1. ГБЦ, що це таке в машині?
2. З чого ж складається ГБЦ?
3. Яким навантаженням піддається ГБЦ під час роботи двигуна?
4. Матеріали виготовлення головки блоку циліндра
5. Основні процеси, що проходять в ГБЦ
6. Конструктивні особливості ГБЦ
7. Особливості складання двигуна після ремонту головки
8. Що трапляється при несправності ГБЦ?

Не багато новоспечені автовласники, вперше сіли за кермо, знають, що головка блоку циліндрів - одна з найважливіших частин двигуна.

У цій статті ми розповімо про ГБЦ, що це таке в машині, пристрої головки і процесах, що проходять в ній. Також ми розглянемо основні ознаки пробою головки блоку циліндрів, які допоможуть вам вчасно помітити несправність силового блоку, а також відстежувати його працездатність.

ГБЦ, що це таке в машині?

Головка блоку циліндрів або просто ГБЦ - важлива частина двигуна, розташована безпосередньо над блоком циліндрів. Знати це повинен кожен автовласник. Так як саме в голівці теплова енергія, утворена від згоряння палива, перетворюється в механічну енергію руху. Саме в ній зосереджені основні механізми, які здійснюють цей процес. За це багато механіки називають ГБЦ - "голова" або "башка", маючи на увазі, що вона виконує провідну роль у всьому блоці двигуна.

З чого ж складається ГБЦ?

За своєю структурою ГБЦ складається з кришки і корпусу головки:

1. Кришка головки захищає внутрішні вузли і механізми ГБЦ від зовнішніх впливів, а також не допускає протікання моторного масла. Зверху вона має отвір для заправки мотора маслом. З'єднання кришки і корпусу головки здійснюється за допомогою гвинтів і спеціальної багаторазової гумової прокладки, яка не дозволяє маслу просочитися між двома складовими.
2. У свою чергу корпус головки є основою, в якій розташована велика кількість важливих вузлів двигуна. Найпростішими за своєю структурою є ГБЦ в двигунах з нижнім розташуванням клапанів. Більш складну конструкцію мають верхнеклапанниє мотори.

У корпусі ГБЦ розташовується безліч важливих складових, без яких запуск двигуна і його робота просто неможлива. Давайте розберемося, які функції вона виконує і що в ній власне є:

• Частково або в повному обсязі в ГБЦ розташовані камери згоряння.
• Проходять канали систем змащення і охолодження.
• Є фланцеві отвори для впускного колектора, який в залежності від типу двигуна може подавати як паливну суміш, так і просто повітря.
• Також в корпусі ГБЦ є отвори для випускного колектора, через який здійснюється висновок відпрацьованих газів.
• У корпусі головки розташовується майданчик і отвори для елементів газорозподільного механізму, елементів передачі распредвала і інших вузлів.
• Є отвори для свічок запалювання або форсунок.
• У двигунах з верхнім розташуванням распредвала є додатковими опори.

Всі ці важливі складові безпосередньо взаємодіють з корпусом головки, яка також має й іншу назву - картер ГБЦ.

У місці, де корпус головки стикається з блоком циліндрів, внутрішня поверхня гладка і дещо розширена. Це дозволяє ГБЦ щільно з'єднуватися з блоком циліндрів, а також витримувати сильні навантаження, що виникають при роботі двигуна.

Крім цього між стиків двох складових передбачена прокладка. Робиться вона з армованого азбесту, так як саме цей матеріал здатний витримувати перепади тиску газів і різницю температур, зберігаючи при цьому високий рівень герметичності каналів маслопроводу, охолоджувальної системи і камери згоряння. Однак така прокладка є одноразовою і для повторного використання вже не придатна.

Яким навантаженням піддається ГБЦ під час роботи двигуна?

Під час роботи мотора головка піддається таким навантаженням:

• Великій різниці температур;
• Тиску відпрацьованих газів;
• Серйозним механічних впливів.

Під час згоряння палива в різних ділянках головки перепади температур можуть досягати до кількох сотень градусів. Наприклад, в районі камери згоряння розігрів металу може бути близько 300 градусів. Там же, де знаходяться канали системи охолодження, температура буде перебувати в районі 90-95 градусів.

Те ж саме можна сказати і про тиск газів, що утворюються при згорянні палива. Нерівномірні навантаження, що впливають на різні частини ГБЦ, можуть призводити до деформації металу. Щоб запобігти подібному результату до ГБЦ пред'являють особливі вимоги, зокрема:

• Висока міцність конструкції;
• Тривалий термін служби;
• Строго вивірені розміри камери згоряння і каналів;
• Хороша герметизація газових стиків;
• Простота конструкції, що дозволяє здійснювати необхідний ремонт;
• Мінімальна маса і розміри.

Матеріали виготовлення головки блоку циліндра

Необхідну жорсткість ГБЦ забезпечує силовий каркас, а також матеріал, з якого її виготовляють. Зокрема роблять головку з алюмінію або високоякісного чавуну способом точного лиття.

Для карбюраторних і інжекторних двигунів, принцип роботи яких заснований на примусовому займанні, використовують алюмінієві сплави. Оскільки даний сплав набагато легше чавуну, краще охолоджується, а також здатний гасити детонацію.

У дизельних двигунах, які працюють за принципом запалення палива від стиснення, ГБЦ частіше виготовляють з чавуну. Це роблять для того, щоб основні деталі двигуна були стійкі до високих навантажень і сильним механічним впливам. Хоча для малопотужних дизельних двигунів ГБЦ можуть виготовляти і з алюмінію для зменшення загальної маси мотора.

Після лиття головка піддається процесу фрезерування, свердління, а також спеціальної механічної обробки. Даная процедура дозволяє зменшити напругу металу, яке виникає в процесі виготовлення ГБЦ.

Основні процеси, що проходять в ГБЦ

Розібравшись з питанням про ГБЦ, що це таке в машині і з чого вона складається, варто розповісти про процеси і механізмах, які при роботі двигуна вона контролює.

Як відомо паливна суміш при горінні виділяє відпрацьований газ, його потрібно своєчасно видаляти. Цю функцію здійснює газорозподільний механізм, розташований в корпусі головки. Він складається з системи клапанів, що відкриваються послідовно на різних етапах роботи циліндрів за допомогою приводу ланцюга.

У ГБЦ також розташований механізм контролю подачі палива в робочі камери згоряння, а також механізм відведення відпрацьованих газів з циліндрів. Весь цей процес здійснюється за рахунок впускного і випускного колекторів.

У свою чергу при згорянні палива не вся виділяється енергія перетворюється в енергію руху. Частина пального перетворюється в теплову енергію, яка в більшій мірі і розігріває деталі двигуна. Для того щоб його охолодити в корпусі головки передбачено охолодження, яке представляє собою систему каналів де циркулює охолоджуюча рідина.

Для змащення рухомих деталей в двигуні передбачена система маслопроводів, що проходить через головку блоку циліндрів. А для забезпечення герметичності системи в ГБЦ розміщуються маслос'емниє ковпачки і сальники распредвала.

Конструктивні особливості ГБЦ

У свою чергу форма ГБЦ для кожного двигуна індивідуальна і може змінюватися:

1. Залежно від розташування камер згоряння.
2. Деталей запалювання і їх відносного положення до циліндрів.
3. Розташування і загальної кількості деталей газовідвідної системи.
4. Різних конструктивних особливостей конкретного двигуна.

Наприклад, класична форма головки однорядного двигуна закриває кілька циліндрів одночасно. У V-подібної конструкції мотора застосовується кілька окремих ГБЦ в одному двигуні, де кожен ряд циліндрів має свою головку. Така конструкція практично запобігає деформації, так як кожна головка має досить малі розміри.

Також ГБЦ розрізняються за типом освіти і подачі горючої суміші в камери згоряння. За рахунок цього головки для карбюраторних і інжекторних двигунів мають трохи різну конструкцію і відрізняються:

• Формою камер згоряння;
• Конструкцією впускного колектора;
• Діаметром його клапана і каналів.

Є також конструктивні особливості і у ГБЦ дизельних моторів.

Особливості складання двигуна після ремонту головки

Необхідну жорсткість в голівці забезпечує силовий каркас. Він складається з вертикальних бобишек, які мають поглиблення для болтів і основний опорної плити, розташованої знизу.

Під час заводської збірки неприпустима деформація ГБЦ запобігає суворої черговості затяжки болтів або шпильок кріплення з певними нормами моменту затягування. Отже, після будь-якого ремонту ГБЦ важливе дотримання цих суворих правил. Оскільки будь-який перекіс порушує герметичність з'єднання і призводить до псування прокладки або пошкодженні самої головки, яку згодом доводиться міняти.

Якщо при перевірці двигуна після установки ГБЦ виявляються патьоки масла або охолоджуючої рідини, то це говорить про неправильну затягуванні болтів і про порушення герметичності системи.

У свою чергу затягування болтів здійснюється із застосуванням динамометричного ключа, який контролює цей процес.

Кожна шпилька, кожен болт повинні бути затягнуті в строгому порядку і з контролем щільності прилягання. Причому момент затяжки для різних моделей двигунів може відрізнятися. У керівництві по експлуатації ці дані рідко можна знайти, але в мануалі по ремонту конкретного двигуна вони точно будуть.

Що трапляється при несправності ГБЦ?

Описувати всі нюанси цього питання ми не будемо, оскільки ця тема для окремої статті, але основні проблеми, пов'язані з неполадками ГБЦ, ми все ж торкнемося. При пробої прокладки або самої головки можна спостерігати такі явища:

1. Масло може проникати в систему охолодження. Виявити таку неполадку можна по антифризу, він буде мати темний, мутний колір з явними олійними відкладеннями, а також мати специфічний запах.
2. Крім цього антифриз може проникати в систему змащення. Внаслідок цього рівень охолоджувальної рідини в бачку буде постійно знижуватися, а масла в двигуні ставати все більше. при перевірці рівня масла в двигуні на щупі також можна спостерігати наявність білої піни, емульсії.
3. У зв'язку з порушенням герметичності охолоджуюча рідина може потрапляти і в камеру згоряння. В цьому випадку білий дим з вихлопної труби буде йти постійно, а рівень антифризу в бачку поступово знижуватися.
4. Крім цього вихлопні гази з камери згоряння можуть проникати в систему охолодження. Виявити проблему можна по вихідним бульбашок вихлопного газу з розширювального бачка під час роботи двигуна.
5. Також вихлопні гази можуть потрапляти з одного циліндра в інший або вириватися назовні через тріщину в головці блоку або при пошкодженні ГБЦ прокладки. Якщо ж з виявленням проблеми в другому випадку проблем не виникне, то з першим варіантом все набагато складніше, тому що видимих ​​зовнішніх пошкоджень в цьому випадку немає. Однак першими сигналами таких протікання стає зниження потужності двигуна, підвищений витрата палива, утруднений пуск двигуна.

Будь-який з вищенаведених ознак може вказувати не тільки на поломку ГБЦ, але і будь-якого іншого взаємопов'язаного компонента двигуна. Більш того бувають випадки, коли ГБЦ деформується внаслідок неправильної роботи інших систем автомобіля, наприклад, при порушенні роботи системи охолодження двигуна. Внаслідок цієї неполадки може статися перегрів двигуна, який в найкоротші терміни здатний вивести силовий агрегат з ладу.