Что находится под головкой двигателя

Тюнинг ГБЦ часть 3

Следующий аспект модификации ГБЦ на который следует обратить внимание — это завихрения(swirl) или в случае с 4 клапанами на цилиндрTumble.

Эти завихрения определяются, как направленный эффект на поступающий воздушный заряд, вызванный за чет формы впускного канала или входного угла в камеру сгорания. Завихрения сильно помогают процессу горения, не взрыву смеси (детонация, самовозгорание и т.д.) Это происходит за счет улучшения смесеобразования и равномерной, однородной ее подачи в цилиндры. В конце каждого такта выпуска в камере сгорания остается определенное количество отработанных газов. Если этим газам позволить собираться в очаги, то это замедлит скорость горения смеси, также ограничит поступление свежего воздуха. Хорошо организованная продувка камеры сгорания (настроенная система выпуска под имеющийся распредвал) и SWIRL – очень хорошо справляются с данной проблемой. Многие современные камеры сгорания работают на принципе завихрений поступающей топливо воздушной смеси, что в свою очередь позволяет повысить степень сжатия или использовать более высокий буст (избыточное давление). Также swirl дает возможность уменьшить оптимальный угол зажигания, все это улучшить мощностные показатели двигателя. Очень интересный факт, камеры сгорания с очень хорошо организованным завихрением (high-swirl port/chamber) на малых оборотах 2500 – имеет оптимальный угол зажигания на 5* градусов меньше чем обыкновенные (low-swirl) и естественно, из-за этого, значительное увеличение момента

Как правило, завихрение создается за счет смещения канала от центра клапана. Любой изгиб канала, приводящий к правильному завихрению – приветствуется (канал на левой стороне) Расточенный канал ( на правой стороне) показывает распространенную ошибку многих тюнеров, которые снимают метал в более удобном месте. Выпрямление канала, приводящее к уменьшению завихрений, становится причиной плохого смесеобразования, процесса горения…, со всеми вытекающими последствиями

Конструкция (дизайн) Semi-hemi (Lotus Twin Cam) или 4 клапана на цилиндр pent-roof ГБЦ (рассмотренные, как пример в Тюнинг ГБЦ часть 2 ) обычно очень хорошая, мало что там можно сделать. Камера сгорания иногда нуждается в легкой доработке, в основном если большего размера клапана планируется использовать. Главное условие – держите Ваш инструмент для расточки, шлифовки подальше от каналов. Максимум, что можно сделать, так это убрать неровности литья, шишки и все, если у вас нет продувочного стенда. То, что необходимо сделать и как, было описано в предыдущем посте, работа с седлом клапана и зоной сразу под ним, в горле канала. Высокие показатели продувки, наполняемости (CFM) должно быть достигнуто за чет оптимизации, а не увеличение размера проходного сечения канала. Если просто увеличить размер канала, скорость потока уменьшится, это в свою очередь уменьшит процесс УТРАМБОВКА (ramming, об этом писал Распредвал часть 1 ) и увеличится противоток (flow reversion). Результат – ухудшение на низких и средних оборотах и даже (часто) возможно без пользы, выгоды на высоких оборотах.

Скажу честно, это всегда трудно и дорого получить значительное увеличение мощности с ГБЦ которая в стоке сконструирована хорошо. Если у вас есть продувочный стенд, swirl meter и не совсем удачная конструкция каналов ГБЦ, необходимо придерживаться следующей логики для«улучшайзинга»каналов

Так выглядит впускной канал в разрезе, на нем пунктиром (это только принцип) обозначены места для доработки (оптимизации) канала

Распрямление канала, это хорошая идея, наша задача увеличить радиус изгиба на верху и с низу, но на верхнем, длинном изгибе канала, мы обычно не можем много убрать метала из-за близкого расположения посадочного места пружины клапана. Обычно, именно короткая, нижняя сторона канала является номером 1 препятствием для достижения хороших результатов продувки при среднем и максимальном подъеме клапана. Двигатели Формула 1 имеют очень большой радиус нижнего изгиба. Нижняя сторона изменяется за счет нанесения дополнительного материала эпоксидка или алюминий и тем самым увеличивая радиус и улучшая направление потока в камеру сгорания.

Добавленный материал на нижний изгиб значительно уменьшит проходное сечение. Для компенсации, необходимо плавно канал в этом месте расширить, тем самым он станет уже не круглый, а овальный. Типичный, круглый 30 мм в диаметре впускной канал будет сужаться к низу до 23 мм и расширятся в стороны до 36 мм. Если это ГБЦ с 4 клапанами на цилиндр или Hemi, в таком случае, делаем по следующему принципу.

Если это 2 клапана на цилиндр, то для улучшения завихрения расширяем канал с одной стороны

И последнее на сегодня, стоит поговорить об увеличении каналов и особенно о минимальном проходном сечении, обычно оно находится сразу под горлом канала (может быть и в другом месте). Если у вас современный мотор с хорошей pent-roof ГБЦ (как на моторе дюратек) не трогайте, не увеличивайте – если только не строите гоночный двигатель. Увеличение приведет к значительному ухудшению мощностной характеристики в целом. Конечно, если строите под определенные задачи, определились с рабочим диапазоном, максимальными оборотами, то только в этом случае, вскройте канал, но не больше, чем того требует поставленная задача. Это не проблема, увеличив размеры каналов, Вы естественно увеличите максимальные значения потока воздуха, но при этом потеряете низ и середину.

Предлагаю посмотреть на сравнительный тест проведенный David Vizard с мотором 383 Small-Block (6.27 литра). Здесь отчетливо видно, как меняется кривая момента с увеличением каналов и это на 383 Smal block.

В следующем посте планирую немного поговорить о доработке камеры сгорания, о зонах сжатия, вытеснения (Squesh Area), затронуть около клапанное пространство (Valve shrouding).

Прокладка головки блока цилиндров двигателя — почему выходит из строя и как ее заменить?

Какую роль играет прокладка головки и как она устроена? Каковы симптомы повреждения прокладки головки? Как заменить поврежденную прокладку головки? Сколько стоит заменить прокладку головки блока цилиндров?

Прокладка головки — часть, полная противоречий. Это незаметно и заметно, но все боятся его провала. B все же она ломается. Это не очень серьезно само по себе, но затраты на ее замену очень высоки.

Прокладка головки — где она установлена, какую роль она играет и как она устроена?

Где героиня нашей статьи установлена ​​в двигателе? Как следует из названия — под головкой двигателя. Точно — между головкой и блоком цилиндров.

Какова цель использования прокладки головки блока цилиндров? Для бензиновых и дизельных двигателей герметичность чрезвычайно важна. Это один из ключевых параметров, обеспечивающих правильную работу силового агрегата, а также всех систем, обеспечивающих его работу — системы охлаждения, подачи топлива, смазки и выхлопа. Это еще более важно, потому что все основные системы работают под высоким давлением. Прокладка под головкой герметизирует камеру сгорания, защищает от утечки выхлопных газов и герметизирует двигатель от утечек и смешивания охлаждающей жидкости и моторного масла.

Как выглядит прокладка головки двигателя? Она плоская, на ее концах имеется резиновая прокладка, а в самой прокладке — целый ряд отверстий. Самое большое — уплотнение отдельных цилиндров. Меньшие из них — это отверстия для охлаждающей жидкости, проходы для моторного масла и отверстия для крепежных винтов.

Прокладка головки должна быть достаточно гибкой, чтобы идеально совмещать верхнюю поверхность корпуса и нижнюю поверхность головки одновременно, независимо от преобладающих условий.

И прокладка не требует технического обслуживания. Конечно, пока не сломается. Но после замены она снова не требует технического обслуживания.

Но это еще не все. Прокладка должна быть прижата к верхней части блока и нижней части головки, но не может прилипать к ним. Это, в свою очередь, облегчает сборку и разборку головки двигателя.

Каждую минуту работы двигателя на него воздействуют агрессивные химические вещества из топлива, охлаждающей жидкости и масла, выхлопных газов при сильном, постоянно меняющемся давлении (до 190 бар) и при высокой температуре, также изменяющейся до 3000 градусов Цельсия. это дополнительно подчеркивается чугунными корпусами двигателей и их металлическими (часто алюминиевыми) головками и стальными болтами, соединяющими корпус с головкой. Итак, как можно предположить, что такая прокладка может работать в течение всего технического срока службы двигателя? Ну, во многих случаях это возможно. Во-первых, благодаря использованию соответствующих материалов (когда производитель автомобилей заказывает хорошие детали для первой сборки), а во-вторых, благодаря правильной работе двигателя автомобиля, без лишних перегрузок. И сам двигатель тоже должен быть без дефектов.

Из чего сделаны современные прокладки? Это так же, как другие уплотнения, например, под крышкой клапана, только из резины? Нет. Ни одна резина не выдержит таких условий. Давайте рассмотрим наиболее часто используемое решение, то есть прокладку головки из металла и состав. Материал подложки — тонкий стальной лист диаметром 0,3 миллиметра. Листовой металл покрыт композитным материалом снизу и сверху. В свою очередь, на нем есть пластиковый слой. Его задача — обеспечить лучшее сцепление прокладки с поверхностью головки цилиндров и блока цилиндров и устранить неровности. Отверстия в отдельных цилиндрах закрыты стальной и алюминиевой лентой.

Кроме того, каналы потока моторного масла и охлаждающей жидкости закрыты. Здесь используется эластомерный материал.

Прокладка головки — какова ее долговечность?

Какова долговечность прокладки головки? Как и предполагалось, она должна прослужить столько же, сколько и весь двигатель. На практике для безнаддувных двигателей до 350 — 400 тысяч. км пробега.

Однако можно предположить, что после превышения 250 000 км пробега, риск ее повреждения возрастает.

Иногда это ломается намного быстрее. В чем причина? Например, слишком высокая температура внутри двигателя. Уплотнение устойчиво к высоким температурам, но иногда этого достаточно. Давайте рассмотрим наиболее распространенные причины повреждения прокладки головки.

• Проектные ошибки, допущенные производителем силового агрегата — пример — двигатель 2,5 Т, используемый в автомобилях Subaru. Повреждение прокладки под головкой произошло после 50 — 60 тысяч. км, после замены неисправность вернулась после пробега того же пробега. Из-за структурного дефекта уплотнение находилось под слишком большим давлением и температурой. Проблема была устранена с помощью крепежных винтов другого типа.
• Перегрев двигателя из-за низкого качества охлаждающей жидкости или воды
• Перегрев двигателя из-за отказа вентилятора радиатора или насоса охлаждающей жидкости
• Перегрев двигателя из-за перегрузки недогретого двигателя или его спортивной работы
• Неправильная установка впрыска топлива, что является причиной слишком высокого давления зажигания
• Неправильная сборка прокладки под головкой, недостаточное затягивание крепежных винтов, использование старых крепежных винтов, другие ошибки сборки.
• Плохо отрегулированная установка для сжиженного газа
• Плохой чип-тюнинг двигателя
• Проблемы с системой впрыска в дизельных двигателях

Симптомы отказа прокладки головки блока цилиндров. Каковы могут быть последствия этого отказа?

• Из-за износа или нежелательных условий прокладка головки теряет герметичность. Каковы последствия этого?
• Пониженное давление сжатия в одном или нескольких цилиндрах, что вызывает снижение мощности двигателя.
• Проникновение моторного масла в охлаждающую жидкость и большие потери моторного масла, что в свою очередь приводит к снижению эффективности системы охлаждения. Снижение уровня масла создает риск ускоренного износа или заклинивания двигателя.
• Охлаждающая жидкость поступает в моторное масло и разбавляет его. Моторное масло теряет свои защитные свойства, что приводит к ускоренному износу и заклиниванию силового агрегата.

Симптомы повреждения прокладки головки. Что может означать, что прокладка в нашей машине была повреждена?

• Неравномерный двигатель на холостом ходу
• Уменьшенная мощность двигателя
• Выхлопные газы белого цвета
• Потеря охлаждающей жидкости в системе охлаждения, несмотря на отсутствие утечек
• Масляные пятна в охлаждающей жидкости
• Увеличенное потребление моторнго масла
• Выброс хладагента и его кипение — это обычно признак того, что дымовой газ поступает в систему охлаждения
• Запах выхлопных газов в охлаждающей жидкости
• Твердые резиновые трубы системы охлаждения (как будто они лопнут)
• Жирная слизь, накапливающаяся под крышкой заливной горловины моторного масла
• Жирная маслянистая коричневая охлаждающая жидкость под крышкой расширительного бачка

Не стоит сразу паниковать и предполагать наихудший сценарий. Некоторые из вышеперечисленных симптомов могут быть вызваны диаметрально различными недостатками.

Как диагностировать неисправность прокладки головки блока цилиндров?

• Используются несколько методов исследования.
• Проверка состояния охлаждающей жидкости и моторного масла
• Измерение давления сжатия (компрессия двигателя)
• Испытание масла в цилиндре, в котором было обнаружено низкое сжатие. В него наливается небольшое количество моторного масла, и его поведение наблюдается при колебаниях давления (в автомобилях, где нет проблем с прокладкой, оно должно быстро увеличиваться)
• Добавление реакционной среды к охлаждающей жидкости, которая обнаруживает углекислый газ в системе охлаждения
• Как долго вы можете ездить с поврежденной прокладкой головки? Неисправность должна быть устранена как можно скорее, поскольку приводной блок может заклинивать.

Перед заменой прокладки головки:

• Откручиваем верхние крышки двигателя
• Снимите впускной и выпускной коллекторы
• Снимите компоненты системы зажигания с головки двигателя — катушки зажигания и свечи зажигания или провода высокого напряжения и свечи зажигания.
• Снять зубчатый механизм
• Снимите датчики, в том числе давление масла, температуру охлаждающей жидкости
• Выкрутите болты крепления головки блока цилиндров к блоку двигателя (штифты)
• После снятия головки старая прокладка снимается.

Необходимо выполнить дополнительные действия, такие как:

• Очистка верхней части блока двигателя от остатков старой прокладки и обезжиривание поверхности
• Проверка головки двигателя на наличие утечек и других компонентов..
• Может потребоваться замена уплотнений клапана
• Необходимо использовать новые крепежные винты — штифты

Новая прокладка головки выбрана с использованием каталожного номера. Однако, если была запланирована верхняя поверхность блока двигателя или нижняя головка, механик должен выбрать новую прокладку с большей толщиной.

Очень важно затянуть винты (штифты), крепящие головку к блоку цилиндров. Необходимо использовать динамометрический ключ и затянуть винты в порядке и моменте, указанном производителем. Винты затягиваются либо крестообразно (изнутри наружу головки), либо спирально (изнутри наружу). В любом случае необходим доступ к технической информации производителя автомобиля, в которой представлены точные данные по установке.

Замена прокладки головки также включает в себя ряд дополнительных этапов и, как следствие, затраты. Например:

• Замена привода ГРМ (ремня или цепи) вместе с насосом охлаждающей жидкости и, возможно, сопутствующими элементами (шкивы, направляющие и т. Д.).
• Промывка системы охлаждения остаточным маслом
• Промывка системы смазки двигателя остаточной охлаждающей жидкостью
• Использование новой охлаждающей жидкости
• Применение нового моторного масла с фильтром

Замена прокладки головки блока цилиндров лучше всего поручить специалистам, поскольку при этом ремонте крайне важно получить доступ к технической информации производителя модели автомобиля (а не делать это, как в «других автомобилях»), а также иметь надлежащие инструменты и опыт. Помните, что неправильная или небрежная установка прокладки под головкой может привести к невозможности возврата.

К сожалению, вы также не можете сэкономить на замене привода ГРМ и насоса охлаждающей жидкости. Отказ от этого и установка старого ремня или цепи могут вызвать дальнейшие проблемы в ближайшем будущем.

Что еще стоит запомнить? Там нет чудесных химических веществ, которые будут ремонтировать поврежденную прокладку головки.

Единственный способ устранить повреждение — заменить на новое. И это можно сделать только в профессиональной мастерской.

Как проверить пробита ли прокладка ГБЦ

Двигатель автомобиля имеет две важные детали: блок цилиндров и головку блока цилиндров (ГБЦ). А уплотняется их соединение друг с другом прокладкой ГБЦ. Ее основной задачей является герметизация камер сгорания и каналов, по которым циркулирует антифриз. Когда пробита прокладка ГБЦ, в моторе появляются неполадки, о которых мы расскажем в этой статье.

Прокладки ГБЦ, как правило, изготавливаются из тонкого листового металла или из армированного паронита с металлической окантовкой отверстий под камеры сгорания. Между некоторыми отверстиями в прокладке достаточно тонкие стенки, поэтому малейшая ошибка при установке или замене приведет к их быстрому прогоранию.

Самый простой способ проверить, пробита ли прокладка головки блока цилиндров, показан на видео внизу страницы.

Главным залогом долговечности прокладки ГБЦ является идеальная плоскость прилегания у головки и блока цилиндров. Прилегающие поверхности должны быть чистыми, без раковин и шероховатостей.

Вторым важным моментом для продления жизни прокладки будет соблюдение определенного порядка закручивания болтов крепления ГБЦ. Для этого производители моторов, а также изготовители прокладок прилагают схему заворачивания крепежных деталей с указанием момента затяжки.

Симптомы и признаки пробитой прокладки ГБЦ

Когда пробита прокладка ГБЦ, признаки этой неисправности проявляются по-разному, но основные симптомы выглядят следующим образом:

1. Повышение температуры двигателя происходит из-за пробоя окантовки камеры сгорания. Горящие газы попадают в систему охлаждения и быстро нагревают антифриз. При попадании выхлопных газов в систему охлаждения в расширительном бачке наблюдается бурное газообразование.
2. Смешивание моторного масла с антифризом, попадание топлива в охлаждающую жидкость также становятся следствиям повреждения прокладки ГБЦ. Появление маслянистых пятен в расширительном бачке системы охлаждения должно насторожить. Без промывки системы охлаждения в этом случае уже не обойтись.
3. Сложно бывает сразу выявить неполадку в моторе, когда происходят перебои в работе цилиндров. Если прогорела прокладка ГБЦ между камерами сгорания, то происходит перемешивание топливной смеси в одном цилиндре с выхлопными газами другого цилиндра. При этом проблемы возникают при запуске двигателя, а после разогрева мотор начинает устойчиво работать.
4. Иногда происходит разрыв внешней оболочки прокладки ГБЦ. Тогда на поверхности двигателя в районе стыка блока цилиндров и головки можно наблюдать маслянистые потеки.
5. Часто пробой прокладки ГБЦ можно определить по внешнему виду выхлопных газов. Белый дым из глушителя свидетельствует о том, что в камеру сгорания попадает влага или антифриз. Это происходит тогда, когда появляется разрыв в прокладке между каналом рубашки охлаждения и камерой сгорания.

Напоминаем, что самый простой способ проверить прокладку головки блока цилиндров продемонстрирован на видео в конце статьи.

Что делать, если пробило прокладку ГБЦ

Если по результатам проверки прокладка головки блока цилиндров оказалась пробитой, то у вас не остается никаких вариантов, кроме её замены на новую.

Прокладка ГБЦ не является слишком дорогой деталью. В зависимости от модели авто, материала и фирмы-производителя её цена колеблется в пределах 300-3000 руб. Но это лишь верхняя часть «айсберга».

• При замене прокладки ГБЦ придется менять и болты крепления. Когда болт выкручивается, его параметры уже не соответствуют необходимым требованиям, и при повторном заворачивании с нужным усилием велика вероятность разрыва тела болта. Стоимость новых болтов колеблется в районе 350-1000 руб.
• Перед установкой новой прокладки ГБЦ важно проверить поверхность сопрягаемых плоскостей на блоке цилиндров и головке блока. Если требуется дополнительная шлифовка, тогда приобретать прокладку необходимо с учетом толщины снятого слоя металла. Шлифовка ГБЦ обойдется в пределах 450-900 руб.
• Снять головку блока цилиндров в некоторых двигателях достаточно сложно. Требуется отсоединить много деталей и узлов, слить технические жидкости. Поэтому выполнение этой ответственной работы лучше доверить квалифицированным специалистам. Замена прокладки на автосервисе оценивается в сумму 1200-4000 руб.

После выполнения замены прокладки ГБЦ автомобилист должен некоторое время следить за поведением мотора. Если двигатель работает устойчиво, выхлопные газы прозрачны, а температура не превышает норму, то прокладка хорошо справляется с возложенной на нее задачей и проблема решена успешно.

Видео: как проверить пробита ли прокладка ГБЦ

Характеристика головки блока цилиндров

Головка блока цилинидров — важная составная часть двигателя, в которую входит большое количество комплектующих деталей. Она отвечает за смешивание и возгорание топливной смеси, а также выход отработанных веществ и газов. Проанализировав ее работу можно сказать, что ГБЦ подвергается высоким нагрузкам.

Комплектующие детали головки блока цилиндров

• камер сгорания;
• впускных и выпускных механизмов;
• форсунок;
• свечей сгорания;
• прокладки из асбеста;
• основного корпуса;
• выводного механизма.

Признаки неисправности ГБЦ

О нарушении функционирования головки блока цилиндров может свидетельствовать:

1. Увеличение уровня масла и изменение его окраски. Происходит это из-за попадания в масло через ведущие блоки цилиндров охлаждающей жидкости. Причиной такой неисправности является порча металла головки блока цилиндров коррозией.
2. «Троение» двигателя и появление едкой гари из-под крышки клапанной коробки. Такие признаки указывают на проблемы с цилиндрами клапанов.

Чтобы предупредить появление таких нарушений работы узлов рекомендуется проводить своевременную диагностику и ремонт головки блока цилиндров.

Что может привести к поломке ГБЦ

Нарушение функционирования головки блока цилиндров может наблюдаться в случае:

1. Использования некачественного топлива, которое содержит в своем составе примеси, они выпадают в осадок и приводят к появлению коррозии.
2. Перегрева. Если двигатель довольно часто работает под нагрузкой, он не выдерживает и перегревается. Подобное может наблюдаться в странах с неблагоприятными климатическими условиями, а также при деформации комплектующих деталей силовой установки.
3. Неправильной установки. При проведении самостоятельных ремонтных работ автовладельцы зачастую неправильно закручивают болты и гайки, в результате они при нагрузке срываются. Чтобы этого не произошло во время ремонта необходимо использовать динамометр.
4. Выставления неправильного зазора между клапанами.

Какие ремонтные работы проводятся при проблемах с ГБЦ?

При появлении нарушений функционирования головки блока цилиндров, в автомастерской проводится:

• тестирование «водяной рубашки» на наличие повреждений и герметичность;
• запайки раковины ГБЦ;
• шлифовка при деформации;
• восстановление или замена направляющих втулок;
• замена или реставрация клапанов, колпачков, колодцев форсунок;
• регулировка зазора клапана.

Кроме этого осуществляется:

1. Очистка силового агрегата от загрязнений. Делать это нужно регулярно, ведь это одна из основных причин его перегрева.
2. Замена смазочных веществ. В автомобиле может быть залято неподходящее масло, а это приводит к ускорению процесса выгорания двигателя.
3. Ремонт системы охлаждения.
4. Обзор и анализ функциональной способности механизма газораспределения. Ведь загрязнения комплектующих деталей может также приводить к перегреву двигателя.

Учитывая то, что силовой агрегат отвечает за работу автомобиля, ремонт его комплектующих узлов лучше отдать в руки квалифицированных мастеров. Они имеют необходимое оборудование, а также знают все тонкости работы. Кроме этого предоставляется гарантия, и если что-то пойдет не так, автомастерская будет вынуждена бесплатно провести ремонтные работы и даже замену силового агрегата.