ГБЦ, ЧТО ЭТО ТАКОЕ В МАШИНЕ?

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

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

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, преобразуется в механическую энергию движения. Именно в ней сосредоточены основные механизмы, которые осуществляют этот процесс. За это многие механики называют ГБЦ — «голова» или «башка», имея в виду, что она выполняет ведущую роль во всем блоке двигателя.

Из чего же состоит ГБЦ?

По своей структуре ГБЦ состоит из крышки и корпуса головки:

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.
В свою очередь корпус головки является основой, в которой находится большое количество важных узлов двигателя. Самыми простыми по своей структуре являются ГБЦ в двигателях с нижним расположением клапанов. Более сложную конструкцию имеют верхнеклапанниє 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 есть:

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

Все эти важные составляющие непосредственно 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 немного расширена. Это позволяет ГБЦ плотно соединяться с блоком цилиндров, а также выдерживать сильные нагрузки, возникающие при работе двигателя.

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

Каким нагрузкам подвергается ГБЦ во время работы двигателя?

Во время работы мотора головка подвергается таким нагрузкам:

Большой разнице температур;
Давления отработанных газов;
Серьезным механическим воздействиям.

Во время сгорания топлива в различных 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 различные части ГБЦ, могут приводить к деформации металла. Чтобы предотвратить подобное результата 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, что позволяет 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, работающих 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 фрезерования, сверления, а также специальной механической обработки. 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, которые открываются 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 отработавших газов из цилиндров. Весь этот процесс осуществляется за счет впускного и выпускного коллекторов.

В свою очередь при сгорании топлива не выделяется вся энергия превращается в энергию движения. Часть топлива 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 движущихся деталей в двигателе предусмотрена система маслопроводов, проходящий 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:

В зависимости от расположения камер сгорания.
Деталей зажигания и их относительного положения к цилиндрам.
Расположение и общего количества деталей газоотводной системы.
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 деформации, так как каждая головка имеет довольно 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 немного разную конструкцию и отличаются:

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

Есть также конструктивные особенности и в ГБЦ дизельных моторов.

Особенности сборки двигателя после ремонта головки

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

Во время заводской сборки недопустима деформация ГБЦ предотвращает строгой очередности затяжки болтов или шпилек крепления с определенными нормами момента затяжки. Следовательно, после любого ремонта ГБЦ важное соблюдения этих строгих правил. Поскольку любой перекос нарушает герметичность соединения и приводит к порче повреждении прокладки или 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 нарушения герметичности системы.

В свою очередь затяжки болтов осуществляется с применением динамометрического ключа, который контролирует этот процесс.

Каждая шпилька, каждый болт должны быть затянуты в строгом порядке и с контролем плотности прилегания. Причем момент затяжки для различных 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 неисправности 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 коснемся. При пробое прокладки или самой головки можно наблюдать такие явления:

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.
Кроме 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.
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.
Кроме этого выхлопные газы из камеры сгорания могут проникать в систему охлаждения. Выявить проблему можно по выходным пузырьков выхлопного газа из расширительного бачка во время работы двигателя.
Также выхлопные газы могут попадать из одного цилиндра в другой или вырываться наружу через трещину в головке блока или при повреждении прокладки ГБЦ. Если же с выявлением проблемы во втором случае проблем не возникнет, то с первым вариантом все гораздо сложнее, потому что видимых ??внешних повреждений в этом случае нет. Однако первыми сигналами таких протечек становится снижение мощности двигателя, повышенный расход топлива, затрудненный пуск двигателя.

Любой из вышеперечисленных признаков может указывать не только на поломку ГБЦ, но и любого другого взаимосвязанного компонента двигателя. Более того бывают случаи, когда ГБЦ деформируется вследствие неправильной работы других систем автомобиля, например, при нарушении работы системы охлаждения двигателя. В результате этой неполадки может произойти перегрев двигателя, который в кратчайшие сроки способен вывести силовой агрегат из строя.