапанов. Устанавливаются в месте, где головка блока контактирует с закрытым впускным или выпускным клапаном. Седла являют собой массивное стальное кольцо с коническим профилем. При их неисправности, необходимо использовать специнструмент для замены. В домашних условиях такая операция не производится.

Как устанавливается

ГБЦ накладывается на блок цилиндров двигателя сверху. Крепится она при помощи длинных болтов, либо же шпилек с резьбой. Поскольку посадочная площадь большая, при установке соблюдается очередность затягивания болтов. Это позволит исключить деформации конструкции и возможные пробои, а также прорыв газов.

Отметим, что на рядных силовых агрегатах ГБЦ покрывает весь блок. А на V-образных моторах для каждого ряда предусмотрена своя головка. Но вне зависимости от типа компоновки блока цилиндров, между головкой и ним устанавливается армированная прокладка. Что такое прокладка ГБЦ в машине? Это уплотнительный элемент. Прокладка изготовлена из твердого огнеупорного материала, который препятствует смешиванию охлаждающей жидкости с отработавшими газами и маслом. Устанавливается такая деталь на всех двигателях внутреннего сгорания. Исключение составляют лишь некоторые спортивные ДВС. Здесь головка шлифуется настолько ровно и гладко, что ее контуры полностью совпадают с блоком цилиндров.

После замены прокладки ГБЦ машина не заводится

Иногда бывает, что данный элемент теряет герметичность. Простыми словами, прокладка прогорает. В таком случае при заводе двигателя машина дымит. После замены прокладки ГБЦ все должно вернуться восвояси. Но если неправильно выставить метки то машина и вовсе может не завестись. А ведь при замене или ремонте головки блока вы обязательно столкнетесь с таким механизмом, как ГРМ. Он приводится в действие ремнем или цепью. Крутящий момент исходит от коленчатого вала двигателя. Производя демонтаж ремня или цепи, следует обязательно пометить места нахождения шкивов. При установке привода важно соблюдать точность выставления меток. Малейшее отклонение может стать причиной того, что после замены ГБЦ машина не заводится.

Более серьезный исход — сбой фаз газораспределения. Это чревато гнутыми клапанами и поврежденными поршнями. Прокрутив стартером лишь раз, можно влететь на крупную сумму ремонта.

Как решить проблему

Рассмотрим процесс выставления меток на примере автомобиля ВАЗ-2109. Для работы нам нужен хороший фонарик, шлицевая отвертка, а также ключи на 17 и на 19. После установки натяжного ролика ремня привода ГРМ нужно провернуть шкив распределительного вала. Крутить его нужно до тех пор, пока метка не совпадет с планкой, что находится на блоке ДВС. После этого оставляем распредвал в покое.

Переходим на коленчатый вал. Здесь тоже имеются свои метки. На этот вал нужно наживить болт. Так быстрее выставляются метки. Следует прокрутить вал до тех пор, пока они не станут в вертикальном положении. Далее вынимаем резиновую заглушку в картере сцепления. После этого нам откроется доступ к маховику. Зачем он нам нужен? Здесь тоже есть метка, которая в идеале должна совпадать с прорезью планки, что крепится к блоку цилиндров. Если эти обозначения совпадают, значит, мы правильно выставили положение элементов ГРМ. После этого можно смело устанавливать ремень. Сперва он надевается на шкив коленчатого, а далее распределительного вала.

В заключение

Итак, мы выяснили, что такое ГБЦ в машине. Головка блока — весьма ответственный узел в любом двигателе. При малейших ее неисправностях, возникают проблемы с работой всего силового агрегата. Если в двигателе пробита прокладка, не стоит медлить с заменой. Иначе газы проникнут в систему охлаждения и смешаются с тосолом. А последний попадет в камеру сгорания, из-за чего при работе двигателя из выхлопной пойдет густой белый дым.

Двигатель в своем технологическом понимании достаточно сложная установка, агрегат, который состоит из множества отдельных деталей, предназначенных для выполнения определенных целей. Полноценное функционирование каждой детали, позволяет обеспечивать слаженную работу всего механизма. Для некоторых элементов характерно выполнение каких-то узконаправленных функций, другие получают более высокую «честь» и работают над преобразованием одного типа энергии в другой. То, есть, к примеру, превращать топливо в баке, в силу движения.

Так что же такой ГБЦ? Расшифровка достаточно простая, это головка блока цилиндров. Данная деталь относится к самым важным и основным в слаженной работе всего механизма под названием двигатель. Именно к данному узлу относится процесс сгорания топлива, здесь происходит выход отработанных элементов, в нашем понимании это газы. Чтобы разобраться, каким образом устроено здесь все, необходимо изучить и рассмотреть всю конструктивную сердцевину устройства и понять основные функции.

Конструктивные особенности

Ранее ГБЦ изготавливались из чугунного металла, сейчас же от него потихоньку стали отказываться, в пользу более легких и простых сплавов, на алюминиевой основе. Но, все равно полностью вычеркнуть из автостроения чугунные ГБЦ не возможно, ведь существуют такие типы моторов, где сам температурный режим не позволяет применять легкий сплав. Ведь появляется высокая вероятность того, что произойдет термическая усадка и соответственно деформация. А с такими процессами наиболее эффективно справляются головки из чугуна.

Головки накладываются поверх цилиндров, и крепятся к его основанию через обыкновенные болты, либо шпильки. Тип крепления может отличаться даже у одной спецификации двигателя, все зависит от модификации и типов устройства. Учитывая, что сама посадочная плоскость имеет большую площадь, по установке имеется несколько основных правил, как правильно завинчивать и устанавливать головку, чтобы получилось равномерное распределение и соединение. Ввиду того, что существует разница конструктивных решений, для крепления разных моторов разрабатывают индивидуальные правила и схемы крепления.

В моторах располагающихся рядно, одна головка способна покрыть весь корпус цилиндра. А вот более производительные моторы, так называемые V-образные, требуют для каждого ряда свою ГБЦ. За обеспечение максимальной герметизации между головкой и блоком, выступает прокладка, изготавливающаяся в точной копии с головкой. Как правило, прокладки производят из специального асбестового листа, который является огнеупорным, не зависимо от того, какой уровень нагревания, тем самым сохраняет герметичность камеры.

Главные механизмы ГБЦ

Среди основных механизмов и элементов ГБЦ разделяют:

  • 1. Главный корпус головки, так называемый картер, где и помещаются основные механизмы системы.
  • 2. Нужное количество отверстий с резьбой, в которые по задумке устанавливаются свечи либо форсунки.
  • 3. Асбестовая прокладка.
  • 4. Камера сгорания, где происходит сгорание топлива и превращение его в рабочую смесь.
  • 5. Устройство отвода и газораспределения.
  • 6. Места крепления впускного и выпускного коллектора.

Кроме съемных элементов головки, имеются еще и несъемные, которые требуются для сохранения герметичности самого газораспределительного механизма. К таким устройствам можно отнести «седла» клапанов. Они при помощи горячей спресовки монтируются в картер головки. А вот, чтобы их поменять потребуется уже специализированный инструмент.

Хотелось бы уточнить, что самостоятельно в гаражных условиях вынимать и заменять седла клапанов не рекомендуется. Ведь при неравномерном нагреве головки, она может просто напросто изменить свою геометрию. То есть, нарушиться главная плоскость прилегания к блоку цилиндров, и пропадет герметичность. В таком случае ГБЦ не подлежит ремонту, и придется приобретать новую ГБЦ.

Все узлы и элементы в конструкции автомобиля нуждаются в обслуживании, а нередко и в ремонте. Головка в данном случае не исключение. Первостепенно внимания требуют те детали, которые получают большую нагрузку. А именно это механизм газораспределения, в него входят клапана, сальники, как клапанов, так и распредвала, прокладки головки. На износ и функционирование влияет множество факторов, но главные среди них касаются именно обслуживания, диагностики. Перед владельцем стоит важная задача постоянно следить за мотором, не давать ему перегреваться, контролировать пробивающиеся потоки масла или охлаждающей жидкости. Когда появляются потеки масла, следует обязательно обратиться в сервис.

К повреждению головки помимо указанного перегрева, может повлиять использования инструмента при закручивании и установке, без специального измерительного элемента, такого как динамометр. Затяжка болтов и гаек без контроля приведет к короблению корпуса, что само собой ведет к невозможности использования. Существует целый комплекс мероприятий и операций по ремонту, где требуется учитывать все нюансы.

Зачастую авто владелец сталкивается с проблемой замены, снятия головки в таких случаях: расточка цилиндров, новая опресовка втулок и седел, замена клапанов, доработка, шлифовка седел, шлифовка плоскости.

Надеюсь, представленная статья дала понимание того, что же собой представляет головка. Какие главные детали, части, её составляющие.

Головка цилиндров большинства бензиновых двигателей изготавливается из алюминиевого сплава. Алюминиевый сплав имеет преимущества в том, что он легче, чем чугун и обладает лучшими характеристиками теплопроводности, благодаря чему его легче охлаждать. Однако, он имеет некоторые недостатки, такие как легкая повреждаемость и более высокое тепловое расширение.

ВНИМАНИЕ!

При ремонте головки цилиндров следует обращать внимание на следующее.

Будьте осторожны, чтобы не поцарапать или иначе не повредить поверхности головки цилиндров, к которым прилегают прокладка головки блока и прокладка коллектора,

Болты головки цилиндров должны затягиваться на холодном двигателе, заранее определенным методом, в надлежащей последовательности с приложением указанного момента затяжки. Есть два метода затяжки — обычный метод и метод затяжки в области пластической деформации.

Рис. 1 — Устройство головки блока цилиндров.

Клапаны и сопряженные с ними детали

1. Клапан

Клапаны изготавливаются из специальной стали, потому что они подвергаются воздействию высоких давлений и температур. Клапан всегда поджимается в направлении закрытия усилием пружины, а когда на него действует усилие от распределительного вала, клапан движется вниз внутри направляющей втулки клапана в головке цилиндров, чтобы открыть впускной или выпускной канал. Обычно диаметр тарелки впускного клапана немного больше, чем выпускного клапана.

Для того, чтобы обеспечить хорошее уплотнение между клапаном и седлом клапана, угол конуса клапана составляет обычно 44,5° или 45,5°.

Рис. 2 — Клапан.

2. Пружина клапана

Пружина клапана применяется для закрытия клапана. У большинства двигателей устанавливается одна пружина на клапан, но на некоторых двигателях применяются две пружины на клапан.

Чтобы предотвратить отрыв клапана от толкателя, когда двигатель работает на высоких оборотах, используются пружины с неодинаковым шагом или двойные пружины.

Рис. 3 — Виды пружин клапанов.

ВНИМАНИЕ!

Отрыв клапана от толкателя вызывается работой пружины клапана, не связанной с работой кулачка. Отрыв клапана появляется, когда двигатель работает при частоте вращения выше максимально допустимой. Он не только вызывает ненормальный шум двигателя, но и является причиной удара поршня по клапану, что может привести к повреждению этих деталей. Пружины с неодинаковым шагом асимметричного типа устанавливаются витками с более широким шагом вверх.

Седло клапана запрессовывается в головку цилиндров. Когда клапан закрывается, тарелка клапана плотно прилегает к седлу клапана, чтобы поддерживать герметичность камеры сгорания. Седло клапана также отводит тепло от клапана к головке цилиндров для охлаждения клапана. Так как седло клапана подвергается воздействию горячих отработавших газов и повторяющимся контактам с клапаном, оно изготавливается из специальной стали, имеющей высокие тепло- и износостойкость.

Рис. 4 — Седло клапана.

ДЛЯ СПРАВОК Седло клапана обычно имеет форму конуса 45°, чтобы соответствовать форме конуса клапана. Ширина рабочей фаски седла клапана обычно составляет от 1,2 до 1,8 мм. Чрезмерная ширина рабочей фаски седла клапана вероятно будет вызывать проникновение углерода между клапаном и седлом, хотя эффект охлаждения будет высоким. Если она слишком узкая, будет улучшаться герметичность, но эффект охлаждения будет снижаться.

Направляющая втулка клапана обычно изготавливается из чугуна и запрессовывается в головку цилиндров. Направляющая втулка клапана направляет клапан так, что его рабочая поверхность правильно прилегает к седлу клапана. Сопряженные поверхности стержня клапана и направляющей втулки клапана смазываются моторным маслом. Чтобы предотвратить попадание большого количества моторного масла в камеру сгорания через зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой, в верхней части направляющей втулки клапана предусматривается масляное уплотнение.

Неплавное движение или заедание стержня клапана в направляющей втулке клапана называется «заеданием клапана». Оно появляется, когда зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой клапана слишком мал или когда они недостаточно смазываются.

Если масляное уплотнение стержня клапана разрушается или затвердевает, или если зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой клапана чрезмерный, моторное масло будет попадать в камеру сгорания. Это масло будет сгорать в камере сгорания и выбрасываться через выхлопную трубу. Как результат, будет увеличиваться расход моторного масла.

Обычно масло легче попадает в камеру сгорания через впускной клапан.

5. Механизмы поворота клапана.

На некоторых двигателях вместо тарелок пружин клапанов применяются механизмы поворота клапана.

Механизм поворота клапана поворачивает клапан, тем самым предотвращая неплотное прилегание к седлу клапана, вызываемое соединениями свинца или нагаром, отлагающимися на рабочей поверхности клапана при сгорании этилированного бензина.

Обычно механизмы поворота клапана устанавливаются на выпускных клапанах.

Механизм поворота клапана состоит из корпуса механизма, спиральной пружины, плоской пружины и замка.

Кольцеобразная спиральная пружина устанавливается в канавку в корпусе механизма и слегка сплющивается плоской пружиной при установке пружины клапана.

Рис.5 — Механизм поворота клапана

Рис. 6 — Работа механизма

Когда клапан открывается, пружина клапана сжимается и ее усилие становится большим. Это заставляет наружную часть плоской пружины слегка изгибаться вверх, при этом спиральная пружина сплющивается еще больше. Это, в свою очередь, заставляет поворачиваться корпус механизма.

В это время точка А скользит, но точки В и С не скользят.

Когда клапан закрывается, то есть, когда пружина клапана расширяется, усилие пружины клапана ослабевает.

Изгиб плоской пружины поэтому становится меньшим и спиральная пружина возвращается в свое первоначальное состояние. Это вызывает скольжение в точках В и С, тогда как в точке А скольжение не происходит. Поэтому корпус механизма поворота остается в том же положении, как и при открытом клапане.

Тойота Мотор Корпорэйшн

Головка двигателя, или головка блока цилиндров (ГБЦ) наряду с газораспределительным механизмом (ГРМ) является одной из важных деталей и от неё зависит не только мощность и экономичность мотора, но и его долговечность. В этой статье, рассчитанной больше для новичков, я постараюсь подробно описать устройство, обслуживание и ремонт головки, а также все нюансы связанные с ней. Ну а если кто то из уважаемых читателей захочет ознакомиться с каким то нюансом более подробно, то я для этого установил в этой статье несколько ссылок, перейдя по которым можно будет попасть на более подробную статью.

Прежде чем перейти к обслуживанию или ремонту, для начала рассмотрим изготовление и устройство головки простейшего восьми-клапанного мотора. И только изучив устройство ГБЦ простейших двигателей, затем не возникнет сложностей в обслуживании более сложных головок 16 клапанных двигателей. Хотя, головка с 16 клапанами и ещё одним распределительным валом не такая уж и сложная и по сути представляет собой как бы сдвоенную 8-ми клапанную «голову», но не будем забегать вперёд. Изучив устройство простейшей головки, любой начинающий автовладелец, или ремонтник, без труда сможет провести её обслуживание или ремонт своими силами у себя в гараже

Головка двигателя — изготовление и устройство.

Головка блока большинства современных двигателей представляет из себя достаточно толстую плиту, отлитую из лёгкого алюминиевого сплава (на некоторых более древних моторах для материала головки использовали чугун). После отливки заготовки будущей ГБЦ, на ней фрезеруют плоскости сопряжения с блоком цилиндров и с клапанной крышкой, а также с высокой точностью растачивают нужные посадочные отверстия для в опорах постелей (у большинства головок четырёхцилиндровых восьми-клапанных моторов имеются пять опор постелей).

Опоры постелей распределительного вала изготавливают разъёмными (из двух половин) и верхняя половина растачивается в корпусах постелей (подшипников скольжения), а нижняя опора изготавливается как одно целое с корпусом головки двигателя. Конечно же, чтобы достичь идеальной точности отверстий под подшипники распределительного вала, отверстия в опорах растачивают в сборе с корпусами подшипников и поэтому они не взаимозаменяемы. То есть головку цилиндров любого двигателя можно заменять только в сборе с корпусами подшипников скольжения для распредвала.

Ну а газораспределительные впускные и выпускные каналы делают изначально в момент отливки корпуса головки (современные не отливают, а фрезеруют из цельного куска материала — см. видео ниже), ну и далее шлифуют плоскости на их выходе, для крепления впускного и выпускного коллекторов, ну и сверлят отверстия и нарезают резьбу, под шпильки для крепления обоих коллекторов (впускного и выпускного). С другого конца впускных и выпускных каналов растачивают (фрезеруют) посадочные места под запрессовку сёдел клапанов, которые выполняют из жаростойких сплавов.

В районе сёдел клапанов сначала растачивают сферические камеры сгорания, количество которых зависит от количества цилиндров в блоке двигателя, а после расточки камер сгорания уже делают посадочные места под сёдла клапанов и высверливают отверстия для запрессовки направляющих . А глубина камер сгорания напрямую зависит от степени сжатия конкретного двигателя и чем больше степень сжатия, тем меньше глубина камер сгорания.

Сам процесс изготовления головки двигателя из цельной болванки алюминиевого сплава, на современном фрезерном центре, желающие могут посмотреть в видеоролике чуть ниже.

Головка двигателя — привод клапанов ВАЗ 2108, 09, 10 и т.д.
1 — корпус головки, 2 — клапан, 3 — толкатель, 4 — клапанная крышка, 5 — кулачок распредвала, 6 — регулировочная шайба, 7 сальник клапанов.

Механизм привода клапанов (механизм газораспределения).

В любой головке двигателя имеется механизм привода клапанов, или как его ещё называют — газораспределительный механизм (сокращённо ГРМ). Этот механизм служит для открытия и закрытия в нужный момент впускных и выпускных клапанов. Клапаны 2 (см. рисунок слева) на более современных машинах (в том числе и на наших восьмёрках, девятках и последующих моделях ВАЗ) приводятся в действие непосредственно давлением кулачков распредвала, через цилиндрические толкатели 3.

А в специальное гнездо толкателя вставляется регулировочная шайба 6, с помощью которой производят изменение (регулировку) клапанного зазора — о регулировке зазоров клапанов с помощью таких шайб я написал отдельную подробную статью , а регулировку зазоров клапанов на более современных двигателях с системой VTEC, желающие могут почитать .

Cнятие и установка головки двигателя автомобиля.

Прежде чем начинать ремонт головки цилиндров двигателя её необходимо снять. Как правило головку отделяют от блока мотора, если необходимо удалить нагар с поверхности камер сгорания и тарелок клапанов, ну или заменить клапаны, или направляющие втулки клапанов. Обо всех этих операциях я уже писал у себя на сайте, например вот в . Ну а сальники клапанов на большинстве моторов можно заменить и не снимая головки (о замене сальников клапанов подробно описано ).

Далее я опишу последовательность действий при снятии головки двигателя на примере восьми-клапанного двигателя отечественных восьмёрок и девяток, но на других автомобилях с подобными моторами последовательность действий не сильно отличается (ну разве что за исключением некоторых мелочей).

Для начала следует установить машину на подъёмник (или подогнать к смотровой яме в гараже) и для безопасности снять минусовую клемму с .

последовательность откручивания болтов головки двигателя

После ремонта головки устанавливаем её на место с новой прокладкой и собираем

всё в обратной последовательности, прижав головку цилиндров к блоку с помощью болтов и с положенным моментом, указанным в мануале вашего двигателя.

Перед установкой штатных болтов крепления головки к блоку, советую измерить их длину c помощью штангенциркуля и если болты крепления головки вытянулись так, что их длина превышает 135,5 мм, то такие болты использовать не советую, их следует заменить новыми. Иначе любой уставший болт при затяжке (или после её) может лопнуть в любой момент и выкрутить его будет не так то просто.

Но не это главное, а то, что лопнуть болт (или два) может во время эксплуатации машины и охлаждающая жидкость может начать просачиваться в картер и начать смешиваться с . А это может привести к печальным последствиям (кому интересно к каким — ).

После установки головки двигателя на своё место и затяжки болтов с положенным моментом и в правильной последовательности, показанной на рисунке слева, далее следует отрегулировать натяжение ремня с помощью специального приспособления, описанного в , и затем нужно будет проверить и отрегулировать клапанные зазоры (о регулировке клапанов ).

Ну а ниже я подробно опишу разборку и сборку головки цилиндров двигателя переднеприводных Вазов с восьмиклапанным газораспределением, но разумеется почти так же можно произвести разборку и сборку головки и на других автомобилях с подобными двигателями, в том числе и иномарках.

Разборка и сборка головки двигателя.

Разборка. Естественно, если вам требуется заменить какую либо одну изношенную деталь, то можно не разбирать полностью головку цилиндров, а снять только ту деталь, которую нужно заменить новой. Но всё же я опишу полную разборку и сборку, так как это может пригодиться в некоторых случаях (например при капремонте).

Укладываем головку двигателя на чистый верстак, откручиваем крепёжные винты и снимаем карбюратор с проставкой, а так же теплоизолирующий экран карбюратора, если он есть. Далее снимаем выпускной коллектор, если он не был снят заранее ешё под капотом.

Так же, если не были сняты заранее, отсоединяем отводной патрубок рубашки охлаждения двигателя, выкручиваем датчик указателя температуры охлаждающей жидкости и , а так же выкрутите .

Затем вынимаем их отверстий в головке толкатели клапанов с регулировочными шайбами. Надавив на торцы клапанов с помощью рассухаривателя и сжав клапанные пружины, извлекаем сухарики, пружины с тарелками, и опорные шайбы пружин, ну и далее перевернув головку двигателя, вынимаем клапана из отверстий клапанов.

Сборка головки цилиндров . Отремонтировав головку (о ремонте я напишу чуть ниже) собираем всё в обратной последовательности:

  • устанавливаем опорные шайбы пружин на место.
  • смазываем моторным маслом стержни клапанов и новые сальники клапанов.
  • надеваем с помощью оправки на направляющие (с обратной стороны головки) новые сальники клапанов (об этом я подробно писал в статье замена сальников клапанов — ссылка выше).
  • вставляем со стороны камер сгорания клапана в отверстия направляющих втулок и новых сальников клапанов. Новые сальники зафиксируют клапана от выпадания.
  • устанавливаем пружины и тарелки пружин и далее сжимая пружины с помощью рассухаривателя, устанавливаем сухарики в свои посадочные места.
  • вставляем далее в отверстия головки двигателя толкатели клапанов с регулировочными шайбами.
  • очистив плоскости сопряжения головки и корпусов подшипников от остатков прокладки, грязи и масла.
  • смазываем чистым моторным маслом опорные шейки и и укладываем его в постели в таком положении, чтобы кулачки первого цилиндра были направленны вверх.
  • устанавливаем сверху на свои места корпуса подшипников распредвала (крышки постелей) и затягиваем их в два приёма, как показано на рисунке ниже.
  • предварительно затягиваем крепёж до прилегания поверхностей корпусов подшипников к плоскостям головки двигателя, при этом следим за тем, чтобы установочные втулки корпусов (если они есть) свободно вошли в свои посадочные отверстия.
  • далее в той же последовательности окончательно затягиваем крепёж с помощью динамометрического ключа с положенным моментом (для восьмёрок и девяток ВАЗ момент 21,6 Н м (2,2 кгс·м)).
  • устанавливаем новый сальник распределительного вала, предварительно смазав его рабочие кромки чистым моторным маслом — подробно об этом .
  • остальное навесное оборудование устанавливаем на головку в последовательности, обратной разборке.

Головка двигателя — диагностика технического состояния и ремонт.

О ремонте головки двигателя я уже написал несколько статей, ссылки на которые будут опубликованы чуть ниже. А в этой статье я напишу лишь основное, что касаемо проверки технического состояния и ремонта, а так же о том, о чём я не писал в других статьях.

Перед деффектовкой головки тщательно отмываем её с помощью кисти и сольвента. Удаляем нагар с тарелок клапанов и с поверхности камер сгорания, с помощью мягкой латунной проволочной щётки-насадки, насаженной в патрон электродрели. Так же полезно будет удалить нагар со стенок выпускных каналов.

Далее следует внимательно осмотреть головку двигателя. На всех опорах (постелях) под шейки распредвала и в отверстиях для толкателей клапанов не должно быть трещин, царапин, задиров и других повреждений. А вообще трещины в любых местах головки недопустимы. Ну и при подозрении на попадание охлаждающей жидкости в моторное масло (конечно же при исправной прокладке головки) не помешает проверить герметичность головки цилиндров.

Для проверки герметичности следует закрыть заглушками все отверстия рубашки охлаждения и далее следует нагнетать насосом воду в рубашку охлаждения, под давлением не менее 0,5 МПа (5 кг/см²). При этом в течении не менее двух минут не должно наблюдаться утечек воды из головки.

Также проверку герметичности можно осуществить и с помощью нагнетания сжатого воздуха (например ). Отверстия рубашки так же закрываем заглушками или листом толстого оргстекла (я об этом уже писал в статье про ремонт треснувшей головки — ссылка на статью выше), а давление сжатого воздуха, подаваемого в полости рубашки не менее 1,5 — 2 кг/см².

Перед подачей сжатого воздуха головку опускаем в ванну с горячей водой (температура примерно 60 — 80ºС) и далее подаём воздух и засекаем время. В течении не менее 1,5 минуты нигде не должно наблюдаться выхода пузырьков воздуха из головки.

Сёдла клапанов . Внимательно осматриваем рабочие фаски сёдел (зону контакта с тарелками клапанов), на которых не должно быть точечных раковин, коррозии или различных повреждений. Мелкие повреждения можно устранить с помощью шлифовки (с помощью насадки) , но при этом снимаем как можно меньше материала. Но лучше всего восстанавливать фаски сёдел с помощью специального набора, который я описал в статье о восстановлении и ремонте сёдел клапанов — ссылка на статью выше (в списке ссылок).

О замене направляющих втулок и о самих втулках я также написал отдельную статью, ссылка на которую выше.

Клапаны. С клапанов удаляем нагар и проверяем не деформированы ли стержни клапанов и нет ли трещин на тарелках клапанов. Клапаны имеющие повреждения разумеется заменяем новыми.

Также не помешает проверить состояние рабочих фасок на тарелках клапанов. При мелких повреждениях их можно шлифануть, но при этом важно выдержать углы фасок в 45º30′±5′.

При этом расстояния от нижней плоскости тарелок клапанов до базовых диаметров (34 и 30,5 на восьмёрках девятках) должны быть в пределах 1,3 — 1,5, и 1,8 — 2,0 мм.

Пружины клапанов . Осматриваем пружины и убеждаемся в том, что на них отсутствуют трещины, а так же не снизилась ли упругость пружин, проверив их деформацию под нагрузкой (показано на рисунке справа).

Основные данные для проверки пружин клапанов двигателя ВАЗ 2108,09: А — наружная пружина, Б — внутренняя пружина.
1 — пружины в свободном состоянии, 2 и 3 — нормальные пружины при сжатии усилием, 4 и 5 прилагаемое усилие в килограммах.

Толкатели клапанов . Также осматриваем и проверяем состояние рабочих поверхностей всех толкателей, на которых не должно быть задиров, царапин, а тем более трещин. Если обнаружите дефекты, то меняйте дефектные толкатели новыми.

Также проверьте длину болтов крепления головки к блоку и если они вытянулись (допустимую длину я написал выше), то меняйте болты новыми.

Регулировочные шайбы. Осмотрите их, особенно рабочие поверхности, которые должны быть идеально гладкими, без царапин, забоин и задиров, а тем более трещин. Так же на поверхностях всех регулировочных шайб не должно быть ступенчатого или одностороннего износа или стёртого металла. Допустимы лишь концентричные следы от приработки с кулачками распредвала.

Надеюсь эта статья (и другие тоже, на которые я указал ссылки) о головке двигателя будет полезна начинающим автовладельцам или ремонтникам, успехов всем.

Не многие новоиспеченные автовладельцы, впервые севшие за руль, знают, что головка блока цилиндров — одна из важнейших частей двигателя.

В этой статье мы расскажем о ГБЦ, что это такое в машине, устройстве головки и процессах, проходящих в ней. Также мы рассмотрим основные признаки пробоя головки блока цилиндров, которые помогут вам своевременно заметить неисправность силового блока, а также отслеживать его работоспособность.

ГБЦ, что это такое в машине?

Головка блока цилиндров или просто ГБЦ – важная часть двигателя, расположенная непосредственно над блоком цилиндров. Знать это должен каждый автовладелец. Так как именно в головке тепловая энергия, образованная от сгорания топлива, превращается в механическую энергию движения. Именно в ней сосредоточенны основные механизмы, осуществляющие этот процесс. За это многие механики называют ГБЦ — «голова» или «башка», подразумевая, что она выполняет ведущую роль во всем блоке двигателя.

Из чего же состоит ГБЦ?

По своей структуре ГБЦ состоит из крышки и корпуса головки:

  1. Крышка головки защищает внутренние узлы и механизмы ГБЦ от внешних воздействий, а также не допускает протечек моторного масла. Сверху она имеет отверстие для заправки мотора маслом. Соединение крышки и корпуса головки осуществляется с помощью винтов и специальной многоразовой резиновой прокладки, которая не позволяет маслу просочиться между двумя составляющими.
  2. В свою очередь корпус головки является основой, в которой расположено большое количество важных узлов двигателя. Самыми простыми по своей структуре являются ГБЦ в двигателях с нижним расположением клапанов. Более сложную конструкцию имеют верхнеклапанные моторы.

В корпусе ГБЦ располагается множество важных составляющих, без которых запуск двигателя и его работа просто невозможна. Давайте разберемся, какие функции она выполняет и что в ней собственно имеется:

  • Частично или в полном объеме в ГБЦ расположены камеры сгорания.
  • Проходят каналы систем смазки и охлаждения.
  • Имеются фланцевые отверстия для впускного коллектора, который в зависимости от типа двигателя может подавать как топливную смесь, так и просто воздух.
  • Также в корпусе ГБЦ имеются отверстия для выпускного коллектора, через который осуществляется вывод отработавших газов.
  • В корпусе головки располагается площадка и отверстия для элементов газораспределительного механизма, элементов передачи распредвала и других узлов.
  • Имеются резьбовые отверстия для свечей зажигания или форсунок.
  • В двигателях с верхним расположением распредвала имеются дополнительны опоры.

Все эти важные составляющие напрямую взаимодействуют с корпусом головки, которая также имеет и другое название – картер ГБЦ.

В месте, где корпус головки соприкасается с блоком цилиндров, внутренняя поверхность гладкая и несколько расширенная. Это позволяет ГБЦ плотно соединяться с блоком цилиндров, а также выдерживать сильные нагрузки, возникающие при работе двигателя.

Помимо этого между стыков двух составляющих предусмотрена прокладка. Делается она из армированного асбеста, так как именно этот материал способен выдерживать перепады давления газов и разницу температур, сохраняя при этом высокий уровень герметичности каналов маслопровода, охладительной системы и камеры сгорания. Однако такая прокладка является одноразовой и для повторного использования уже не пригодна.

Каким нагрузкам подвергается ГБЦ во время работы двигателя?

Во время работы мотора головка подвергается следующим нагрузкам:

  • Большой разнице температур;
  • Давлению отработанных газов;
  • Серьезным механическим воздействиям.

Во время сгорания топлива в разных участках головки перепады температур могут достигать до нескольких сотен градусов. Например, в районе камеры сгорания разогрев металла может быть около 300 градусов. Там же, где находятся каналы системы охлаждения, температура будет находиться в районе 90-95 градусов.

То же самое можно сказать и о давлении газов, образующихся при сгорании топлива. Неравномерные нагрузки, воздействующие на разные части ГБЦ, могут приводить к деформации металла. Чтобы предотвратить подобный исход к ГБЦ предъявляют особые требования, в частности:

  • Высокая прочность конструкции;
  • Длительный срок службы;
  • Строго выверенные размеры камеры сгорания и каналов;
  • Хорошая герметизация газовых стыков;
  • Простота конструкции, позволяющая осуществлять необходимый ремонт;
  • Минимальная масса и размеры.

Материалы изготовления головки блока цилиндра

Необходимую жесткость ГБЦ обеспечивает силовой каркас, а также материал, из которого ее изготавливают. В частности делают головку из алюминия или высококачественного чугуна способом точного литья.

Для карбюраторных и инжекторных двигателей, принцип работы которых основан на принудительном воспламенении, используют алюминиевые сплавы. Поскольку данный сплав гораздо легче чугуна, лучше охлаждается, а также способен гасить детонацию.

В дизельных двигателях, которые работают по принципу воспламенения топлива от сжатия, ГБЦ чаще изготавливают из чугуна. Это делают для того, чтобы основные детали двигателя были устойчивы к высоким нагрузкам и сильным механическим воздействиям. Хотя для маломощных дизельных двигателей ГБЦ могут изготавливать и из алюминия для уменьшения общей массы мотора.

После литья головка подвергается процессу фрезеровки, сверлению, а также специальной механической обработке. Даная процедура позволяет уменьшить напряжение металла, которое возникает в процессе изготовления ГБЦ.

Основные процессы, проходящие в ГБЦ

Разобравшись с вопросом о ГБЦ, что это такое в машине и из чего она состоит, стоит рассказать о процессах и механизмах, которые при работе двигателя она контролирует.

Как известно топливная смесь при горении выделяет отработанный газ, его нужно своевременно удалять. Эту функцию осуществляет газораспределительный механизм, расположенный в корпусе головки. Он состоит из системы клапанов, открывающихся последовательно на разных этапах работы цилиндров с помощью привода цепи.

В ГБЦ также расположен механизм контроля подачи топлива в рабочие камеры сгорания, а также механизм отвода отработанных газов из цилиндров. Весь этот процесс осуществляется за счет впускного и выпускного коллекторов.

В свою очередь при сгорании топлива не вся выделяемая энергия преобразуется в энергию движения. Часть горючего превращается в тепловую энергию, которая в большей степени и разогревает детали двигателя. Для того чтобы его охладить в корпусе головки предусмотрено охлаждение, которое представляет собой систему каналов где циркулирует охлаждающая жидкость.

Для смазки подвижных деталей в двигателе предусмотрена система маслопроводов, проходящая через головку блока цилиндров. А для обеспечения герметичности системы в ГБЦ размещаются маслосъемные колпачки и сальники распредвала.

Конструктивные особенности ГБЦ

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

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

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

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

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

Имеются также конструктивные особенности и у ГБЦ дизельных моторов.

Особенности сборки двигателя после ремонта головки

Необходимую жесткость в головке обеспечивает силовой каркас. Он состоит из вертикальных бобышек, которые имеют углубления для болтов и основной опорной плиты, расположенной снизу.

Во время заводской сборки недопустимая деформация ГБЦ предотвращается строгой очередностью затяжки болтов или шпилек крепления с определенными нормами момента затяжки. Следовательно, после любого ремонта ГБЦ важно соблюдение этих строгих правил. Поскольку любой перекос нарушает герметичность соединения и приводит к порче прокладки или повреждении самой головки, которую впоследствии приходится менять.

Если при проверке двигателя после установки ГБЦ обнаруживаются подтеки масла или охлаждающей жидкости, то это говорит о неправильной затяжке болтов и о нарушении герметичности системы.

В свою очередь затяжка болтов осуществляется с применением динамометрического ключа, контролирующего этот процесс.

Каждая шпилька, каждый болт должны быть затянуты в строгом порядке и с контролем плотности прилегания. Причем момент затяжки для разных моделей двигателей может отличаться. В руководстве по эксплуатации эти данные редко можно найти, но в мануале по ремонту конкретного двигателя они точно будут.

Что случается при неисправностях ГБЦ?

Описывать все нюансы этого вопроса мы не будем, поскольку эта тема для отдельной статьи, но основные проблемы, связанные с неполадками ГБЦ, мы все же затронем. При пробое прокладки или самой головки можно наблюдать следующие явления:

  1. Масло может проникать в систему охлаждения. Выявить такую неполадку можно по антифризу, он будет иметь темный, мутный цвет с явными масляными отложениями, а также иметь специфический запах.
  2. Помимо этого антифриз может проникать в систему смазки. Вследствие этого уровень охлаждающей жидкости в бачке будет постоянно снижаться, а масла в двигателе становиться все больше. При проверке уровня масла в двигателе на щупе также можно наблюдать наличие белой пены, эмульсии.
  3. В связи с нарушением герметичности охлаждающая жидкость может попадать и в камеру сгорания. В этом случае белый дым из выхлопной трубы будет идти постоянно, а уровень антифриза в бачке постепенно снижаться.
  4. Помимо этого выхлопные газы из камеры сгорания могут проникать в систему охлаждения. Выявить проблему можно по выходящим пузырькам выхлопного газа из расширительного бачка во время работы двигателя.
  5. Также выхлопные газы могут попадать из одного цилиндра в другой или вырываться наружу через трещину в головке блока или при повреждении ГБЦ прокладки. Если же с выявлением проблемы во втором случае проблем не возникнет, то с первым вариантом все намного сложнее, так как видимых внешних повреждений в этом случае нет. Однако первыми сигналами таких протечек становится снижение мощности двигателя, повышенный расход топлива, затрудненный пуск мотора.
  6. Понравилась статья? Поделись с другими!

Что такое ГБЦ?

Двигатель автомобиля состоит из нескольких функциональных узлов, каждый из которых играет свою определенную роль. Именно одним из таких важнейших узлов двигателя и является гoлoвка блoкa цилиндрoв (ГБЦ).
ГБЦ представляет собой крышку, которая сверху закрывает блок цилиндров. Идеально гладкая внутренняя поверхность ГБЦ указывает на особое значение этого элемента двигателя в работе автомобиля. Попробуем более детально изучить, что же она собой представляет.

Что такое ГБЦ и зачем она нужна?

Головка блока изготавливается из сплавов алюминия или чугуна. После завершения процедуры литья, головку подвергают искусственному состареванию при помощи специальных технологий . Это делается для того, чтобы избавиться от остаточного напряжения. В однорядных двигателях предусмотрена общая ГБЦ. Если в автомобиле W-образный двигатель, то для каждого ряда цилиндров необходима отдельная головка блока. Нижняя часть головки должна быть немного шире верхней. Это делается для того, чтобы уплотнение с блоком цилиндров было более надежным. Для уплотнения в местах соединения непосредственно блока цилиндров с ГБЦ используются прокладки.

Устанавливают и закрепляют ГБЦ при помощи специальных болтов и направляющих шпилек. Установка ГБЦ – это очень ответственный процесс. Проводить установку рекомендуется только согласно инструкции производителя. Болты, с помощью которых закрепляется ГБЦ, должны быть закручены в определенной последовательности и с определенной силой затяжки. Болты закручивают с помощью динамометрического ключа. При выполнении данной операции важно соблюдать технологию. По ссылке http://importpart.com.ua/index.php?p=1316 можно подробнее почитать о ремонте ГБЦ.

Основные системы и механизмы ГБЦ:

1. Крышка головки: служит для защиты;

2. Прокладка ГБЦ: выполняет роль уплотнителя в местах прилегания ГБЦ к блоку цилиндров;

3. Резьбовые отверстия: предназначены для форсунок или свечей зажигания;

4. Полость: в ней располагается привод распредвала и натяжитель цепи;

5. Место для ГРМ;

6. Камеры сгорания;

7. Отверстия: предназначены для крепления впускнoгo и выпускнoгo коллектора;

Во время производства ГБЦ в ней устанавливаются седла и втулки клaпaнов. В разогретый корпус головки вставляются холодные части. Большого натяжения в соединениях деталей удается достичь после выравнивания температур.

Одна из основных задач автолюбителя при эксплуатации двигателя автомобиля состоит в том, чтобы следить за тем, чтобы в местах соединения блока и ГБЦ не было подтеков масла и охлаждающей жидкости. Важно не допускать перегрева двигателя.

Расшифровка термина ГБЦ | temcars.ru

Расшифровка термина ГБЦ


Нередко в ходе ремонта и обслуживания транспортного средства автомобилисты сталкиваются с термином ГБЦ. У молодых владельцев машин возникает вопрос что же такое ГБЦ и какую функцию она выполняет в работе автомобиля?
Расшифровка ГБЦ — головка блока цилиндров.
Рассматриваемый элемент представляет собой крышку, которая закрывает цилиндры. ГБЦ выполняет важную функцию в работе двигательной системы и её состояния во многом зависит продуктивность автомобиля.
В нижней части ГБЦ можно заметить незначительное расширение. Таким образом, производителя добиваются более плотной фиксации с блоком цилиндров, что обеспечивает большую надёжность при эксплуатации автомобиля. Помимо этого для плотности фиксации вместо взаимодействия головы и блоков используется специальная прокладка. Для закрепления головы на блоках используются специальные направляющие, а также оригинальные крепежи ГБЦ. Поскольку каждый современный автомобиль имеет свои технические особенности, установка ГБЦ является сложным процессом, который выполняются согласно рекомендациям производителя.Затяжка болтов ГБЦ имеет свои особенности. В этом случае правильная работа блока зависит не от силы затяжки, а от правильной технологии. Затяжка болтов производится по специально разработанной для конкретного двигателя технологии. В качестве рабочего инструмента используется динамометрический ключ.
Рассмотрим, какую функцию выполняет голова блока цилиндров.
Без преувеличения, можно сказать, что ГБЦ выполняет важнейшую функцию в двигателе автомобиля. Понять это можно рассмотрев основные элементы, которые разместила в себе голова блока цилиндров:

Камера сгорания топлива воздушной смеси.                                                                               

Область механизма распределения газов.
Рукава охлаждающей системы.
Каналы для смазки рабочих компонентов двигателя.
Клапаны впуска и выпуска топливовоздушной смеси.
Перед тем как выполнить ремонт головы блока цилиндров самостоятельно, необходимо ознакомиться с некоторыми особенностями проведения работ. Первое что необходимо понимать это момент затяжки болтов, который предусмотрен для определённого типа двигателя. Неправильный момент затяжки болтов приводит к преждевременному нарушению герметичности прокладки, что приводит не только у течки смазывающей жидкости, но и антифриза. Также неправильная затяжка болтов ГБЦ может привести к нарушению компрессии в двигателе, что в значительной мере снизить его производительность.
Если во время затяжки крепежи подвергнуться большим усилиям, это может привести к деформации самой головы. В таком случае придётся произвести масштабную реконструкцию структуру ГБЦ.
Затягивать болты можно только строго следуя схеме производителя. В связи с, техническими характеристиками каждый автомобиль имеет свои особенности затяжки болтов и соответствующую схему, которой стоит придерживаться во время проведения работ.
В передней части головы блоков предусмотрена специальная область для размещения приводного ремня и распределительного вала, а также цепи натяжения.
Для фиксации свечей системы зажигания в корпусе головы блока цилиндров выполняются специальные отверстия в необходимом количестве. В правой части ГБЦ имеется специальное отверстие для шпилек, фиксирующих коллекторы спуска и выпуска топливной смеси.
В месте взаимодействия головы и блоков устанавливается специальная герметичная прокладка.
Форма головы блока полностью зависит от количества рядов двигателя автомобиля. Если двигатель авто оснащен одним рядом цилиндров, то голова представляет собой общий вид. В случае если двигатель автомобиля имеет несколько рядов, то для каждого ряда предусматривается самостоятельная конструкция крышки.
Особенности ремонта головы блока цилиндров.
Некоторая часть ремонта ГБЦ выполняется руками автолюбителей. Масштабный ремонт головы блока цилиндров и её шлифовка требуют наличия специализированного оборудования и хороших навыков в сфере ремонта автомобилей.
Для того чтобы отрегулировать клапана или произвести замену расходных элементов нет необходимости обращаться в специализированные сервис и платить значительное количество средств за работу мастеров.В данном случае ремонт можно произвести без демонтажа ГБЦ.
Для этого потребуется снять крышку головы блоков и произвести регулировку клапанов согласно инструкции производителя или осуществить замену необходимых элементов.
В случае необходимости расточки блоков, мотор автомобиля снимается полностью. Если же ремонт не требует снятия всего движка в таком случае может понадобиться демонтаж головы блоков.Во время ремонта головы блока цилиндров необходимо строго придерживаться инструкция производителя. В противном случае можно в значительной мере нарушать правильную работу системы транспортного средства.
Направляющие и фиксаторы устанавливаются при достижении ГБЦ определённой температуры, поэтому в гаражных условиях выполнить процедуру будет сложно.
В случае шлифовки головы также необходимо обратиться к рекомендациям производителя. В комплектующей инструкции указывается предельно допустимый момент шлифовки. Также необходимо узнать у мастера, на какую глубину будет обрабатываться элемент. В случае если износ элемента превышает допустимые нормы, ГБЦ восстановлению не подлежит. Поэтому придётся производить капитальный ремонт двигателя, с последующей замены головы.

Единственным способом избежать сложных неполадок ГБЦ, является своевременная диагностика и регулярное обслуживание важнейшей системы автомобиля.
Удачного обслуживания!

Что такое ГБЦ и как она выходит из строя?

Головка блока цилиндров является важной частью всех двигателей внутреннего сгорания, и растрескивание головки блока цилиндров может привести к катастрофическим повреждениям двигателя. В некоторых случаях растрескивание головки блока цилиндров может привести к такой серьезной травме двигателя, что ее необходимо заменить. В результате большинство автомобилистов стараются предотвратить растрескивание головки блока цилиндров, поскольку унция профилактики в этом случае стоит многих фунтов лечения. Все причины растрескивания головки блока цилиндров относительно просты и легко предотвращаются, за исключением случая отказа механических частей не по вине оператора.

Головка блока цилиндров, используемая в сочетании с прокладкой головки, уплотняет цилиндры автомобиля вместе с другими деталями, связанными с ними. Головка блока цилиндров адаптирована к автомобилю и имеет очень точно фрезерованные поверхности, обеспечивающие гладкую и гладкую посадку со всеми соединительными деталями. В случае небольшой трещины цилиндры могут потерять компрессию и пропускать зажигание. Сильные трещины могут серьезно повредить цилиндры двигателя. По этой причине при замене головки цилиндров или прокладки головки убедитесь, что вы используете правильные детали, включая болты, для работы, по этой причине рекомендуется использовать надежного специалиста, такого как HEAD TECH.

Даже новый автомобиль может растрескаться в головке блока цилиндров, если детали были установлены неправильно или если металл имеет слабые места. Особенно в случае автомобиля, который все еще находится на гарантии, водители должны обсудить с дилером растрескивание головки блока цилиндров. Обязательно осмотрите любой автомобиль перед покупкой, чтобы проверить наличие слабых мест в металле или неправильно установленных компонентов. Сюда входит и прокладка головки блока цилиндров, поскольку неправильная установка этой важной детали может вызвать растрескивание головки блока цилиндров.

Растрескивание головки блока цилиндров стало более распространенным явлением, поскольку производители автомобилей используют в своих двигателях смешанные металлы. Например, многие автомобили имеют твердый чугунный блок цилиндров, но алюминиевую головку блока цилиндров. Эти два металла расширяются с разной скоростью, что может привести к растрескиванию головки блока цилиндров.

Самая частая причина появления трещин в головке блока цилиндров — перегрев. Когда автомобиль перегревается, это создает нагрузку на все его металлические компоненты, включая головку блока цилиндров, которая часто находится в центре нагрева.Это может привести к выходу из строя прокладки головки блока цилиндров, что может привести к растрескиванию головки блока цилиндров из-за деформации компонентов и утечки давления. Все водители должны правильно обслуживать свои автомобили, чтобы не допустить перегрева.

Многие водители по ошибке заливают радиатор прохладной водой при перегреве автомобиля, пытаясь снизить температуру. Это не лучшая идея, потому что быстрое изменение температуры приведет к растрескиванию головки блока цилиндров из-за термического напряжения. В случае, если головка блока цилиндров переживает перегрев, водитель может непреднамеренно разрушить ее, пытаясь сделать добро.

Чтобы предотвратить перегрев, убедитесь, что ваш радиатор залит и находится в хорошем состоянии, с плотно закрытой крышкой. Убедитесь, что термостат вашего двигателя находится в хорошем рабочем состоянии и точно отражает температуру. Убедитесь, что у вас нет натянутых ремней или негерметичных шлангов, а вентилятор работает эффективно. Если ваша машина действительно перегревается, остановитесь, выключите двигатель и дайте ему полностью остыть, прежде чем добавлять воду.

Трещины в головке цилиндров также могут быть вызваны локализованными горячими точками в двигателе, которые обычно представляют собой отказ какой-либо части системы охлаждения.Всегда обращайте внимание на горячие точки, особенно если прокладка головки блока цилиндров вышла из строя и недавно потребовала замены. Горячие точки часто возникают из-за неравномерного расширения деталей двигателя, негерметичных шлангов и предварительного воспламенения в цилиндрах двигателя.

Если ваш автомобиль перегрелся, проверьте головку блока цилиндров и прокладку на предмет трещин или деформации. Если головка блока цилиндров даже немного деформировалась при промывании, это вызовет растрескивание головки блока цилиндров. В этом случае, возможно, потребуется заменить прокладку головки блока цилиндров, а головку блока цилиндров следует снова отшлифовать до того, как она треснет.

Отливка головки блока цилиндров: ASK Chemicals

Головка блока цилиндров двигателя определяет характеристики двигателя с точки зрения его рабочих характеристик, например выходная мощность, крутящий момент и поведение выхлопных газов, расход топлива и акустика почти не отличаются от других компонентов двигателя. Он содержит ключевые элементы для механического управления газообменом или горением. Здесь особое значение имеет управление клапанами.

Метод отливки головки блока цилиндров следует определить заранее.При создании базовой конструкции головки блока цилиндров рекомендуется учитывать опыт литья и изготовления моделей. Желаемая геометрия не может быть реализована всеми методами литья. Форма и положение впускных и выпускных каналов, а также форма камеры сгорания, в частности, определяют общую геометрию головки блока цилиндров. Кроме того, диаметр цилиндра и расстояние между цилиндрами имеют большое влияние на базовую геометрию.
Поскольку сгорание топлива вызывает высокие температуры, в том числе в головке блока цилиндров, подходящая концепция охлаждения имеет большое значение.Охлаждающая жидкость обычно подается в нижнюю часть головки блока цилиндров через прокладку головки блока цилиндров в картере и через несколько отверстий. Из всех возможных систем охлаждения (например, охлаждение с поперечным потоком, охлаждение с продольным потоком или их комбинация) оптимальная система охлаждения определяется с использованием соответствующих имитационных моделей, а возможные критические области обнаруживаются на ранней стадии.
Каналы для системы водяного охлаждения и подачи масла часто очень тонкие и в настоящее время представляют собой наибольшую проблему для литейщика при производстве головок блока цилиндров, поскольку даже незначительные изменения в технологическом процессе могут привести к переделке или браку детали.

Способы литья

Головки цилиндров двигателей внутреннего сгорания предъявляют высокие требования к механическим свойствам материалов при температуре выше 150 ° C. Сложность формы, а также уровень нагрузки, возникающей во время работы, значительно возросли в недавно разработанных головках блока цилиндров, в частности, для дизельных двигателей с прямым впрыском.
Для изготовления головок цилиндров используются различные материалы в зависимости от требований к двигателям и метода литья.В дополнение к алюминию также можно использовать чугун для больших двигателей и грузовых автомобилей. За некоторыми исключениями, алюминий — это материал, который используется в двигателях легковых автомобилей. В случае давления воспламенения → 150 бар необходимы специальные сплавы, которые должны соответствовать самым высоким требованиям с точки зрения

  • Высокая прочность на растяжение и высокое сопротивление ползучести при температурах от комнатной до 250 ° C
  • Высокая теплопроводность
  • Низкая пористость
  • Высокая пластичность и эластичность с высокой термостойкостью
  • Хорошие литейные свойства и низкая подверженность горячим трещинам

Инструменты для моделирования, например. г. для заполнения формы и затвердевания во время процесса литья, уже интенсивно используются на этапе планирования нового компонента, чтобы найти оптимум между различными целевыми параметрами.
В настоящее время широко распространены следующие методы литья:

  • Литье в песчаные формы
  • Литье в постоянную форму
  • Метод литья под давлением
  • Метод литья под давлением

При литье в песчаные формы и форма, и стержень изготавливаются на основе кварцевые пески или специальные пески.Как правило, пресс-форма основана на связующих, связанных бентонитом, тогда как стержни основаны на химических связующих.
Сложные геометрические формы компонентов — даже с поднутрениями — могут быть легко получены с использованием химически связанных материалов пресс-форм в методе упаковки стержней. Еще одно преимущество методов состоит в том, что рентабельное производство возможно даже в случае небольших объемов и что изменения могут быть внесены относительно быстро.
Преимущество метода упаковки стержней, когда все контуры компонентов представлены песчаными стержнями, заключается в том, что температура отлитых деталей обычно не опускается ниже 500 ° C между литьем и затвердеванием.В результате получается отливка с максимально низким напряжением и высокая точность размеров.
Метод литья под низким давлением рекомендуется для изготовления опытных образцов и небольших серий. Расплав попадает в форму через стояк и подвергается давлению прибл. От 0,1 до 0,5 бар. В результате получается структура очень высокого качества, так как давление сохраняется и во время затвердевания.

Постоянные изложницы из серого чугуна или горячекатаных сталей используются для производства сплавов легких металлов.Как и при литье в песчаные формы, стержни помещаются в литейную форму. При непрерывном литье в формы различают литье под давлением под давлением и литье под низким давлением.

Метод по потерянной пене — это, по сути, особая форма литья под давлением. Различные слои головки блока цилиндров формируются из вспененного полистирола, а затем склеиваются. В этом методе две модели головки блока цилиндров соединяются вместе с системой затвора и стояками, образуя так называемый кластер. Затем эту группу моделей многократно окунают в керамические покрытия и сушат с помощью воздушного потока.Гроздь отливается после того, как она была помещена в гусиную шею и окружена рыхлым песком. Во время заполнения формы полистирол отступает и превращается в газ. Одним из преимуществ этого метода является то, что в процессе также отливаются скважины с толщиной стенки до 4 мм. Кроме того, можно создать маслопроводы любой формы и добиться значительно более точных допусков в камере сгорания, при этом необходимое усилие обработки сведено к минимуму.

В методе литья под давлением используются постоянные формы из термообработанной горячекатаной стали.Формы необходимо обрабатывать антиадгезивом перед каждым процессом «стрельбы».

Перспективы технологии головки блока цилиндров

Дальнейшее развитие технологии головки блока цилиндров будет направлено в сторону облегчения конструкции, использования более высокопрочных материалов и более экономичных производственных процессов. Использование многоклапанной технологии, в том числе и для дизельных двигателей, позволит дополнительно оптимизировать газообмен и повысить удельную мощность цилиндра. Кроме того, свойства двигателей постоянно улучшаются с точки зрения снижения расхода топлива и выбросов вредных веществ.Постоянное соответствие этим новым требованиям — серьезная проблема для дизайнеров.

Системные решения для литья головки блока цилиндров

Помимо точной геометрии детали, необходимо заранее учитывать возможные методы литья и формования, чтобы получить оптимальную литьевую деталь в условиях серийного производства. Помимо различных изменений конструкции, во время пилотного производства также был получен первоначальный опыт в отношении будущих свойств компонентов, браковки и переделки.Чрезвычайно важно держать под контролем браки и, в конечном итоге, все факторы, ограничивающие выпуск, не позднее начала серийного производства. Это единственный способ одновременно достичь высокой производительности и низких затрат, чтобы иметь возможность поддерживать указанную цену на компонент.
Как уже было подробно описано выше, головка блока цилиндров — это компонент, который по существу определяет свойства двигателя. Уменьшение габаритов обеспечивает постоянное уменьшение веса головки блока цилиндров — как из чугуна, так и из алюминиевого литья.В то же время требования к компоненту постоянно растут. Тесное сотрудничество между модельером, литейщиком и дизайнером в начале новой разработки — единственный способ противодействовать этому конфликту целей.
Реагенты, используемые в процессе, также становятся все более важными для обеспечения надежности компонентов на протяжении всего жизненного цикла автомобиля. В настоящее время программное обеспечение для моделирования процесса заполнения формы, а также отверждения стало современным.В дополнение к четко определенным процессам плавление и обработка расплавленным металлом требует использования самых чистых шихтовых материалов и обрабатывающих агентов.
При производстве форм и особенно стержней необходимо прежде всего убедиться, что используемые основные формовочные материалы и связующие вещества гарантируют хорошую размерную однородность стержней или пакетов стержней. При отливке чугуна также возможно использование присадок и огнеупорных покрытий. Тот факт, что толщина стенок сердечников с водяной рубашкой и, в частности, сердечников маслопровода была уменьшена до 4 мм, требует, чтобы вяжущие вещества для песка для керна гарантировали высокую начальную прочность, чтобы гарантировать, что керн будет обрабатываться без разрушения керна.
Используемое связующее должно обладать высокой прочностью в горячем состоянии во время процессов литья и затвердевания, чтобы исключить риск разрушения стержня и отсутствие стабильности размеров даже в этом крайне критическом состоянии филигранных стержней. Однако связующее должно обеспечивать оптимальную вытяжку в то же время во время процесса удаления стержня. Этот баланс становится особенно очевидным при литье алюминиевых сплавов. Пузырьковые дефекты и микропористость компонента вызывают утечки и обычно приводят к браку.Чтобы свести этот риск к минимуму, важно вкладывать средства в как можно более спокойное наполнение формы. Кроме того, важно учитывать добычу газа из активной зоны и осуществлять ее надлежащим образом. В целом связующий агент должен быть сконструирован таким образом, чтобы свести к минимуму выбросы газа и других веществ. Выброс газа из связующего во время разливки должен быть согласован с металлом отливки и интервалом затвердевания. То же касается и добавок. Если используются покрытия, газопроницаемость продукта также должна подходить для данного процесса.
Кроме того, при отливке чугуна могут возникать стружки. Характеристики расширения песка основных формовочных материалов, газоразрыв связующих, газопроницаемость покрытия и уровень прочности смеси материалов формы имеют большое влияние, но могут только компенсировать дефекты в процессе заполнения формы и соответствующий нагрев части формы в ограниченной степени. Основной проблемой при литье чугуна является предотвращение металлизации и / или проникновения и образования прожилок.Металлизацию и проникновение можно предотвратить, прежде всего, путем выбора правильного покрытия, которое должно быть согласовано как с материалом формы, так и с металлом отливки, чтобы предотвратить неблагоприятные химические реакции.
Прослойка, особенно в сердечниках с водяной рубашкой и сердечниках маслопроводов, является постоянной проблемой в практике литья чугуна. В большинстве случаев лечебные и профилактические меры против возникновения этого дефекта могут быть предприняты путем выбора подходящего основного материала формовки или целенаправленного использования добавок для песка.Шероховатость поверхностей во впускном и выпускном каналах может быть предотвращена за счет гранулометрического состава используемого материала пресс-формы или за счет использования покрытия, которое закрывает зазоры между порами песчинок.
В дополнение к решению чисто технических проблем используемые шихтовые материалы должны быть максимально экологичными. В настоящее время сотрудники, местные жители вокруг литейного цеха, а также власти очень заинтересованы в сведении к минимуму вредных выбросов, запаха, дыма и конденсата, а также в том, чтобы эти выбросы соответствовали требованиям безопасности труда во время производственного процесса.

Что такое отверстие для головки цилиндров и как оно увеличивает мощность?

Это работа только для самых опытных механиков, но перенос головы может привести к впечатляющему увеличению мощности при правильном выполнении

Существует бесчисленное множество способов модифицировать автомобиль для увеличения мощности, но все они сводятся к одним и тем же общим факторам: подавать больше воздуха и топлива в цилиндры, эффективно сжигать его и выпускать его как можно быстрее и плавнее.И хотя многие заправщики одержимы принудительной индукцией, перенос головки блока цилиндров — гораздо менее радикальная, но стоящая модификация, которая могла бы принести в конюшню еще несколько лошадей.

Головки цилиндров изготавливаются методом литья, при этом чугун или алюминиевый сплав заливают в шаблон для застывания. Во время этого процесса может произойти отливка, которая является дефектом, вызванным утечкой металла из стыков в отливке и контактом между основанием формы и материалом в расплавленном состоянии.После изготовления основного материала головки используется обработка с ЧПУ для фрезерования седел клапанов и любых других небольших фасок и надрезов, необходимых для завершения конструкции головки блока цилиндров.

Анатомия головки блока цилиндров с соответствующим клапаном наверху

Все это приводит к довольно грубой головке блока цилиндров, влияющей на поток жидкости, когда она проходит через боковую часть головки блока цилиндров и попадает в цилиндры через горловину клапана.Для наиболее эффективного потока жидкости и максимальной производительности головку блока цилиндров можно обработать, чтобы уменьшить количество небольших ограничений и шероховатостей, которые могут препятствовать потоку в каждый соответствующий цилиндр. Уменьшение турбулентности потока жидкости приведет к более плавному впуску и выпуску системы, что приведет к увеличению мощности.

Перфорация базовой головки может быть завершена с помощью небольшого ручного сверла с коническими сверлами шлифовального станка, которые, по сути, действуют как моторизованная наждачная бумага.Для более тяжелых работ, таких как согласование портов, вам понадобится шлифовальный станок и твердосплавные заусенцы, чтобы аккуратно прорезать материал головки блока цилиндров. Более сложную геометрию можно перенести с помощью станка с ЧПУ, используя лазерное наведение для идеальной формы и бритья головки блока цилиндров в точном соответствии со спецификациями, введенными пользователем.

Перенос головы — долгий, сложный и запутанный процесс, но выигрыш в мощности может того стоить.

Чтобы правильно проанализировать и подтвердить работу, сначала необходимо протестировать головку на стенде для измерения расхода воздуха, который измеряет объемный расход (сколько воздуха попадает в головку и выходит из нее).Это даст базовую цифру для сравнения после того, как головка будет полностью перфорирована и отполирована, что приведет непосредственно к увеличению мощности.

Установка головки блока цилиндров для испытаний на стенде воздушного потока.

В головке блока цилиндров есть много областей, за которыми следует обратить внимание:

• Выхлопные отверстия — материал можно срезать, особенно с верхней части каждого выпускного отверстия, где воздух с наибольшей скоростью выходит из цилиндра. Также можно выполнить согласование порта с выпускным коллектором, убедившись, что нет изменений в диаметре между любыми компонентами, которые в противном случае могли бы вызвать ограничение.

• Впускные отверстия — материал можно сбрить, чтобы избавить порт от выбоин и нежелательного металла от литья, но с сохранением определенной шероховатости поверхности, чтобы способствовать испарению топлива, отложившегося на боковых сторонах порта. Изменение всей ориентации впускного порта также может быть крайней, но эффективной формой перфорации головки, например, изменение угла порта по отношению к бегунку от впускного коллектора, чтобы минимизировать возмущение потока жидкости.Согласование портов также применяется к впускному коллектору, чтобы убедиться, что он точно соответствует

• Карман горловины клапана — возможно, наиболее важная область, которую нужно сгладить и расширить, способствуя эффективному движению потока через горловину за счет сглаживания любых краев и фаски, оставленных заводской обработкой

• Седло клапана — особенно сложная работа, которую почти наверняка должен выполнять только тот, у кого есть доступ к оборудованию с ЧПУ. Эта модификация гарантирует, что клапаны создают точное уплотнение с седлом клапана в закрытом состоянии, тем самым улучшая объемный КПД клапана. двигатель

• Камера сгорания — полировка верхней части камеры сгорания (в которой находится свеча зажигания) способствует эффективному выпуску газа из цилиндра, а полированная поверхность обеспечивает плавный переход сгоревшей воздушно-топливной смеси из цилиндра. цилиндр и в выпускной коллектор

Согласование портов может включать стружку из выпускного и впускного коллектора вместо головки блока цилиндров.

После того, как увеличение мощности от других методов достигнет максимальной точки, перенос головки может стать отличным следующим шагом к созданию еще одного возрастающего скачка мощности. Не ждите огромных скачков в лошадиных силах; Результаты, очевидно, зависят от исходного состояния ГБЦ и качества изготовления. Если вы верите в болтовню на онлайн-форумах, головки блока цилиндров LS1 могут дать от 10 до более чем 50 л.с. дополнительных от порта и полировки, так что это ни в коем случае не линейный процесс.

Однако небольшое расширение впускного и выпускного отверстий немного изменит способ выработки мощности вашим двигателем; крутящий момент будет принесен в жертву при более низком диапазоне оборотов из-за уменьшения скорости жидкости из-за нового расширения порта, но прирост мощности будет высоким в диапазоне оборотов, поскольку больший объемный расход воздуха и топлива может пробиться в цилиндры.Соедините отверстие головки с рабочим распределительным валом с хорошим высоким подъемом клапана, и это может иметь серьезный потенциал для более высокой выходной мощности в верхнем диапазоне оборотов.

Двигатель LS1, похоже, имеет широкий простор для работы с головкой блока цилиндров.

Предостережение перед тем, как вы начнете разбирать головку блока цилиндров с помощью дрели — этот вид модификации должен выполняться только тем, у кого есть прошлый опыт в этом, или путем передачи головки в профессиональную мастерскую для обработки.Чрезмерное портирование головы не оставляет пути назад; Это приведет к тому, что головка блока цилиндров окажется в мусорном ведре и будет заменена на дорогостоящую.

Так что не полагайтесь на обучающие материалы или статьи YouTube, посвященные портированию и полировке головки блока цилиндров. Однако с помощью опытного прикосновения и некоторого умелого шлифования вы можете получить некоторых когда-либо необходимых дополнительных лошадей обратно под капот, что, по сути, является просто очисткой!

Высококачественные головки цилиндров

по отличным ценам — Головки цилиндров King

Для наиболее популярных применений King Cylinder Heads предлагает новые высококачественные головки цилиндров.
Эти головки цилиндров представляют собой улучшенные отливки, которые резко снижают вероятность повторения проблемы. Пожалуйста, проверьте свою область применения в разделе «Новые головки цилиндров».

Если вы не видите список вашего автомобиля в разделе «Новые головки цилиндров», то, скорее всего, мы предлагаем восстановленную головку блока цилиндров. Вот некоторые из восстановленных головок, которые мы предлагаем:

FORD

1.9 Escort Tracer 1991-96 C # FOEE $ 399

2.0 Escort 1997-02 C # F7CE $ 375

2.0 Focus 2000-04 C # YS4E 419 долл. США

3.0 V6 2000-08 C # F6DE $ 299

3.0 V6 1986-99 C # E6AE 299 долл. США

4.6 V8 SOHC 2001-08 C # 1L2E 449 долл. США

5,4 V8 SOHC 2V 1997-99 C # F75E 449 долл. США

5.4 V8 SOHC 2V 1999-05 C # 2L1E, XL3E, 2L3E $ 449

HONDA

1,5 / 1,6 CIVIC 1988-95 C # PM3, PM9 425 долл. США

1.6 CIVIC NO VTEC 1996-00 C # P2A, P2F 399 долларов США

1. 6 CIVIC VTEC 1996-00 C # P2J 550 долларов США

1.6 CIVIC VTEC 1992-95 C # PO8 550 долларов США

1,7 CIVIC VTEC 2001-06 C # PLE 429 долл. США

1.7 CIVIC 2001-06 C # PMR $ 429

2.0 CRV 1997-01 C # P75 599 долл. США

2.2 ACCORD VTEC 1994-97 C # POA $ 425

2.2 ACCORD 1994-97 C # POB $ 425

2.2 ACCRD PRLDE 1990-95 C # PT3 425 $ 2.3 ACCORD 1998-02 C # PAA 425 $

GM

2.0 SUNBIRD OHC 1987-94 C # 098 350 долл. США

2.2 ECOTEC DOHC 2002-08 429 долл. США

2.3 QUAD-4 1995 C # 456 375 долларов США

2.4 QUAD-4 1996-02 C # 799, 683 375 долларов США

4.8 / 5.3 1999-07 C # 706, 862 299 долл. США

КРАЙСЛЕР / ДОДЖ / ДЖИП

2.0 NEON SOHC 1995-05 C # 737 399 долл. США

2.4 PT CRUISER 2001-08 Клапаны и пружины только 399 $

3.3 / 3.8 V6 2000-07 C # 688 $ 275

3,7 V6 Jeep 2002-12 ВСЕ новые сиденья 449 $ 4,7 V8 Non-HO 1999-07 ВСЕ новые сиденья 499 $

На наши восстановленные головки блока цилиндров распространяется гарантия сроком 1 год, и в большинстве случаев они могут быть отправлены в тот же день.

Для получения подробной информации позвоните по номеру 1-888-531-5464.

King Cylinder Heads обеспечивает оптовые цены для малых, средних и крупных закупок. Оптовые закупки могут производиться с любым сочетанием номеров деталей. Оптовые цены применимы к разовым закупкам любой комбинации каталожных номеров в следующих количествах:

10 или больше — скидка 10% на стоимость сайта.

25 и более — скидка 10% на цены на сайте и бесплатная доставка в 48 штатах.

100 и более — Подробности по телефону.

По вопросам оптовых закупок звоните (888)531-5464

Наука о головках цилиндров | Hot Bike

Откройте практически любой каталог производительности, и вы увидите множество головок цилиндров с высокой пропускной способностью.Энтузиасты производительности приветствуют огромный выбор головок с распростертыми объятиями, потому что он предлагает множество вариантов производительности. Обратной стороной является то, что существует множество запутанных вариантов выбора. Самый простой выход — купить двигатель «в ящике» или комплект для повышения производительности. Однако это не отделяет вас от стаи. Вместо этого он делает вас частью стаи. Все мы знаем, что чем больше воздушный поток, тем больше мощность, а большие порты и клапаны пропускают больше воздуха. Что ж, это клише верно лишь до определенного момента, потому что в игру вступают и другие критические факторы.Качество воздушного потока, направление и скорость воздушного потока, а также качество сгорания также играют важную роль в производстве энергии. В этой статье мы кратко рассмотрим некоторые важные факторы, которые следует учитывать при выборе головки блока цилиндров.

Стенд расходомера — это инструмент, который обычно используется для оценки систем впуска и выпуска путем предоставления показаний расхода воздуха в кубических футах в минуту (куб. Фут в минуту). Стенды потока предназначены для измерения стационарного движения воздушного потока, но необработанные показания воздушного потока имеют некоторые ограничения, поскольку работающий двигатель никогда не оказывает постоянной нагрузки ни на впускное, ни на выпускное отверстие. Это означает, что простое увеличение объема воздушного потока не обязательно приводит к увеличению мощности. Вместо этого он только определяет потенциал увеличения мощности. Это связано с тем, что увеличение мощности зависит не только от количества воздушного потока, но и от его качества. Если не будет создан дополнительный воздушный поток, способствующий сгоранию, увеличение мощности не будет реализовано.

Головки цилиндров

— это существенное вложение, но они предлагают огромный потенциал для увеличения мощности при правильном согласовании с рабочим объемом двигателя, диапазоном оборотов, распределительным валом, системой впуска и выпуска.Хорошие головки цилиндров являются одним из ключевых факторов хорошей производительности, поскольку они играют ключевую роль в управлении потоком воздуха, проходящего через двигатель. Воздух проходит через впускную систему, потому что между цилиндром и атмосферой существует перепад давления. Дифференциал перемещает всасываемый заряд мимо карбюратора или корпуса дроссельной заслонки впрыска топлива, через впускной коллектор и канал и, наконец, в цилиндр. Клапаны, установленные в камере сгорания, используются для управления потоком впускных и выпускных смесей в цилиндр и из него.Эти клапаны также необходимы для плотного уплотнения высокого давления сгорания внутри цилиндра во время работы двигателя. Поскольку выхлопной заряд имеет более высокую температуру и давление, чем всасываемый, выпускной клапан обычно составляет только около 80 процентов размера впускного клапана. Диаметр отверстия цилиндра и расстояние между клапанами являются определяющими факторами для максимального размера клапана.

После определения рабочего объема двигателя, степени сжатия, наиболее важного диапазона оборотов (низких, средних или высоких) и максимальных оборотов в минуту можно определить другие параметры, такие как требования к воздушному потоку и характеристики распределительного вала.Ключевые соображения при выборе головки блока цилиндров включают пропускную способность и совместимость с другими компонентами двигателя, хотя внешний вид также играет определенную роль в работе некоторых производителей двигателей.

Требования к воздушному потоку
Требования к воздушному потоку двигателя в первую очередь определяются рабочим объемом, оборотами в минуту и ​​желаемым уровнем производительности. Чем больше рабочий объем, выше частота вращения и выше желаемый уровень производительности, тем выше потребность в воздушном потоке. Однако имейте в виду, что существует решающая взаимосвязь между размером порта, воздушным потоком и мощностью.

При выборе головок цилиндров мощность двигателя можно приравнять к объемному КПД (VE). Двигатели с низкой и средней производительностью, которые безнаддувные и работают на бензине, будут иметь VE ниже 100 процентов, обычно в диапазоне 60-90 процентов. Это означает, что во время работы двигателя цилиндр будет заполнен меньше, чем его вместимость, или меньше, чем на 100 процентов. Двигатели с серьезными характеристиками обычно достигают 100–110 процентов VE, а некоторые — 120 процентов или выше.Но этим двигателям нужны головки с высоким потоком (и индукционные системы) для достижения высокого VE.

Важно понимать, что два двигателя с одинаковым рабочим объемом могут иметь разные требования к воздушному потоку. Например, предположим, что один двигатель рассчитан на выработку 1,5 лошадиных сил на кубический дюйм, а другой — только 1,0 лошадиные силы на кубический дюйм. Двигатель мощностью 1,5 л.с. / куб. Дюйм будет иметь более высокий VE; следовательно, для него потребуется больший воздушный поток, чем для менее мощного двигателя. Еще один момент, который стоит отметить, заключается в том, что большая пропускная способность воздушного потока не обязательно улучшит производительность двигателя и может даже снизить ее из-за более низких скоростей вращения портов, особенно на низких оборотах.По этой причине теория «чем больше, тем лучше» неприменима к выбору головки блока цилиндров.

Недостаточный поток воздуха для рабочего объема двигателя — обычная проблема для многих недавно приобретенных велосипедов с установленными комплектами большого диаметра / ходового поршня. Если мы предположим, что рабочий объем вашего двигателя требует потока воздуха 170 куб. Футов в минуту при 6000 об / мин, а поток ваших головок цилиндров только 150 куб. головки с расходом 170 куб. футов в минуту, или (3) допускают меньшую производительность от головок 150 куб. футов в минуту.

Головки, которые расходуют меньше, чем общий требуемый воздушный поток, будут производить большую мощность на низких и средних частотах, но мощность будет быстро падать при высоких оборотах. Это то, что происходит, когда рабочий объем двигателя увеличивается за счет расточки и / или хода, но головки цилиндров (и / или система впуска) остаются стандартными.

Классическим примером этого состояния является увеличение двигателя Twin Cam 88 до 95ci, но с сохранением стандартных головок и кулачка. Двигатель будет иметь отличный крутящий момент на низких и средних оборотах, но мощность в лошадиных силах резко падает на 5000 об / мин.Двигатель рухнет лицом вниз и развивает только 75 л. с. (0,79 л.с. / куб. Дюйм), потому что у него заканчивается воздух на высоких оборотах. В этом примере комбинация деталей скорее неполная, чем несовместимая.

Однако важно помнить, что показатели максимального расхода — это только часть истории воздушного потока. Хорошие показатели расхода при низком и среднем подъеме также важны, потому что клапан тратит меньше времени при максимальном подъеме, чем при низком и среднем подъеме. Например, клапан достигает максимального подъема только один раз во время открытия и закрытия, но дважды проходит точки нижнего подъема: один раз во время открытия и еще раз во время закрытия.По этим причинам головки блока цилиндров нельзя точно сравнивать только по показателям пикового расхода. Несмотря на то, что впечатляющие показатели пикового расхода могут продавать детали, ваш велосипед ускоряется именно потоком по всей кривой подъема. Допустимо использовать числа пикового расхода при сопоставлении потенциала воздушного потока головки блока цилиндров с требуемым расходом воздуха для данного рабочего объема двигателя и уровня производительности, но не при сравнении одной головки с другой. Правильный метод сравнения расхода воздуха между различными головками цилиндров — это сложить числа расхода во всех точках измерения и использовать общее значение для сравнения.Тем не менее, важно помнить, что скорость порта (обсуждается ниже) — еще одно важное соображение, касающееся воздушного потока.

Порты
Размер и конструкция порта могут иметь большое влияние на кривые мощности и крутящего момента. Решающим фактором для получения хороших кривых мощности является отверстие в головке блока цилиндров, обеспечивающее адекватный массовый расход и скорость в соответствии с требованиями двигателя. До определенного момента, чем выше скорость воздушного потока, тем эффективнее порт заполняет цилиндр.Порт или клапан большего размера могут пропускать больше воздуха при высоком подъеме клапана, но могут привести к меньшей скорости потока при низких оборотах. Такие условия будут приводить к плохим показателям крутящего момента до тех пор, пока скорость не возрастет при более высоких оборотах двигателя.

В идеале вам нужна наименьшая площадь поперечного сечения порта, которая удовлетворяет требованиям к воздушному потоку двигателя для наиболее важного диапазона оборотов, другими словами, наименьший порт с максимальным расходом. Для уличного двигателя это будет поддерживать высокую скорость порта на низких оборотах (ниже пикового крутящего момента), что приводит к большому крутящему моменту на низких и средних скоростях при максимальном ускорении мотоцикла.Порты с высокой скоростью также улучшают реакцию дроссельной заслонки, экономию топлива и управляемость.

Определение значений скорости порта (обычно футов в секунду) требует использования датчика скорости, подключенного к расходомеру, и в идеале включает карту скорости всего поперечного сечения порта. Однако обратите внимание, что цифры скорости порта трудно найти в мире производительности Harley, потому что многие производители двигателей производительности не проверяют и не публикуют их. Ваш лучший источник — это часто знающий старший носильщик, специализирующийся на серьезной работе.

Число пиковой скорости порта не обязательно является всей историей, подобно числам воздушного потока, где пиковый расход — это еще не вся история. Распределение скорости внутри порта также важно. Порты с высоким КПД часто показывают, что примерно 90 процентов порта протекает со скоростью 90 процентов или более от пиковой скорости. Здесь важна карта скоростей порта.

Еще один момент, на который следует обратить внимание, — это то, что числа скорости относятся к данному стенду потока; поэтому их нельзя обязательно точно сравнивать со значениями, сгенерированными на другом стенде.К настоящему времени вы должны знать, что есть много тонкостей, помимо значений пикового расхода воздуха, которые отличают хорошо работающую головку от средней или даже плохой головки.

Еще одно важное соображение, связанное с головкой блока цилиндров, — это сбалансированный поток между впускным и выпускным отверстиями. Следовательно, разумно оценивать общий поток ГБЦ, а не только поток на впуске. Хотя наибольшее внимание уделяется показателям расхода во впускном канале, значения расхода на выхлопе также важны, поскольку существует критическая взаимосвязь между потоками на впуске и выхлопе.Головка с отличным впускным каналом может быть ограничена слабым потоком выпускного отверстия, и двигатель никогда не достигнет своего полного потенциала мощности. Один из методов оценки выпускного отверстия состоит в том, чтобы разделить выпускной поток на впускной поток при одном и том же подъеме клапана (еще лучше, на общий поток при всех приращениях подъема), чтобы определить соотношение потоков выпускных и впускных (E / I). Как правило, стандартные головки цилиндров имеют соотношение потока E / I от 60 до 70 процентов, головки со средними рабочими характеристиками — соотношение 70-75 процентов, а головки с серьезными рабочими характеристиками — соотношение 75-85 процентов.Слишком большой поток выхлопных газов может привести к чрезмерной продувке цилиндра и потере мощности. Большинство производителей двигателей предпочитают соотношение E / I от 75 до 85 процентов. Как правило, чем выше соотношение E / I, тем больше отдача от максимальной мощности за счет крутящего момента на низких оборотах.

Клапаны и седла
Форма клапанов, а также углы и ширина клапанов и седел клапанов имеют огромное влияние на объем и качество воздушного потока и тесно связаны с конструкцией портов и наполнением цилиндров.Конкретная работа клапана имеет важное отношение к тому, как воздух обтекает седло и входит в камеру сгорания, как выхлопные газы выходят из камеры и как они взаимодействуют. В результате углы седла и обратные прорези на клапанах могут резко изменить потенциальные значения расхода и мощности.

Конструкция порта, особенно область радиуса короткой стороны, оказывает значительное влияние на направление воздушного потока на головку клапана. Часто вы можете заметить небольшую неровность на дне левого борта по радиусу короткой стороны.Отбойник предназначен для увеличения скорости воздушно-топливной смеси при ее повороте, что помогает удерживать топливо во взвешенном состоянии в воздушном потоке, чтобы оно не растекалось по стенкам порта. Выступ также используется, чтобы помочь направить топливно-воздушную смесь к головке клапана, а не к стенке чаши порта. Из-за инерции воздух не так легко меняет направление внезапно, поэтому изменение углов и ширины клапана и седла клапана или изменение конструкции порта может улучшить или ухудшить характеристики. По этим причинам очень важно, чтобы форма клапана, седла, чаша порта, радиус короткой стороны и стенки портов были согласованы друг с другом.

Конструкция камеры сгорания
Размер и форма камеры сгорания определяется конструкцией головки цилиндра и поршня. Конструкция камеры сгорания оказывает значительное влияние на перемещение пламени, эффективность сгорания, степень сжатия, ограничения детонации, выбросы выхлопных газов и, в конечном итоге, выработку энергии.

Некоторые головки имеют компактные камеры почек, сердца или асимметричной формы, вызывающие завихрение, которые увеличивают активность топливно-воздушной смеси, тем самым способствуя более однородному распределению смеси и более полному сжиганию всасываемого заряда. Расположение свечи зажигания как можно ближе к центру отверстия сократит путь пламени и ускорит сгорание. Эти конструктивные особенности приводят к более быстрому сгоранию и повышению эффективности. Камеры с высоким КПД часто требуют меньшего угла опережения зажигания для выработки мощности, делают это с меньшим расходом топлива и производят меньше выхлопных газов.

Установка компонентов
Помимо требований к воздушному потоку и конструкции камеры, при выборе головки блока цилиндров необходимо также учитывать возможность установки на другие компоненты.Например, если вы устанавливаете цилиндры с большим внутренним диаметром, например 3-13 / 16 дюйма, 4,0 дюйма или больше, убедитесь, что расположение болтов головки соответствует вашему размеру отверстия и расположению шпильки картера. Некоторые головки для вторичного рынка имеют приподнятые порты для улучшения воздушного потока и наполнения цилиндров, но для них могут потребоваться специальные системы впуска и выпуска для правильной установки и зазоров вокруг шасси и топливного бака. Кроме того, возврат масла в головку блока цилиндров и вентиляционные отверстия должны быть совместимы с маслами и вентиляционными отверстиями цилиндров и картера.Обязательно согласовывайте эти характеристики при выборе головок, цилиндров и картеров.

Valvetrain
Еще одним важным аспектом головки блока цилиндров являются клапанные пружины. Целью клапанных пружин является задержка смещения клапана за пределы нормального рабочего диапазона двигателя. Пружины клапанов должны соответствовать высоте подъема клапана, агрессивности конструкции кулачка, весу клапанного механизма и максимальным оборотам двигателя. Кроме того, каждый профиль кулачка генерирует определенные гармоники, для которых требуется подходящая пружина.Хотя обычная пружина в головке вторичного рынка может удовлетворять требованиям по давлению и установленной высоте, она может быть несовместима с данным выступом кулачка из-за гармоник.

Поскольку клапанная пружина и распределительный вал должны работать вместе, убедитесь, что используются пружины, совместимые с выступом кулачка, и установлены на правильной высоте для обеспечения подъема кулачка и требуемого давления в седле и над носом. Достаточное давление пружины обеспечивает оптимальную мощность за счет правильного управления клапаном. И наоборот, слишком большое давление пружины излишне увеличивает трение и износ клапанного механизма при одновременном снижении мощности.Чрезмерное давление пружины также может привести к обрушению гидравлического подъемника, что снизит подъемную силу, продолжительность и мощность.

Признаки несовместимости пружин клапана включают чрезмерно изношенные или сломанные детали и загадочные провалы кривой мощности в некоторой точке диапазона оборотов, которые не реагируют на изменения настройки впускной или выпускной системы. Некоторые профессиональные производители двигателей обнаружили, что криогенное замораживание клапанных пружин перед установкой может примерно удвоить срок их службы в двигателях серьезных соревнований.

Для некоторых комбинаций головки блока цилиндров и кулачка могут потребоваться клапаны с длинным штоком для достижения надлежащего расстояния между пружинами. Поскольку коромысла с более высоким передаточным числом увеличивают подъем клапана и открывают клапаны быстрее, могут потребоваться более жесткие пружины, и необходимо проверить зазоры между клапаном и поршнем. Независимо от того, покупаете ли вы предварительно собранные головки или собираете их самостоятельно, убедитесь, что клапанные пружины удовлетворяют необходимым требованиям.

Лет назад гонщики обычно делали детали клапанного механизма максимально легкими.Часто результатом были сломанные коромысла, погнутые толкатели, неточная установка фаз газораспределения и общее снижение мощности. Сегодня опытные производители двигателей стремятся к жесткости и жесткости клапанного механизма, а не к уменьшенному весу. Тяжелые толкатели большого диаметра с толстыми стенками и двойным конусом зарекомендовали себя как более точные и долговечные, чем более легкие.

Последние мысли
При вскрытии двигателя помните, что между рабочим объемом двигателя, оборотами в минуту, потоком воздуха и мощностью в лошадиных силах есть ключевое соотношение. Всегда думайте о том, чтобы построить двигатель снизу вверх, но проектируйте его сверху вниз. Когда объем двигателя, геометрия цилиндра / хода, частота вращения и область применения известны, можно выбрать соответствующую головку блока цилиндров.

American Cylinder Head Часто задаваемые вопросы о головках цилиндров

Что такое восстановленная головка блока цилиндров?


Восстановленная головка блока цилиндров — это головка блока цилиндров, которая была восстановлена ​​с использованием деталей, которые все еще находятся в рабочем состоянии.Некоторые головы были сварены или отремонтированы. Наши головки цилиндров обслуживаются в соответствии со стандартами на оригинальные детали или превосходят их. Все головки проходят испытания под давлением, чтобы гарантировать отсутствие утечек при отливке. При необходимости были установлены новые седла клапанов и заменены клапаны и пружины. Головки цилиндров окрашиваются, восстанавливаются и собираются заново.

ВСЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ AMERICAN соответствуют заводским спецификациям или превосходят их. Вы уверены, что, заказывая головку блока цилиндров American, вы получите восстановленную головку блока цилиндров высочайшего качества, доступную на рынке.

Каковы преимущества покупки модернизированной головки блока цилиндров по сравнению с новой головкой блока цилиндров? — Наверх


Большинство головок цилиндров подлежат ремонту и относительно недороги в ремонте. Восстановленная головка блока цилиндров часто стоит меньше половины стоимости новой.

Допустимые способы оплаты — В начало


Через нашу безопасную онлайн-систему оплаты мы принимаем карты Visa и Mastercard.

Вернуться к началу


Все продажи считаются окончательными; Любой возврат подлежит 20% комиссии за пополнение запасов.

Гарантия — Вверх


Наши головки блока цилиндров поставляются с большой гарантией 12 месяцев или 12 000 миль , в зависимости от того, что наступит раньше.

Гарантия не распространяется:

  • Неправильная установка.
  • Неправильная эксплуатация, включая халатное отношение, злоупотребление и перегрев.
  • При ремонте без нашего разрешения гарантия аннулируется.
  • Мы не несем ответственности за буксировку, аренду или диагностику.

Расположение номеров отливок — вверх


Номера отливок необходимы для определения и заказа правильного номера детали.

Ford:
Номера литья поздних моделей начинаются с RF и выбиты на выхлопной стороне. Номер кастинга будет состоять из комбинации букв и цифр. Некоторые номера кастинга расположены у свечей зажигания.

GM
Имеет от 6 до 9 цифр. Большинство номеров отливок грузовиков расположены на пружине. сторона ГБЦ. На автомобилях номер отливки находится на выхлопной стороне ГБЦ. На Chevy Aveo номер кастинга указан на конце головы, мы нужны последние 3 цифры номера отливки на всех головках цилиндров GM. Honda Обычно на выхлопе выбито от 3 до 4 букв и цифр. сторона ГБЦ.

Dodge
Штамп на передней части головы.Всегда включайте буквы в конце номер кастинга. На чугунных головках Dodge номера отливок выбиты на сторона клапана.

Daewoo
Штамп на конце головы.

Nissan
На выхлопной стороне выбито трехзначное сочетание букв и цифр.

Mitsubishi
Некоторые головки блока цилиндров имеют 4-значный номер и буквенную комбинацию, в то время как некоторые головки цилиндров не имеют номера литья. Номера отливок проштампованы. на выхлопной стороне.

Kia
Штамп на передней части головы.

Subaru
Имеет 4-значную комбинацию букв и цифр и проштампован на выхлопе. боковая сторона.

Isuzu
Штампованный на впускной стороне, это будет длинный литейный номер. Последние 3 цифры нужный.

Suzuki
На впускной стороне выбиты цифры.

Терминология справа и слева — Наверх


Некоторые двигатели V-6 и V-8 имеют головки блока цилиндров, которые взаимозаменяемы для левая и правая стороны.Однако многие двигатели V-6 и V-8 имеют головки блока цилиндров, которые должны быть установлен на определенной стороне двигателя.

ACH маркирует головки, которые должны использоваться на определенной стороне двигателя, как L (слева) и R (вправо). На стандартном рядном двигателе сторона определяется сидением за руль. Левая сторона головы находится у водителей слева, а правая сторона — у водителей. правильно.

Для поперечного двигателя сторона определяется стоянием позади двигателя. В правая часть головы находится рядом с брандмауэром.Левая часть головы находится у радиатора.

Номера VIN — вверх


Определите необходимую головку блока цилиндров по винному номеру автомобиля. Некоторые головки цилиндров можно идентифицировать по деталям с винным номером. К сожалению, это не норма, и мы рекомендуем использовать другую информацию, такую ​​как номер отливки или семейство двигателя, для определения необходимой головки блока цилиндров. Лучше всего выполнить поиск по винному номеру вашего автомобиля и посмотреть, найдена ли правильная головка блока цилиндров.Если продукт не найден, найдите головку блока цилиндров без использования номера vin.
[По-прежнему нет совпадения? Звоните нам! Уверены, твоя голова у нас есть! (800) 356-4889]

Тип двигателя — DOHC / SOHC — Наверх


DOHC означает двойной верхний распределительный вал.
SOHC — это аббревиатура от Single Overhead Camshaft

Special Info — To Top


. Это очень важно!
Разнообразие головок блока цилиндров очень велико, но некоторые отличаются только дополнительным отверстием для установки чего-то вроде распределителя.
Раздел специальной информации включает любую другую информацию, которая важна для определения точной головки блока цилиндров, которая требуется для вашего проекта. Здесь перечислены важные характеристики головки блока цилиндров, такие как VTECH, отверстие для системы рециркуляции отработавших газов или отверстия распределителя. Обязательно проверьте головку блока цилиндров на соответствие этим дополнительным характеристикам; это значительно снизит риск или невыполнение заказов. Если вы не уверены, заполните форму запроса продукта или позвоните нам, и мы поможем подобрать подходящую головку.

Что означает N / A? — Наверх


N / A означает «Не приобретено или неприменимо»

. Конкретные данные могут быть неприменимы, например, у двигателя может не быть левой и правой стороны, только одна головка.Это будет обозначено как N / A, поскольку это не относится к текущей головке блока цилиндров.
N / A может также заменять данные, которые мы в настоящее время не знаем или еще не вводили в нашу онлайн-базу данных. Мы работаем над тем, чтобы все наши головки цилиндров (1200+) были размещены в режиме онлайн с как можно более подробной информацией.

Тип автомобиля? — Автомобиль, грузовик или внедорожник? — К началу


Почему это важно?
Иногда производители автомобилей используют двигатели в легковых и грузовых автомобилях с одинаковыми обозначениями, но с разными характеристиками.Это может привести к путанице и пропуску заказов; Чтобы снизить этот риск, мы советуем нашим клиентам знать эту информацию. В этой категории есть только два различия: либо головка блока цилиндров для легкового, либо для грузового автомобиля.

Core Charge? — К началу


Core Charge — это дополнительная плата, которая добавляется к редким или «труднодоступным» головкам цилиндров. Эта сумма будет возвращена, когда мы получим вашу старую головку блока цилиндров. Только несколько головок цилиндров имеют эту дополнительную плату, она указана на странице с подробными сведениями о головках цилиндров как «Core Charge».

Пример головки блока цилиндров С сердечником
Пример головки блока цилиндров БЕЗ сердечника

Какие этапы процесса восстановления головок блока цилиндров? — В начало


  • Мыло для очистки

  • — Замачивание / запекание при температуре от 180 ºF до 190 ºF
    — Время: до растворения поверхности
    — Воздействие на окружающую среду: НЕТ, раствор разрушает масло, делая его растворимым, система Skim удаляет плавающие отходы.
  • Инспекция

  • — Визуальный (VT) и магнитный (MT) осмотр на наличие трещин в процессе эксплуатации.
    — Допустимые напоры направляются на производственные операции.
    — Забракованные головки оцениваются как:
    + Ремонт заглушки
    + Ремонтный сварной шов
    + Соскребанный
  • Направляющая / Седла и болты / Отверстия

  • — Направляющая и седла — Визуальный осмотр
    — Резьба отверстий — Визуальный осмотр
    — Удаление сломанного болта
  • Зона очистки паром

  • — Тип очистки паром (раствор цитрусового мыла)
    — Воздействие на окружающую среду — Нет
    — Процесс очистки: «Повторно собранная закрытая система»
    • Раствор разрушает масло, делая его почти на 100% растворимым.
    • Остаток улавливается системой восстановления, снимается и помещается в печь прямого пламени.
    • Среднее количество остатков 32 унции в месяц.

  • Плоское шлифование

  • — Убедитесь, что высота головки блока цилиндров соответствует заводским спецификациям
    — Головки имеют поверхность с требуемой обработкой по прямой линии

  • Сборка

  • Соберите головки цилиндров с клапанами, пружинами и всеми необходимыми компонентами, включая распределительные валы, если необходимо.
    Окончательный визуальный осмотр отверстий под болты, резьбы, поверхности головки цилиндров и портов. Затем головки упаковываются в прозрачный пластик, и к этикетке со штрих-кодом прикрепляется зеленая приемочная наклейка. Головки цилиндров либо складываются, либо немедленно отправляются.

Сокращения — В начало
















ADJ

Регулируемый

ВОЗДУХ

Воздушный индукционный реактор (выбросы)

КЛЮЧ

Алюминий

БДР

Болт вниз коромысло в сборе

CARB

карбюраторный

CC

Кубических сантиметров

CID

Рабочий объем кубических дюймов

CFI

Центральный впрыск топлива

C #

Отливочный номер

DIST

Дистрибьютор

DOHC

Двойной верхний кулачок

EFI

Электрический впрыск топлива

EFP

Электронный топливный насос

EX

Выхлоп

Ф. Я

Впрыск топлива

FWD

Привод передних колес

НАТРИЙ H.D

Натриевый клапан для тяжелых условий эксплуатации

H / O

Высокая производительность

HSC

Сгорание с сильным завихрением

HYD

Гидравлические подъемники

INJ

Впрыск

ИНТ

Впуск

LG VLV

Большой клапан

МЕХ

Механический

MFI

Многоточечный впрыск топлива

МФУ

Механический топливный насос

OHC

Верхний кулачок

OHV

Верхний клапан

ПРХ

Отверстие для толкателя

задний ход

Задний привод

SOHC

Одинарный верхний кулачок

SM VLV

Малый клапан

TBI

Система впрыска дроссельной заслонки

ТЕМП С. Н

Отверстие для подачи температуры

VIN

Идентификационный номер автомобиля (Vin-номер)

Вт /

с

БЕЗ

Без

JET

Струйный клапан

1BBL (2BBL)

Карбюратор с одним (двумя) цилиндрами

V&SP

Клапаны и пружины

Головка блока цилиндров (автомобиль)

3. 3.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров представляет собой отливку, прикрученную к верхней части блока цилиндров
. В нем находятся впускной и выпускной тарельчатые клапаны
, расположены отверстия для свечей зажигания или форсунки
, образуется верхняя поверхность камеры сгорания
и происходит реакция давления сгорания
. Каналы для охлаждающей жидкости, полости, впускные и выпускные отверстия
, смазочные каналы, а также свеча зажигания
или бобышки форсунок (рис.19) также расположены внутри или бобышки форсунок (рис. 3.19) также находятся внутри отливки головки
.
Съемная головка блока цилиндров обеспечивает легкий доступ к клапанам
и верхним частям поршней, а также облегчает обработку отверстия цилиндра
, камеры сгорания и отверстий клапана
. Сопрягаемые грани ГБЦ и блока

Рис. 3.19. Распредвал верхнего расположения четырехцилиндровый
ГБЦ. и
имеют плоскую шлифовку, так что между ними вжимается прослоенная прокладка, когда головка прикручивается
вниз, образуя водонепроницаемое и газонепроницаемое соединение.
3.3.1.


Материалы головки цилиндра

Материал головки цилиндров должен быть легко отлит со сложной внутренней формой как для каналов охлаждающей жидкости, так и для впускных и выпускных отверстий. Материал должен быть достаточно прочным на сжатие
и способен непрерывно работать при колебаниях давления и температуры газа
при жестком креплении к блоку цилиндров болтами или шпильками. Хотя нагрузки
от давления газа не являются чрезмерными для имеющихся материалов, преобладающие температурные градиенты
вызывают неравномерное расширение и сжатие металла в этих областях.В результате в головке блока цилиндров возникают термические напряжения
, в конечном итоге вызывающие деформацию или даже трещины в критических областях
, подверженных воздействию тепла сгорания.

(A) (B)
Рис. 3.20. Формы камеры сгорания.
A. Полусферическая камера. Б. Клиновая камера.
Идеальный материал головки блока цилиндров должен ограничивать температуру поверхности, чтобы смазка
оставалась эффективной, горючие бензиново-воздушные смеси не перегревались, вызывая детонацию
, горячие точки, способствующие преждевременному воспламенению, не образовывались, и высокий циклические термические напряжения
не развиваются.В частности, при различных условиях эксплуатации, таких как непрерывная работа
при полной нагрузке на автомагистралях или при работе с частичной нагрузкой со слабыми смесями и поздним воспламенением, температура поверхности
повышается, вызывая локальные термические напряжения, которые могут легко достигать опасно высоких значений
, если не будет достаточно тепла. рассеянный.
Обычно используемые материалы — серый чугун и алюминиевые сплавы. Обычный чугун для головки блока цилиндров
соответствует большинству требований, таких как дешевизна, хорошая литье, хорошая обрабатываемость
, хорошая коррозионная стойкость, адекватная жесткость, прочность и твердость, а также низкое тепловое расширение
.Но у него есть недостатки — большой вес и низкая теплопроводность. С другой стороны, головка
из алюминиевого сплава имеет половину веса эквивалентной чугунной головки
. Он также имеет теплопроводность в три раза лучше, чем чугун
, благодаря чему снижается вероятность теплового искажения, а система охлаждения головки позволяет использовать более высокие степени сжатия
. Недостатки алюминиевого сплава в том, что он дороже,
, его коррозионная стойкость уступает чугуну, он намного мягче, чем чугун, и имеет высокое тепловое расширение
, что вызывает истирание между головкой из алюминиевого сплава и отливкой. -iron
блок цилиндров при запуске и остановке двигателей, так что необходимы отдельные износостойкие седла клапана
и направляющие вкладыши.
Состав чугуна, используемого в головках цилиндров, аналогичен составу, используемому в блоках цилиндров
(раздел 3.1). Однако в случае алюминиевых сплавов предпочтительны несколько иные составы
. Два обычно рекомендуемых алюминиевых сплава — это
(i) 3,0% меди. 5% кремния, 0,5% марганца в матрице алюминия; и
(ii) 4,5% кремния, 0,5% марганца, 0,5% магния в матрице алюминия.
Медь и кремний в сплавах уменьшают тепловое расширение и сжатие, а
улучшает текучесть и литейные свойства алюминия.Медь способствует старению
, а кремний улучшает сопротивление истиранию. Добавление марганца и магния улучшает прочность сплава
. Коррозионная стойкость слегка превосходящего сплава, содержащего медь
, уступает коррозионной стойкости кремний-алюминиевого сплава, не содержащего меди.
3.3.2.

Камеры сгорания бензинового двигателя

Головка блока цилиндров образует верхнюю часть камеры сгорания. Реакции сгорания в камере сгорания
различаются в зависимости от типа топлива, формы камеры сгорания, эффективности системы охлаждения
, расположения свечей зажигания и клапанов, степени сжатия и качества
всасываемого заряда.Форма камеры сгорания, один из наиболее важных факторов
, в первую очередь зависит от формы верхней части поршня и формы кармана, образованного в головке блока цилиндров
. Эти формы имеют большое влияние на контроль плавности горения.
Камеры сгорания бывают двух типов: нетурбулентная полусферическая камера (рис.
3.20A) и турбулентная клиновая камера (рис. 3.20B).
В нетурбулентных полусферических камерах сгорание исходит от свечи зажигания, расположенной по центру
, и, следовательно, завершается в кратчайшие сроки.Конечные газы, вызывающие ненормальное сгорание
, имеют мало времени для реакции, и поэтому детонация сводится к минимуму.
Быстро горящий заряд вызывает высокую скорость повышения давления, что приводит к некоторой шероховатости и шуму двигателя
при средних и тяжелых нагрузках при низких оборотах двигателя. Это может быть неприемлемо для пассажиров. Полусферическая камера лучше всего подходит для гоночных автомобилей.
Камера сгорания с турбулентным клином разработана для обеспечения равномерной скорости горения за счет управления горением
путем изменения формы камеры сгорания, что приводит к плавному выработке энергии
.Поршень ближе к концу такта сжатия приближается к нижней или плоской части
головки, называемой зоной сжатия или зоной закалки. Газы выдавливаются из этой области
в большую часть камеры сгорания, создавая турбулентность внутри заряда. Поскольку свеча зажигания
расположена в сильно турбулентной части заряда, за воспламенением следует
плавное и быстрое горение. Конечные газы, остающиеся в зоне сдавливания, сжимаются до очень тонкого слоя
, меньше 0.Толщина 25 мм, когда поршень находится в верхней мертвой точке, и охлаждается
и, следовательно, не реагирует. Заряд, прилегающий к поверхности камеры сгорания, имеет толщину от 0,005
мм до 0,050 мм и не горит, поскольку температура заряда ниже температуры его воспламенения
мм.
Полусферические камеры сгорания с малой площадью поверхности по сравнению с их объемом выделяют на
меньше несгоревших углеводородов, чем клиновая камера сгорания, которая имеет относительно высокое отношение площади поверхности к объему
.Улучшение конструкции камеры сгорания было добавлено путем изменения
клапанов головки клина на расходящиеся углы, изменения положения свечи зажигания,
уменьшения площади гашения и уменьшения отношения площади поверхности камеры сгорания к объему.
Некоторыми примерами таких модифицированных камер являются полисферические, полуклиновые и полые формы
.
Головка блока цилиндров, показанная на рис. 3.21A, имеет резервуар, создающий турбулентность (TGP), который
создает сильную турбулентность или завихрение топливовоздушной смеси во время сгорания.Часть смеси
вдавливается в бак во время сжатия. Он сгорает первым при возгорании и выливается из
с большой скоростью. Это способствует быстрому распространению пламени и лучшему сгоранию.
В устройстве предкамеры (рис. 3.21B) есть горшок с небольшим вентилем
и свеча зажигания. Бедная смесь поступает в основную камеру сгорания. Богатая смесь поступает
в камеру сгорания, где происходит воспламенение. Горячие горящие газы врываются в бедную смесь
, воспламеняя ее.Это обеспечивает хорошую турбулентность и быстрое сгорание бедных смесей,
, и таким образом сводит к минимуму выбросы.

Рис. 3.21. Цилиндр.
A. С котлом, создающим турбулентность. Б. С камерой предварительного сгорания.

3.3.3.

Камеры сгорания дизельного двигателя

В дизельных двигателях камера сгорания играет важную роль в работе двигателя.
Камера должна быть спроектирована так, чтобы обеспечивать равномерное смешивание сжатого воздуха и впрыскиваемого топлива
.Есть много хороших конструкций камер сгорания с ХИ, каждая из которых имеет форму
, обеспечивающую эффективную вихревую структуру. Эти конструкции можно условно разделить на два основных класса
:
(i) Прямой впрыск
(ii) Непрямой впрыск
В первом типе топливо впрыскивается непосредственно в закрытый конец цилиндра, тогда как в
В последнем типе топливо распыляется в отдельную небольшую камеру, которая соединена с цилиндром
небольшим каналом или горловиной.

Прямой впрыск.

На рис. 3.22 показаны основные принципы камеры сгорания типа с прямым впрыском (DI),
которая использовалась в тяжелых транспортных средствах на протяжении многих лет и, в немного измененной форме,
в настоящее время используется для автомобильных двигателей объемом 2 литра. .
Поскольку в ВМТ поршень находится очень близко к плоской головке блока цилиндров, глубокая полость, обработанная в поршне
, содержит большую часть воздуха. Для получения необходимой степени сжатия необходимы верхние клапаны
.Неглубокие выемки в головке поршня обеспечивают зазор для головок клапанов.
Однако из-за неточной настройки фаз газораспределения клапаны сталкиваются с поршнем. Многоканальный инжектор
позволяет тонко распыленному топливу под высоким давлением (17 МПа) проникать в быстро движущийся воздух
и просто попадать в полость поршня.

Рис. 3.22. Камера сгорания с прямым впрыском.
Вихрь создается как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Поднимающийся поршень направляет воздух
в полость, которая перемещается, как показано на рисунке.Когда поршень приближается к ВМТ
, это движение ускоряется из-за сжатия воздуха между поршнем и головкой.
Горизонтальное или вращательное завихрение можно получить, наклонив впускное отверстие по касательной к цилиндру,
или замаскировав впускной клапан. Рисунок 3.22A иллюстрирует последнее расположение, которое является наиболее популярным. Объединение обоих вихревых движений создает вихревой воздушный поток в полости и обеспечивает
хорошую подачу кислорода в область горения.

Непрямой впрыск.

До середины 1980-х годов тип непрямого впрыска (IDI) обычно использовался в небольших двигателях CI
, устанавливаемых на легковые автомобили. По сравнению с традиционным двигателем DI для тяжелых транспортных средств, IDI работает с

Рис. 3.23. Камера сгорания с косвенным впрыском
(вихревая камера).
более плавно, и поскольку типы IDI используют более низкое давление впрыска
, двигатель может работать
в большом диапазоне скоростей.

Многие камеры сгорания IDI имеют форму
на основе конструкции кометы Рикардо, показанной на
Рис.3.23. В этой конструкции вихревая камера
соединена с основной камерой горловиной
, которая работает при более высокой температуре, чем окружающий металл
.
Воздух проталкивается через горячее горло в камеру
во время сжатия, поэтому к концу этого хода
передняя камера содержит очень горячий воздух в состоянии сильного завихрения. Топливо, впрыскиваемое
в эту быстро движущуюся воздушную массу, быстро распыляется до очень тонкого состояния. Такое распыление
чрезвычайно эффективно, даже несмотря на то, что топливо впрыскивается в виде «мягкой» струи с помощью иглы или форсунки с одним отверстием
, настроенной на сравнительно низкое давление порядка 9.8 МПа.
После начала горения в вихревой камере горящее топливо вместе с несгоревшим
и частично сгоревшим топливом переносится в поршневую полость в основной камере. Если период впрыска
продлен для получения более высокой мощности двигателя, большая часть топлива, впрыскиваемого к концу периода
распыления, не воспламеняется, пока не смешается с воздухом в основной камере. Этот
обеспечивает продолжение горения в течение относительно долгого времени, пока он, наконец, не достигнет стадии на
, когда топливо не может найти достаточно кислорода.За пределами этой точки из выхлопной трубы
начинает исходить черный дым. Эта точка появления дыма указывает на максимальное количество топлива, которое может быть впрыскано
без ущерба для экономии, а также представляет собой максимальную мощность, которую
может получить от двигателя.
В двигателе IDI сочетание горячего воздуха и отличного распыления дает короткую задержку зажигания
. По сравнению с типом DI в двигателях IDI интенсивность детонации дизельного двигателя ниже, двигатель
работает более плавно и требуемое цетановое число топлива может быть ниже.У двигателей DI
степень сжатия составляет около 16: 1, но в двигателях IDI используется более высокая степень сжатия порядка
, составляющая 22: 1, а в некоторых случаях даже 30: 1. В дополнение к требованиям холодного запуска требуется высокая степень сжатия. Степень сжатия
в двигателях IDI также улучшает термический КПД, то есть экономию, по сравнению с
двигателями DI. Эта особенность также несколько противодействует большей потере тепла из-за большей площади поверхности камеры сгорания IDI
.

Холодный пуск.

Все двигатели CI требуют специального приспособления для холодного пуска. Хотя впрыск большего количества топлива
и больший процент легко воспламеняемых фракций, содержащихся во впрыскиваемом заряде
, обычно достаточно для запуска холодного двигателя прямого впрыска, более высокие тепловые потери в установках IDI
требуют, чтобы эти двигатели имели дополнительный холод. стартовые сооружения.
Для холодного пуска двигателя ХИ используется один или несколько из следующих методов:
(a) Свеча подогрева, , часто называемая свечой накаливания, или горячая лампа, встроенная в вихревую камеру.Воздух
в камере нагревается электрически в течение нескольких секунд перед запуском холодного двигателя.
В наши дни эти вилки часто управляются автоматически.
(6) Нагреватели коллектора, — электрический блок, установлены для предварительного нагрева воздуха, когда он проходит через впускной коллектор
к цилиндру.
(c) Форсунка Pintaux, форсунка игольчатого типа, имеет вспомогательное отверстие для направления топлива в горловину
камеры во время периода проворачивания коленчатого вала.
Свеча накаливания (рис.3.24) устанавливается в каждой камере предварительного сгорания рядом с форсункой. Когда
ключ зажигания включен, наконечники свечей накаливания становятся вишнево-красными с температурой около
1310 К. Контрольная лампа накаливания выключается, когда свечи накаливания становятся достаточно теплыми для запуска двигателя
. Как только двигатель запустился, таймер удерживает свечи накаливания, чтобы они продолжали накалять
(остаточное накаливание), пока двигатель не достигнет определенной температуры. Последующее накаливание помогает улучшить работу двигателя
на холоде и уменьшить количество белого дыма.Типовая схема подключения системы накаливания показана на рис. 3.25
.

Рис. 3.24. Свеча накаливания.

Рис. 3.25. Электропроводка системы свечей накаливания.

3.3.4.

Впускные и выпускные патрубки

Системы впуска и выпуска
разработаны с учетом требований к максимальной мощности двигателя
с минимальным ограничением
. В то же время
впускная система
обеспечивает удовлетворительное распределение заряда в
впускной системе при частичном дросселировании
и холостых оборотах.

Рис. 3.26. Головка блока цилиндров с сиамскими портами.
Впускные и выпускные каналы представляют собой отлитые в головке цилиндров каналы, ведущие от коллекторов
к соответствующим клапанам. Оптимальная конструкция не всегда возможна из-за требований лопатки
к бобышкам болтов головки, направляющим клапанам, охлаждающим каналам и зазору отверстия
толкателя. Рядные двигатели имеют впускные и выпускные отверстия, расположенные на одной стороне двигателя
. Поэтому часто два цилиндра используют один и тот же порт из-за ограниченного пространства
.Эти порты называются сиамскими портами (рис. 3.26). Сиамские впускные каналы
часто встречаются в рядных двигателях, но редко встречаются в двигателях V-типа. Более крупные порты и улучшенная вентиляция возможны в двигателях
, у которых впускное отверстие находится на одной стороне головки, а выпускное отверстие — на противоположной стороне. В этих двигателях для каждого цилиндра обычно предусмотрен отдельный порт (рис. 3.27).

Рис. 3.27. Головка блока цилиндров с отдельными портами.

3.3.5.

Отводы охлаждающей жидкости

Охлаждающая жидкость течет из самой холодной части
двигателя в самую горячую часть.
Охлаждающая жидкость подается в блок, где она направляется
вокруг цилиндров, после
она течет вверх через прокладку
к охлаждающим каналам, залитым в головку цилиндров
. Нагретая охлаждающая жидкость собирается в общей точке
и возвращается в радиатор
для охлаждения, прежде чем она будет возвращена на переработку
.
Относительно большие отверстия
выполнены в прокладочной поверхности головки
в охлаждающие каналы головки. Они необходимы
, потому что сердечник охлаждающего канала
поддерживается через эти отверстия
во время отливки головки.Отверстия
между головкой и блоком обычно слишком велики
для правильного потока охлаждающей жидкости
. В этом случае прокладка головки per-
играет важную роль, обеспечивая калиброванный дроссель
с перфорированными отверстиями
для правильного потока охлаждающей жидкости через каждое отверстие
(рис. 3.28). Следовательно, прокладка головки
должна быть установлена ​​правильно для надлежащего охлаждения двигателя.
Специальные охлаждающие сопла или дефлекторы встроены в головку для направления охлаждающей жидкости к той части
головки, где требуется отвод локального тепла, например к области выпускного клапана
.Некоторые дефлекторы отлиты в системе охлаждения, а другие представляют собой запрессованные сопла из листового металла
.
3.3.6.

Смазочные каналы

Смазочное масло подается в механизм верхнего клапана либо через толкатели клапана
(рис. 3.29), либо через просверленные каналы в головке и отливке блока (рис. 3.30). Прокладка головки
имеет специальные отверстия, позволяющие маслу проходить между блоком и головкой без утечки
.Из клапанного механизма масло возвращается в масляный поддон по обратным каналам. Эти
состоят из просверленных отверстий в некоторых двигателях или относительно больших литых отверстий в большинстве двигателей fdr
, что снижает общий вес двигателя и, следовательно, стоимость.

Рис. 3.28. Контроль расхода охлаждающей жидкости.

Рис. 3.29. Смазка клапанного механизма через полые толкатели.

3.3.7.

Шпилька и установочный болт

Головка блока цилиндров помещается на верхнюю часть блока цилиндров, и обе части соединяются вместе
шпильками или установочными болтами.Когда головка цилиндра прикручивается к блоку, она находится под давлением
, и поэтому шпильки или установочные болты находятся в напряжении. Это действие вытягивает и растягивает
металл вокруг резьбовой области в верхней части блока цилиндров (рис. 3.31). Чтобы обеспечить достаточную прочность соединения
, глубина резьбового контротверстия должна быть как минимум в два раза больше диаметра шпильки
установочного болта, а резьба в блоке должна начинаться как минимум на 0,3 их диаметра
ниже поверхности (рис.3.31).

Рис. 3.30. Просверлены каналы подачи масла в блоке и головке для смазки клапана.

Рис. 3.31. Зенковка под головку блока цилиндров, резьбовую головку блока цилиндров и блок цилиндров с резьбой
отверстия для шпильки или установочного болта.
Отверстия для прижимных винтов должны быть как можно ближе к отверстию, в противном случае поверхности соединения
имеют тенденцию открываться во время сгорания, тем самым уменьшая их сжатие и эффективность уплотнения.Но если отверстия расположены слишком близко к верху цилиндрического отверстия, они искажаются из-за округлости.
С головкой блока цилиндров из алюминиевого сплава всегда следует использовать установочные болты; в противном случае становится практически невозможным извлечение головки
через шпильки, если между шпильками
и их соответствующими отверстиями в головке цилиндров образуются какие-либо продукты коррозии.
Минимальное количество резьбовых прижимных отверстий в верхней части блока составляет четыре или
в некоторых случаях пять для двигателей с объемом каждого цилиндра примерно до полулитра.Сверх этого объема цилиндра
используются шесть, семь, а иногда даже восемь или девять прижимных винтов.
Рекомендуемый материал для качественных прижимных шпилек или установочных болтов — марганец-молибденовая сталь
, типичный состав которой: 0,35% углерода, 0,2% кремния, 1,6% ганезе марганца
, 0,3% молибдена и 97,55% железа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.