Головка двс: самое важное об устройстве, эксплуатации и

Головка блока цилиндров: устройство и назначение

Главная

»  

Информация

»  

Статьи

»  

ЗАПЧАСТИ

»  

Двигатель

»  

Основные элементы двигателя

»  
Головка блока цилиндров: устройство и назначение

• 15531 просмотр

Посмотреть головку блока цилиндров в каталоге «АВТОмаркет Интерком»

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

Как устроен механизм и принцип его работы

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

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

Особенности технического обслуживания 

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

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

+7 (351) 240-85-85
Многоканальный

+7 (351) 220-18-88
Интернет-магазин

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров представляет собой одну из наиболее сложных деталей двигателя, изготавливаемых по трудоемкой технологии. На легковых автомобилях головка блока двигателя, как правило, изготавливается из алюминиевого сплава литьем в кокиль или под давлением. На тяжелых (дизельных двигателях) двигателях применяют головку блока, изготовленную из чугуна методом литья. В таких двигателях седла клапанов охлаждаются и затем запрессовываются. В головке блоков имеются каналы для газов, охлаждающей жидкости, масла, и отверстия под болты для крепления головки к блоку цилиндров.

Головка блока цилиндров выполняет следующие функции:

-уплотнение камеры сгорания

-восприятие сил действия газов

-обеспечение подвижных деталей привода клапанов

-отвод тепла за счет каналов и охлаждающей жидкости у двигателей с водяным охлаждением или за счет крупных ребер охлаждения у двигателей с воздушным охлаждением.

Процесс сгорания в цилиндре оказывает на головку блока цилиндров воздействие с большой силой. Поэтому всегда требуется соблюдать моменты затяжки и порядок затяжки болтов крепления головки блока цилиндров.

Соблюдение порядка затяжки болтов крепления головки блока цилиндров, важно для того, чтобы не допустить образования перекосов головки блока.

Варианты головок блока цилиндров:

Головки блоков цилиндров на два и более цилиндра

-изготавливаются из серого чугуна или алюминия, в зависимости от типа двигателя. В данных головках блока цилиндров, часто размещены распределительные валы. Из конструктивных соображений двигатели с общими головками блоков цилиндров всегда имеют водяное охлаждение. Как правило, в качестве охлаждающей жидкости служит смесь воды с антифризом и антикоррозионным средством.

Данные головки блока цилиндров поставляются, в зависимости от потребностей и условий ремонта:

а) в виде отдельной («голой») головки блока (оснащенной седлами и направляющими клапанов)

б) в виде головки блока цилиндров с установленными клапанами и пружинами клапанов

в) в виде головки блока цилиндров в сборе с клапанами и распределительными валами

Головки блоков цилиндров на один цилиндров

Головки блоков на один цилиндр применяются в большинстве двигателей грузовых автомобилей. В зависимости от модели двигателя, используются головки блоков цилиндров из серого чугуна с водяным охлаждением или головки блоков цилиндров из алюминия с воздушным охлаждением.

Преимущество заключается в том, что в случае повреждения головку блока можно заменить по отдельности.

Головки блоков цилиндров с воздушным охлаждением

Воздух нагнетается непосредственно на двигатель. С целью увеличения поверхности для отвода тепла цилиндры и головки блоков цилиндров двигателей с воздушным охлаждением оснащены ребрами охлаждения.

Преимущества:

-более простой и экономичный тип конструкции

-надежная эксплуатация

-уменьшенный вес

-отсутствие замерзания охлаждающей жидкости при низкой температуре окружающей среды

Головки цилиндров — полное руководство

Из нашего безумно подробного руководства:

Головка блока цилиндров находится в верхней части двигателя. Его цель состоит в том, чтобы герметизировать верхнюю часть цилиндра для создания камеры сгорания. Головка также образует корпус для клапанного механизма и свечей зажигания. Внутри головки блока цилиндров расположены сложные каналы для охлаждающей жидкости и масла. Головка вместе с компонентами, которые она содержит, известна как
верхняя часть
двигателя.

Во многих отношениях головка является механическим центром управления двигателем. Это место встречи впускной, выпускной, топливной и топливной систем.

Строительство

Головки цилиндров изготавливаются либо из чугуна, либо из литого алюминия. Литой алюминий дороже в производстве, но обеспечивает значительную экономию веса и лучше рассеивает тепло, чем чугун. Практически во всех серийных бензиновых двигателях используется алюминиевая головка, в то время как чугун по-прежнему широко используется для дизелей из-за его более высокой прочности.

Внутренняя часть головки блока цилиндров представляет собой сложную сеть масляных каналов и каналов для охлаждающей жидкости, еще более сложную, чем блок двигателя. Чтобы сформировать эти внутренние полости, головки часто отливают методом литья по газифицируемым моделям.

Литье по газифицируемым моделям

В этом методе литья используется модель головки блока цилиндров из полистирола, изготовленная путем склеивания слоев. Затем модель заполняется песком для литья и заполняются все пустоты. Это создает форму вокруг полистирола, который затем испаряется и заменяется расплавленным алюминием. После затвердевания металла песок удаляют и промывают перед обработкой отливки.

Камера сгорания

Камера сгорания – это пространство, в котором сгорает топливно-воздушная смесь. Он образован головкой блока цилиндров вверху, стенками цилиндра и поршнем в качестве его дна. Форма камеры сгорания образована углублением в нижней части головки блока цилиндров. Форма этого углубления определяет, как топливо смешивается с воздухом и как эта смесь горит.

Цель состоит в том, чтобы добиться полного сгорания топлива с равномерным распространением пламени по камере. Топливо необходимо смешивать, и это достигается за счет создания турбулентности — очень быстрого завихрения — смеси, когда поршень движется вверх на такте сжатия.

Форма камеры сгорания развивалась на протяжении всей истории двигателя.

• В
  клиновидная камера
  , такт сжатия выталкивает смесь из узкого конца клина в более широкий конец, создавая турбулентность и концентрируя смесь вокруг свечи зажигания.
  
• А
  полукамера
  представляет собой углубление в форме купола, которое обычно используется в головках с одним клапаном с поперечным потоком. Когда свеча зажигания расположена по центру камеры, путь пламени к головке поршня короткий. Сферическая природа полукамеры затрудняет размещение нескольких клапанов, которые сегодня используются в большинстве двигателей.
  
• А
  односкатная крыша
  камера сгорания
  похож на полукамеру, но с уплощенными поверхностями, что позволяет разместить четыре клапана на цилиндр. Камеры Pentroof чаще всего используются в двигателях, произведенных за последние тридцать лет.
  

Порты

Отверстия в головке блока цилиндров представляют собой проходы, которые позволяют воздуху и выхлопным газам входить и выходить из камеры сгорания. Они отлиты в головке, и их размер и форма имеют большое влияние на поток через двигатель.

Одна сторона блока обычно соединяется с воздухозаборником, другая с выпускным коллектором. Это известно как
Головка с поперечным потоком
, и, безусловно, встречается чаще всего. Обратный поток — это термин для головки блока цилиндров, в которой клапаны находятся на одной стороне, но он используется редко, поскольку он менее эффективен, чем конструкция с поперечным потоком.

В двигателях с несколькими впускными и выпускными клапанами на цилиндр может быть один порт на цилиндр или один порт для всех впускных и выпускных клапанов. Большое количество вычислений и исследований направлено на формирование портов, чтобы обеспечить максимальный объем и скорость воздуха, проходящего через них.

Компоновка головки блока цилиндров

В
верхний кулачок (OHC)
двигатель, преобладающий тип двигателя, используемый сегодня, распределительный вал находится в головке, тогда как для
Верхний клапан (OHV)
компоновка распределительного вала находится в блоке.

Рядные двигатели имеют только одну головку цилиндров, тогда как плоские, V-образные и W-двигатели будут иметь несколько головок цилиндров, по одной на каждый ряд цилиндров.

Модификации и обновления

Настил головки блока цилиндров

Головка блока цилиндров может деформироваться в течение срока службы, а нижняя поверхность, сопрягаемая с блоком, может изнашиваться. Чтобы восстановить идеально ровную поверхность, поверхность головки блока цилиндров обрабатывается в процессе, известном как декинг, шлифовка или шлифовка головки.

Портирование

Портирование — это процесс, при котором порты двигателя модифицируются — обычно открываются, а стенки полируются до идеальной гладкости. Это улучшит поток газа через головку. Полировка — это трудоемкий процесс, но его можно выполнить дома с минимальными инструментами, поэтому он популярен среди мастеров по ремонту двигателей своими руками.

Современные вычисления CFD (Computational Fluid Dynamics) теперь склоняются к теории, согласно которой даже после переноса стенки портов более эффективны, если их оставить слегка шероховатыми и не полированными.

Продолжить чтение:
Клапаны

Какие функции выполняет головка блока цилиндров в двигателе автомобиля?

О прокладке головки блока цилиндров можно найти любую информацию, и многие автовладельцы знают о ее функциях, но гораздо меньше знают о самой ГБЦ. Вот почему мы собрали все, что вам нужно знать о ГБЦ . Узнайте, как работает головка блока цилиндров в вашем автомобиле, почему это важно и какие дефекты могут возникнуть.

Что делает головка блока цилиндров в моей машине?

Основная задача ГБЦ — закрыть камеру сгорания двигателя сверху. Верхняя часть двигателя называется головкой блока цилиндров, а нижняя часть — блоком цилиндров . Головка блока цилиндров сидит на двигателе и закрывает камеру сгорания. Зазор, который остается между головкой блока цилиндров и двигателем, заполняется прокладкой головки блока цилиндров.

Еще одной задачей головки блока цилиндров является обеспечение постоянной смазки цилиндра. Если цилиндры плохо смазаны, ровная работа двигателя невозможна, поэтому головка блока цилиндров является неотъемлемой частью работы двигателя.

Так устроена головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров является не только очень важной частью вашего двигателя, но и одной из самых дорогих частей двигателя автомобиля из-за ее сложной конструкции. Так как головка блока цилиндров подвергается воздействию очень высоких температур в процессе сгорания, она состоит из стойких алюминиевых сплавов и легких металлов.

Внизу он обычно крепится непосредственно к картеру коленчатого вала и закрыт сверху клапанной крышкой. В зависимости от того, дизельный или бензиновый двигатель у вашего автомобиля, конструкция головки блока цилиндров различается.

Компоненты головки блока цилиндров бензинового двигателя

• Впускные и выпускные каналы: Обеспечивают отвод отработавших газов из цилиндров и попадание абсорбированной топливно-воздушной смеси в цилиндры
• Впускной и выпускной клапаны: здесь бензиновые двигатели всасывают топливно-воздушную смесь, в то время как выхлопные газы одновременно транспортируются в выхлопную систему
• Распределительные валы: коленчатый вал, приводимый в движение ремнем ГРМ, приводит в движение распределительные валы. Распредвалы отвечают за открытие и закрытие клапанов
• Форсунки: Обеспечивают впрыск топлива в камеры сгорания
• Свечи зажигания: они инициируют сгорание топлива

Компоненты головки блока цилиндров дизельного двигателя

• Впускные и выпускные каналы: Они позволяют выхлопным газам выходить из цилиндров и позволяют захваченной воздушно-топливной смеси поступать в цилиндры
• Впускные и выпускные клапаны: автомобили с дизельным двигателем всасывают воздух через впускные и выпускные клапаны, в то время как выхлопные газы одновременно транспортируются в выхлопную систему
• Распределительные валы: Коленчатый вал, приводимый в движение цепью ГРМ, приводит в движение распределительные валы. Распредвалы отвечают за открытие и закрытие клапанов
• Форсунки: впрыскивают топливо в дизельных двигателях в камеры сгорания или предкамеры
• Свечи накаливания: помогают при холодном запуске

Может ли головка блока цилиндров иметь дефекты?

К сожалению, сложная конструкция головки блока цилиндров и многочисленные задачи делают ее подверженной дефектам. Наиболее частый дефект – негерметичность прокладки ГБЦ, причиной которой является повышенное истирание. Подробнее читайте в нашем блоге о знаках числа 9.0100 дефектная прокладка ГБЦ .

Также могут быть дефекты на самой головке блока цилиндров, например, от высоких температур и сильных вибраций при работающем двигателе. Это может привести к трещинам в материале головки блока цилиндров.

Ремонт или восстановление ГБЦ?

Многие дефекты могут потребовать ремонта головки блока цилиндров, который может быть очень дорогим. Так как головка блока цилиндров установлена ​​в двигателе, большие объемы работ на этом узле двигателя связаны с ремонтом или восстановлением.

В большинстве случаев головку блока цилиндров необходимо сначала снять, а затем отшлифовать после ремонта, так как это единственный способ обеспечить правильное закрытие нижней части двигателя.

Замена головки блока цилиндров допускается только в редких случаях. В основном дефекты ГБЦ относятся к легко заменяемым деталям, например, клапанам.

На этой странице вы найдете более подробную информацию о том, сколько стоит ремонт ГБЦ.

Если вы заметили нарушения в работе вашего двигателя, рекомендуется как можно скорее обратиться в сервисный центр, чтобы предотвратить дальнейшие повреждения.

Признаки неисправности ГБЦ включают:

• Вы заметили потерю мощности двигателя
• Температура охлаждающей воды находится в красной области
• Вы видите масло в охлаждающей воде
• Вы должны долить воду и масло через короткое время
• Вы заметили плохое поведение при холодном запуске

Как охлаждается головка блока цилиндров в двигателе?

Как уже было сказано выше, головка блока цилиндров подвергается воздействию высоких температур и поэтому должна охлаждаться во избежание перегрева и повышенного износа. Существует два различных типа охлаждения головки блока цилиндров: охлаждение водой или воздухом.

Головки цилиндров с воздушным охлаждением

Головки цилиндров с воздушным охлаждением охлаждаются только проходящим воздухом. Кроме того, они оснащены большими ребрами охлаждения.

Одним из преимуществ этого метода охлаждения является то, что он обеспечивает надежную работу и может быть очень простым и недорогим. Соответственно, ремонт таких ГБЦ дешевле, чем ремонт ГБЦ с водяным охлаждением. Кроме того, вам не придется беспокоиться о замерзании охлаждающей жидкости при охлаждении воздуха.

Головки цилиндров с водяным охлаждением

Большинство современных двигателей охлаждаются водой. Для этой цели в качестве охлаждающей жидкости обычно используется смесь воды и морозостойкого агента. Для охлаждения головки блока цилиндров охлаждающая жидкость проходит через прокладку головки блока цилиндров в головку блока цилиндров.

Одним из преимуществ этого типа охлаждения является прежде всего то, что охлаждающая жидкость может поглощать и рассеивать большое количество тепла.