Гбц что это: описание, функции, конструкция и диагностика

Похожие статьи

Головка блока цилиндров — диагностика и замена своими руками

Головка блока цилиндров – важнейшая часть любого двигателя автомобиля. Для его нужна головка блока цилиндров? Из чего она состоит? Каково предназначение ГБЦ? Как производится диагностика головки блока цилиндров, ремонт и замена? Сегодня мы постараемся ответить на все эти вопросы.

Применение первой головки осуществлялось со дня рождения самого первого двигателя. Без этой составляющей невозможно эксплуатировать ни один двигатель.

Устройство ГБЦ

Головка блока цилиндров – это верхняя часть двигателя, которая устанавливается на блок и закрывает его верхнюю часть.

Она имеет довольно сложную конструкцию, которая изготавливается, как правило, из алюминиевого сплава или специального легированного чугуна. Изнутри имеется много идеально гладких поверхностей – это еще раз подтверждает ее значимость в двигателе любого автомобиля. Чтобы достичь максимально герметичного соединения с двигателем, ее ширина снизу делается большей, а между двигателем и головкой устанавливается специальная прокладка.

Головка блока представляет собой отдельную деталь, на которую крепятся другие узлы. К ним относятся: распределительный вал (или валы, если он не один), клапана и их механизм, свечи зажигания, различные форсунки и многое другое. Камера сгорания находится непосредственно в ГБЦ, что указывает на то, что крепление впускных и выпускных коллекторов осуществляется на нее.

Количество головок может варьироваться, в зависимости от типа блока. Если блок имеет V-образную форму, то соответственно и количество головок будет две. На обычных, однорядных двигателях устанавливается одна ГБЦ.

Сверху на головку устанавливается крышка ГБЦ, которая защищает все ее узлы от попадания пыли и других инородных частиц. Для соединения, также применяется специальная уплотняющая прокладка. На верхней части крышки располагается заливное отверстие, через которое заливается масло. Это говорит о том, что масло попадает в картер именно через головку блока цилиндров.

Практически все процессы, происходящие в двигателе, осуществляются именно через головку блока цилиндров. На ГБЦ располагаются все механизмы, которые приводят в движение поршневой механизм. Это свечи зажигания, предназначенные для воспламенения смеси, клапанный механизм, с помощью которого осуществляется впуск топлива, выпуск отработанных газов, коллекторы и самое главное – распределительный вал. Он располагается на головке блока цилиндров и приводит в действие клапанный механизм. Все это защищается от внешних воздействий именно при помощи ГБЦ.

Кроме того, внутри головки располагаются камеры сгорания, в которых и происходит сжатие и воспламенение смеси. Это место имеет тесную связь с блоком цилиндров, в котором перемещаются поршни.

Головка блока цилиндров имеет две прокладки, с помощью которых осуществляется герметичная защита соединений с блоком и крышкой. Состояние двигателя во многом зависит от этих прокладок и самой ГБЦ.

Диагностика неисправностей и ремонт головки блока цилиндров

В процессе эксплуатации, головка блока испытывает большие нагрузки. Это и механическое воздействие деталей, и высокие температуры, образуемые в камере сгорания. Чаще всего, все неисправности сводятся к тому, что двигатель перестает развивать требуемую мощность и начинает работать неустойчиво. Если регулировка механизмов, имеющих к этому отношению, не дают должного эффекта, значит, самое время провести ремонт головки блока цилиндров.

Диагностика неисправностей начинается с внешнего осмотра газораспределительного механизма, а также корпуса головки. На ней недолжно быть все возможных трещин, сколов и прочих дефектов.

Кстати о трещинах. Это самая страшная неисправность ГБЦ. Она может образоваться в результате воздействия больших температур. Чаще всего, это происходит из-за частых перегревов двигателя. Вначале, это будет микротрещина, которая постепенно будет разрастаться. О ее присутствии будет говорить наличие в охлаждающей жидкости остатков масла и появление соответствующих пузырей в бачке. Трещина в блоке нарушит герметизацию клапанного механизма, что приведет к ослаблению посадки многих деталей. Как следствие, снижение мощности двигателя, падение компрессии и т п. Ремонт блока с трещиной, как и с любыми другими механическими повреждениями не допустим, поэтому его подвергают замене.

При снятии ГБЦ проверяют нижнюю плоскость соединения с блоком цилиндров. Для этого, к ней прикладывается специальная линейка по диагонали всей длины ГБЦ. Контроль зазоров выполняется с помощью измерительного щупа. Нормой измерений можно считать зазор, не превышающий 0,06 миллиметров. Если эта величина больше, то плоскость подвергают шлифовке.

Проверка износа шеек опоры кулачкового вала и его подшипников выполняется с помощью микрометра. Результаты измерений необходимо сравнить с нормами, которые допустимы именно для вашей модели двигателя. Если имеются определенные отклонения, то, исходя из значений, принимается решение о способе ремонта.

Состояние таких деталей, как коромысла, седла и рычаги определяется с помощью внешнего осмотра. В том случае, когда фаска «утоплена», но стержень, при этом, находится в порядке, то ее нужно обработать. После этого, клапан можно применять снова.

Всевозможные внешние дефекты в виде царапин, заусенцев и т п. устраняются при помощи шлифовки. Данная процедура, прежде всего, касается тех мест, где необходима герметизация соединений.

Замена головки блока цилиндров

Данная процедура выполняется при обнаружении серьезных повреждений корпуса ГБЦ. Как было сказано ранее, к ним относятся различные трещины и отломившееся части. Помимо этого, замена потребуется в случае, когда отклонения величины зазоров от нормы значительно превышают допустимые значения и в любых других случаях, когда невозможно провести ремонт.

Вместе с новой головкой, необходимо сразу подвергать замене прокладку ГБЦ, а также прокладку ее крышки. Данные элементы всегда заменяются новыми при установке новой головки.

Чтобы провести замену, необходимо отсоединить все части, которые препятствуют демонтажу ГБЦ. Ими могут быть – инжектор, карбюратор, впускные и выпускные коллекторы, механизмы распределения зажигания (свечи, бронепровода, трамблер), элементы системы охлаждения (патрубки), а также различные штекера и датчики. После этого демонтируют ремень или цепь привода газораспределительного механизма. На некоторых моделях двигателей еще и бензонасос.

После этого, откручивают гайки крепления крышки головки и снимают саму крышку. После этого, вы можете принимать решение по снятию головки блока. Допускаются варианты, когда разборка клапанного механизма и демонтаж распределительного вала производится после снятия ГБЦ или до его снятия. В первом случае, выполнить эту процедуру намного легче, потому что есть ряд деталей, открутить которые можно только с помощью надежной фиксации ГБЦ.

После полной разборки и снятия ГБЦ устанавливают новую деталь. Ее можно выполнять как с установленным на нем механизмом газораспределения, так и с перестановкой старых деталей на новую головку. В последнем случае, необходимо будет провести регулировку и подгонку клапанов, а также прочих элементов.

Для упрощения процесса, рекомендуется устанавливать новую головку с уже установленными и подогнанными деталями. Это избавит вас от лишних работ, связанных с регулировкой узла.

После установки ГБЦ, все снятые элементы устанавливаются в обратной последовательности. После этого, необходимо будет провести регулировку угла опережения зажигания и газораспределительного механизма.

Видео — Затяжка головки блока цилиндров

Показан способ затяжки головки двигателя в домашних условиях, так, чтобы потом не протягивать.

Пожалуй, это все, что нужно знать о головке блока цилиндров.

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.

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- 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

Что такое головка блока цилиндров?|Головка блока цилиндров: определение и функции

Головка блока цилиндров — одна из наименее заметных частей автомобиля, но одна из самых важных. В этой статье об определении и функциях головки блока цилиндров мы дадим определение головке блока цилиндров, посмотрим, что она делает, и ее расположение в автомобилях. Мы также включили изображения определения головки блока цилиндров, чтобы помочь вам распознать компонент.

Во-первых, значение ГБЦ в деталях.

Что такое головка блока цилиндров?

Возможно, вы слышали об этом. Скорее всего, вы не знаете, что это такое и даже какую роль играет в вашем автомобиле. Итак, что такое головка блока цилиндров и что она делает? Вот определение головки блока цилиндров и ее использование.

Как следует из названия, головка блока цилиндров представляет собой литую металлическую деталь, закрывающую верхнюю часть цилиндра. Здесь речь идет о двигателях внутреннего сгорания. Это двигатели, в которых цилиндры используются как камеры для сжигания топлива. Как вы можете догадаться, у электромобилей нет головок цилиндров. Они не сжигают топливо, если они не гибридного типа.

Головка блока цилиндров крепится к блоку цилиндров или картеру двигателя. Вместе с поршнем и цилиндром он образует часть камеры сгорания. Под головкой блока цилиндров находится прокладка головки блока цилиндров. Прокладка герметизирует головку блока цилиндров, предотвращая утечки. Вот схема головки блока цилиндров, показывающая, где расположены головка и прокладка головки. Обратите внимание и на блок двигателя.

Чтобы помочь вам лучше понять эти детали, вот определение блока цилиндров, прокладки головки цилиндра, цилиндра и поршня. Кроме того, определение камеры сгорания и деталей, из которых состоит компонент.

Цилиндр Блок – это деталь, которая образует опорную конструкцию для цилиндров двигателя и сопутствующих компонентов. Некоторые люди называют это блоком двигателя, хотя между ними существует техническая разница. Основные материалы блока цилиндров включают чугун и алюминий.

Цилиндр Головка Прокладка – устанавливается между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров, образует уплотнение между двумя частями. Функции прокладки головки блока цилиндров включают удержание охлаждающей жидкости в соответствующих каналах, предотвращение утечки воздуха и продуктов сгорания и поддержание компрессии в цилиндрах двигателя.

Цилиндр- это часть, образующая пространство для перемещения поршня. В цилиндре сгорает топливо для производства энергии. Количество цилиндров зависит от типа двигателя. Как правило, чем выше число, тем больше мощность.

Поршень – поршень передает усилие расширения дымовых газов на коленчатый вал. Он расположен в цилиндре двигателя и обычно изготавливается из алюминиевого сплава. Шатун позволяет поршню вращать коленчатый вал.

Камера сгорания – углубление в нижней части головки блока цилиндров. Он образует пространство, в котором сгорает топливо, создающее силу для движения транспортного средства. Цилиндр состоит из стенок цилиндра, головки цилиндра в верхней части и поршня в нижней части.

Головка блока цилиндров используется в двигателях внутреннего сгорания автомобилей, грузовиков, локомотивов, тракторов, мотоциклов и морских судов, таких как лодки и корабли. Головки различаются по конструкции. Головка блока цилиндров в мотоциклетных двигателях может отличаться от типа, используемого, например, в тракторах.

В большинстве случаев цилиндры двигателей и головки цилиндров велосипедов представляют собой цельные конструкции. Головки цилиндров больших автомобилей обычно представляют собой отдельные детали, которые крепятся к блоку цилиндров с помощью болтов или шпилек.

Обычно тип используемой головки блока цилиндров определяется типом двигателя. В рядных двигателях используется одна головка блока цилиндров, а в двигателях V и Boxer — две разные головки. В некоторых большегрузных автомобилях каждый цилиндр имеет собственную головку блока цилиндров. Это упрощает восстановление или замену головок цилиндров.

Вот несколько функций головки блока цилиндров в двигателе автомобиля.

Функция головки цилиндров

Какова функция головок цилиндров в автомобильных двигателях? Хотя головка блока цилиндров в основном неизвестна, она играет важную роль в общей работе автомобиля. Это сложная конструкция, состоящая из множества проходов. Каждый из этих портов служит определенной цели, и их общие роли определяют важность этой части двигателя. Среди основных функций головки блока цилиндров в двигателе:

• Обеспечивает монтажную конструкцию для различных компонентов, таких как впускные и выпускные выпускные клапаны и каналы, свечи зажигания, форсунки и (в некоторых конструкциях головок) распределительный вал.
• Содержат каналы для охлаждающей жидкости, масла и дымовых газов
• Рассеивают тепло, выделяемое двигателем, и, таким образом, обеспечивают охлаждение
• Действуют как уплотнение камеры сгорания и силовая установка механического управления двигателем
• Воспринимают сжатие, возникающее в результате сгорания давление

Головка блока цилиндров содержит впускные воздушные, выпускные, копландские и масляные каналы.

Одной из функций головки блока цилиндров является охлаждение двигателя. Голова достигает этого, используя два основных метода; вода или воздух.

Головки с водяным охлаждением являются наиболее популярными, и многие современные двигатели относятся к этому типу. В этом типе двигателя вода смешивается с антифризом, чтобы предотвратить образование льда. Также вводится антикоррозийный агент для предотвращения коррозионного действия воды. Головки цилиндров с водяным охлаждением более эффективны и дают отличные результаты.

В головках цилиндров с воздушным охлаждением используются большие ребра, которые нагнетают воздух для обеспечения охлаждения. В них нет инженерных сложностей головки блока цилиндров, что делает их недорогими в изготовлении. Поскольку охлаждение воздухом может происходить при экстремально низких температурах без риска замерзания, головки с воздушным охлаждением более надежны. Кроме того, они легкие и легко ремонтируются.

Материалы и производство головок цилиндров

Головки цилиндров автомобилей отливаются из расплавленного металла. Обычно производители используют LFC, литье по выплавляемым моделям, для литья головки блока цилиндров. Метод использует пенополистирол для создания необходимого рисунка. Это один из самых простых процессов для сложных отливок, но он также дает отличные результаты. Литье по газифицируемым моделям, среди прочих преимуществ, имеет преимущество в точности размеров и хорошей отделке.

Головки цилиндров могут быть изготовлены из железа или алюминия. Это зависит от требуемой производительности, долговечности и других факторов. Каждый материал предлагает определенные преимущества, которые подходят для определенных ситуаций, как мы увидим далее.

Алюминиевые головки цилиндров — Из алюминия производятся легкие головки, которые также более эффективно рассеивают тепло. Однако головки блока цилиндров из алюминия стоят дороже. Помимо высокой стоимости ГБЦ при использовании алюминия возникает вопрос долговечности. Алюминиевые головки блока цилиндров конструктивно слабы. Они легко повреждаются перепадами температур, агрессивными материалами и ударами.

Поскольку они обеспечивают лучшую экономию топлива и теплопередачу, алюминиевые головки часто используются в спортивных и гоночных автомобилях. В этих автомобилях снижение веса и быстрое охлаждение двигателя являются необходимыми функциями. В большинстве бензиновых двигателей используются алюминиевые головки блока цилиндров.

Головки блока цилиндров из железа. Головки блока цилиндров из железа дешевле, чем изготовленные из алюминия. Также они отличаются высокой прочностью и долговечностью. Проблема с головками цилиндров двигателя, отлитыми из железа, заключается в том, что они слишком тяжелые. Они увеличивают вес автомобиля и способствуют плохой экономии топлива.

Железные головки также плохо передают тепло и не подходят для требовательных приложений, таких как гоночные автомобили. Эти типы головок в основном используются в дизельных двигателях. Головка блока цилиндров дизельного двигателя стоит дешевле, лучше противостоит повреждениям и служит дольше. Если этого не требует ситуация, это наиболее предпочтительный тип головок.

Заключение

Головки цилиндров являются механическими двигателями внутреннего сгорания. Они обеспечивают пространство для установки необходимых деталей двигателя. Проходы также для важных газов и жидкостей, чтобы попасть в двигатель и выйти из него. Многие люди не понимают функции головок блока цилиндров в двигателе автомобиля или даже их расположения. Эта статья содержит информацию по теме, от определения головки блока цилиндров, автомобилей, которые ее используют, до материалов, используемых для изготовления компонентов. Подробнее о ГБЦ читайте в других наших статьях.

Что такое головка блока цилиндров?

Что такое головка блока цилиндров и для чего она нужна?

Ваша головка или головки блока цилиндров расположены, как и следовало ожидать, в верхней части двигателя. Рядные или прямые двигатели имеют одну головку блока цилиндров, а V-образные двигатели и оппозитные двигатели имеют две, по одной на каждый ряд цилиндров. Головки цилиндров обычно изготавливаются из чугуна или алюминия. Многие движущиеся части, обеспечивающие работу двигателя, находятся внутри головки блока цилиндров. В нем находятся впускной и выпускной клапаны, коромысла и Свечи зажигания.

В двигателях с верхним расположением распредвала (OHC) распределительные валы находятся внутри головки блока цилиндров. Головка блока цилиндров также имеет впускные отверстия, которые позволяют охлаждающей жидкости из радиатора и маслу проходить через двигатель. В зависимости от конструкции вашего двигателя компоновка вашей головки блока цилиндров будет отличаться от других головок блока цилиндров. Материал также может отличаться. Если от всей этой информации у вас закружилась голова, не волнуйтесь; мы познакомим вас с тем, как работает головка цилиндра, и со всеми видами головок цилиндров.

Как работает головка блока цилиндров?

Головка блока цилиндров — это место, где происходит большая часть работы вашего двигателя. Он содержит камеры сгорания, в которых происходит быстрое сгорание топлива и воздуха, приводящего в движение поршни. Для этого головка блока цилиндров должна быть соединена с впускным и выпускные коллекторы. Впускной коллектор подает воздух в головку через впускные отверстия, мимо впускных клапанов и в камеру сгорания. После сгорания воздуха и топлива выхлопные газы выходят из камеры сгорания через выпускные клапаны, через выпускные отверстия в выпускной коллектор. Впускной и выпускной клапаны расположены внутри головки блока цилиндров. Они позволяют поступать свежему топливу и воздуху, а сгоревшим выхлопным газам соответственно выходить из камеры. Они должны быть точно рассчитаны, чтобы открываться и закрываться в нужное время, чтобы обеспечить бесперебойную работу двигателя. Это достигается с помощью системы деталей, известной как клапанный механизм.

Точные детали, используемые в клапанном механизме, будут различаться в зависимости от компоновки двигателя, но могут содержать, помимо впускных и выпускных клапанов, коромысла или распределительный вал или два распределительных вала. Коромысел давят на клапаны, открывая и закрывая их. Они, в свою очередь, приводятся в движение толкателями или толкателями, которые реагируют на распределительный вал, расположенный в блоке. Вместо этого в некоторых двигателях распределительный вал расположен над клапанами, где он может управлять ими напрямую. Какие детали присутствуют и как именно они работают, зависит от конфигурации вашей головы и клапанного механизма.

Что такое двигатели с плоской головкой?

На заре автомобилестроения двигатели с плоской головкой или боковым расположением клапанов были нормой. В них клапаны находятся со стороны камеры сгорания, в блоке двигателя, и топливо и воздух поступают сбоку, а выхлопные газы выходят с той же стороны. Поперечное сечение камеры сгорания этого типа выглядит как перевернутая буква L. Поэтому двигатели с плоской головкой иногда называют двигателями с L-образной головкой. Клапаны в двигателе с плоской головкой приводятся в действие непосредственно распределительным валом. Это упростило производство и работу с плоскими головками. Они также были очень надежными. Двигатель с плоской головкой все еще мог работать со сломанным клапаном.

Однако у конструкции с плоской головкой были свои недостатки. Выхлопные газы должны были следовать окольным путем, чтобы выйти из камеры сгорания, что снижало скорость двигателя и заставляло его удерживать много тепла. Для решения этих проблем появились новые конструкции двигателей, которые в конечном итоге вытеснили двигатель с плоской головкой. Некоторые из них изначально были вариациями на тему бокового клапана.

В двигателях с Т-образной головкой топливо и воздух входят в камеру с одной стороны, а выхлопные газы выходят с противоположной стороны. Если двигатели с плоской головкой имеют перевернутое L-образное поперечное сечение, то Т-образные головки имеют Т-образное поперечное сечение. Это сохраняет простой клапан в боковой конструкции, но обеспечивает перекрестный поток газов, позволяя двигателю лучше обмениваться газами или «дышать». В двигателях с Т-образной головкой клапаны по-прежнему приводились в действие непосредственно распределительными валами, но требовалось два распределительных вала: один для впускных и один для выпускных клапанов. Двигатели с боковым расположением клапанов больше не являются самой эффективной конструкцией для автомобилей, но они все еще используются в сельскохозяйственной технике и других простых машинах из-за их простоты и надежности.

Различные типы головок цилиндров

Головка блока цилиндров на двигателях с впуском и выпуском

Двигатели с впуском по сравнению с выпуском представляют собой дальнейшее усовершенствование конструкции с плоской головкой и впервые клапаны были расположены в головке блока цилиндров. Выпускной клапан остался в блоке, а впускной располагался в головке блока цилиндров. В ранних примерах впускной клапан приводился в действие за счет всасывания из камер. В более поздних версиях для управления впускными клапанами использовались механические клапанные механизмы. Распределительный вал перемещает толкатели, которые толкают коромысла, приводящие в действие клапаны. Хотя впуск над выхлопом был более распространенным явлением, были построены некоторые двигатели с выхлопом над впуском. В некоторых мотоциклах до сих пор можно найти двигатели с впуском над выхлопом.

Головка блока цилиндров двигателей с верхним расположением клапанов

Двигатели с верхним расположением клапанов продолжают работать там, где остановился впускной двигатель, а не выпускной, за счет размещения впускного и выпускного клапанов в головке блока цилиндров. Распределительный вал расположен в блоке, либо между двигателями конфигурации V в V. Из-за этого их иногда называют двигателями с распредвалом. Кулачок может приводиться в движение коленчатым валом через короткую цепь или ремень или даже непосредственно через шестерню. Как и в двигателе с впуском над выпуском, толкатели толкают коромысла, открывая и закрывая клапаны.

Двигатели с кулачковым блоком в значительной степени уступили место двигателям с верхним распределительным валом, но все же имеют достаточно преимуществ, поэтому некоторые из них все еще используются. Конструкция кулачкового блока тесно связана с General Motors и до сих пор используется в некоторых двигателях Chevy V8. Размещение кулачка в блоке уменьшает общий размер двигателя. Конструкция с кулачком в блоке также проще и легче в производстве. Самым большим недостатком конструкции «кулачок в блоке» является то, что в ней больше деталей в клапанном механизме (с толкателями), что означает большую инерцию клапанного механизма. Это ограничивает количество оборотов в минуту, на которых может работать двигатель. Большее количество движущихся частей также делает эти двигатели более шумными.

Головка блока цилиндров двигателей с верхним расположением распредвала

Двигатели с верхним расположением распределительного вала технически все еще являются двигателями с верхним расположением клапанов. Клапана остаются в головке блока цилиндров. Однако вместо использования толкателей для соединения распределительного вала с клапанами распределительный вал или распределительные валы перемещаются в положение над клапанами, где они могут напрямую активировать клапаны. Распределительный вал соединен с коленчатым валом ремнем или цепью, известной как ремень ГРМ или цепь ГРМ.

В некоторых двигателях используется один распределительный вал для впускных и выпускных клапанов, в то время как в других для каждого набора клапанов используется отдельный распределительный вал. Они называются двигателями с одним верхним распредвалом и двигателями с двумя верхними распредвалами соответственно.

Хотя двигатели с верхним расположением распредвала сложнее и больше, чем двигатели с распредвалом в блоке, они имеют некоторые преимущества. Расположение распределительного вала над клапанами дает разработчикам двигателей больше гибкости при размещении клапанов. Это позволяет более точно определять фазы газораспределения и использовать несколько портов на цилиндр. Двойные верхние кулачки обеспечивают еще более точную синхронизацию. Эти двигатели являются наиболее сложными, но компенсируют сложность улучшенными характеристиками.

У этой штуки есть Hemi (полусферическая голова)?

Еще одним фактором конструкции головки блока цилиндров, который может повлиять на работу двигателя, является форма камер сгорания. Форма камеры сгорания может влиять на то, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь и насколько хорошо газы проходят через двигатель. Форма также влияет на расположение клапанов и свечи зажигания.

Полусферические камеры (известные тем, что они используются в двигателях Chrysler Hemi) и камеры с двускатной крышей являются наиболее распространенными. В них клапаны расположены под углом с обеих сторон, обеспечивая перекрестный поток газов. Они также имеют большую площадь поверхности, чем другие камеры сгорания того же объема. Это дает более полное сгорание топлива. Полусферические головки также просты в изготовлении.

Двигатели с односкатной крышей сохраняют многие преимущества полусферических двигателей, но имеют уплощенную крышу. Это позволяет использовать большее количество клапанов на цилиндр, что увеличивает поток газов. Односкатные крыши являются наиболее распространенной конструкцией, используемой сегодня.

Клинообразные камеры, как и следовало ожидать, имеют форму клина со свечой зажигания на широком конце клина. Створки расположены под углом, перпендикулярно крыше камеры. Форма клина сжимает газы, что приводит к мощному сгоранию.

Камеры в форме ванны имеют овальную, перевернутую форму ванны. Свеча зажигания установлена ​​сбоку, а клапаны установлены прямо в верхней части камеры. Это позволяет использовать простой клапанный механизм. Это делает форму ванны обычной для двигателей с распредвалом в блоке. Камеры ванны имеют короткий путь пламени, что способствует быстрому сгоранию.

Из чего сделаны головки цилиндров

Головки цилиндров обычно изготавливаются из одного из двух материалов: чугуна или алюминия. Железные головки цилиндров легче производить и дешевле, но они тяжелее алюминиевых головок. Алюминиевые головки цилиндров не только легче, но и лучше рассеивают тепло, что снижает вероятность перегрева двигателя. В некоторых двигателях алюминиевая головка находится на чугунном блоке цилиндров. Одним из недостатков этой конструкции является то, что два металла расширяются с разной скоростью при нагревании. Это создает напряжение между двумя частями, что приводит к растрескиванию или деформации головки блока цилиндров.

Признаки неисправности ГБЦ

Как упоминалось выше, наиболее распространенная проблема с головками цилиндров заключается в том, что они могут треснуть или деформироваться. Так как внутри них происходит горение, они подвергаются воздействию высокой температуры. Конечно, через них протекает охлаждающая жидкость, но утечки охлаждающей жидкости и другие проблемы с охлаждением могут привести к перегреву двигателя. От перегрева металл двигателя расширяется. Когда головка блока цилиндров и блок цилиндров изготовлены из разных металлов, разные металлы расширяются с разной скоростью, что создает нагрузку на этот металл. Это может привести к трещинам или деформации головки блока цилиндров.

Из треснутой или деформированной головки блока цилиндров часто вытекает охлаждающая жидкость, что усугубляет вашу проблему. Частый перегрев или потеря охлаждающей жидкости могут указывать на треснутую головку блока цилиндров. Трещины в головке блока цилиндров также могут снизить производительность вашего двигателя. Вы можете столкнуться с пропусками зажигания в двигателе. Если не лечить, треснувшая головка блока цилиндров может привести к дальнейшему повреждению двигателя. Некоторые трещины могут быть видны невооруженным глазом. Испытание под давлением также может быть использовано для выявления трещин в головке блока цилиндров.

Замена ГБЦ своими руками

Хотя заменить головку блока цилиндров может опытный мастер своими руками, эту работу лучше доверить профессионалам. Мы бы не советовали вам пытаться заменить головку блока цилиндров, не имея большого опыта работы с механикой. Неправильная установка может привести к серьезному повреждению двигателя и потребовать еще более серьезного ремонта.

Замена головки блока цилиндров — длительный процесс, состоящий из многих этапов. Масло и охлаждающую жидкость вашего автомобиля необходимо слить, так как они проходят через головку блока цилиндров. Впускной и выпускной коллекторы необходимо отделить от головки блока цилиндров. Крышки клапанов и цепи ГРМ должны быть сняты, как и любые аксессуары, такие как насос гидроусилителя руля, который попадает между вами и головкой блока цилиндров.