Транспортные компании, логистические службы отдельных предприятий, приобретая автомобили, первым делом изучают характеристики двигателя. Наибольшую экономичность, эффективность в данном случае демонстрируют дизельные установки. Особенно, когда речь идет о грузовых машинах, специальной технике. По сравнению с бензиновыми аналогами, дизель потребляет на 25–30 % меньше топлива, у него с самых низов достигается высокий показатель крутящего момента, соответственно, он обеспечивает тягу уже после начала работы. Дополнительно дизельная установка, вопреки распространенному мнению, считается более экологичной. Она активно перерабатывает поступающую топливно-воздушную смесь, образуя менее вредный выхлоп.
Современные силовые агрегаты, работающие на дизельном топливе, представляют собой сложную конструкцию. Их состав отличается множеством инновационных узлов, применением различных по назначению электронных компонентов. Благодаря этому повышаются мощностные показатели мотора без увеличения рабочего объема, снижается расход топлива, количество токсичных соединений в выхлопных газах. Несмотря на все вносимые доработки, изменения не коснулись двух базовых компонентов – блока цилиндров и головки блока цилиндров. Приглашаем вместе разобраться с устройством этих узлов, узнать их функции и особенности работы.
Особенности и назначение ГБЦ
Головка блока цилиндров, или сокращенно ГБЦ размещается поверх двигателя и накрывает собой непосредственно цилиндры. К блоку она присоединяется несколькими болтами. Ключевое значение во всей конструкции отводится прокладке, которая отвечает за герметичность между блоком цилиндров и ГБЦ. Когда в каком-либо месте появляется течь, из-за этого нарушается работа всего силового агрегата, что приводит к невозможности дальнейшей эксплуатации транспортного средства. По этой причине необходимо периодически контролировать состояние прокладки. Выявить места повреждений иногда удается во время планового осмотра элемента.
Конструктивно ГБЦ имеет несколько составных частей, которые отвечают за подготовку воздушно-топливной смеси и ее последующую передачу в камеру сгорания. Когда все элементы работают исправно, удается добиться необходимого соотношения между воздухом и горючим. Иными словами, корректность функционирования узла становится залогом стабильной и эффективной работы мотора.
Головка блока цилиндров выполняется из чугунного сплава. Количество ГБЦ определяется типом силовой установки. Для рядных и V-образных силовых агрегатов этот параметр различается:
- в первом случае устанавливается одна ГБЦ;
- во втором – две.
Если архитектура мотора W-образная, то применяется одновременно три узла над блоком цилиндров.
Независимо от количества компонентов их функция и принцип работы остаются одинаковыми.
Расположение элемента
Двигатель находится под крышкой капота. Для дополнительной защиты от внешнего воздействия, загрязнения он накрывается плотным кожухом. Если его снять, то первое, что бросается в глаза, – крышка ГБЦ. Непосредственно под ней и находится сам узел, он занимает основной подкапотный объем. Чтобы закрепить «голову», применяется несколько болтов и шпилек. Непосредственно на корпусе элемента располагается постель распределительного вала и клапаны с пружинным механизмом.
Отличительная характеристика дизельного ДВС связана с тем, что стабильность и эффективность его работы во многом зависит от типа и конструкции клапанов. Поскольку они воспринимают на себя значительную нагрузку, которая создается характерным для дизеля повышенным давлением, их конструкция должна быть особенно прочной и надежной.
Клапаны, в свою очередь, получают усилие от распредвала, который устанавливается сверху. Переднюю часть занимает шестерня привода ГРМ, она располагается непосредственно на оси распределительного вала. Здесь же находится цепь и ремень газораспределительного узла.
Составные элементы ГБЦ
Головка блока цилиндров, предназначенная для использования в грузовых автомобилях и на специальной технике, изготавливается из легированного чугуна. Сплав выбран неслучайно, поскольку отличается такими параметрами, как:
- повышенная плотность;
- стойкость к воздействию высоких температур;
- прочность на износ.
К недостаткам материала относится внушительный вес, что увеличивает общую массу двигателя и не лучшим образом отражается на скоростных характеристиках ТС. Иногда можно встретить аналоги, изготовленные их сплава чугуна и алюминия, чтобы получить изделия с повышенными показателями жаростойкости, теплопроводности, но при этом снизить вес конструкции. В таком случае корпус головки и выпускные клапаны отливаются из чугуна, после чего их заливают алюминиевым сплавом.
Если речь идет о силовых агрегатах увеличенного объема, то в них устанавливают литые чугунные головки. Они отличаются:
- длительным эксплуатационным ресурсом;
- надежность и стабильность в наиболее сложных условиях.
Чтобы повысить их рабочие показатели, обеспечить бесперебойное функционирование, клапанные сёдла изготавливают методом прессования, предварительно охлаждая их жидким азотом. Клапанные втулки, вихрекамеры монтируют с натягом.
Ключевым элементом «головы» являются клапаны. Их размещают в первом ряду, выдерживая небольшой наклон по отношению к цилиндрам. Для двухклапанных механизмов предусмотрено однорядное расположение клапаном, для четырехклапанных – двухрядное (по два на впускной и выпускной клапан).
Наиболее сложное устройство головки блока цилиндров в ее верхней части. Здесь отводится место для следующих компонентов:
- вкладышей распределительного вала, непосредственно в них установлен сам элемент;
- клапанных втулок – они размещаются под распредвалом;
- шайб с пружинами – устанавливаются под втулками, их основная задача – фиксировать клапана, когда они приподнимаются.
Шестерни для цепи и ремня ГРМ, а также успокоителя размещаются спереди. Конструкция отвечает за движение газораспределительного узла.
Признаки неполадок узла
Частая причина выхода из строя ГБЦ – износ либо пробой прокладки. Убедиться в повреждении удастся только при полном разборе мотора. Но существуют определенные признаки, указывающие на проблему именно с данным уплотнительным элементом. К ним относятся:
- газы, выходящие непосредственно из-под головки;
- частый перегрев ДВС;
- изменение цвета охлаждающей жидкости;
- сизый или белый цвет выхлопа;
- различимые пузыри в расширителе;
- повышение масла в картере силовой установки.
Указанные нарушения могут сигнализировать и о других поломках. Поэтому для надежности при выявлении хотя бы одного из описанных признаков рекомендуется посетить сервисный центр для диагностики.
Сопутствующие неисправности
Если имеется набор специальных инструментов и оборудования, то можно самостоятельно провести диагностику. В рамках проведения работ нередко удается обнаружить следующие проблемы механизма:
- Дефекты привалочной поверхности. Подобная проблема обычно возникает в результате частых перегревов двигателя, использования некачественного антифриза. Для устранения неисправности необходимо тщательно обработать привалочные поверхности, дополнительно рекомендуется провести диагностику системы охлаждения и заменить охлаждающую жидкость.
- Трещины. Они могут появиться из-за несоблюдения правил установки компонента после обслуживания или ремонта. Повреждения на корпусе обычно становятся следствием сильного затягивания болтов. Также могут появиться из-за длительного перегрева мотора. Если трещины серьезные, то придется менять узел.
- Износ клапанных втулок. У данных элементов существует определенный ресурс эксплуатации, который зависит от пробега двигателя. Внеплановая замена может потребоваться из-за износа в результате применения низкокачественного моторного масла.
- Износ седла. Причин у этой неисправности несколько, чаще всего проблема вызвана большим пробегом техники, использованием низкокачественного горючего.
Неисправности головки блока цилиндров возникают по разным причинам. Чтобы не допустить поломки, рекомендуется своевременно проводить техобслуживание автомобиля: контролировать уровень масла, регулярно менять антифриз, использовать качественное дизтопливо.
Регулировка клапанов
Основные работы по обслуживанию ГБЦ предусматривают правильную регулировку клапанов. Поскольку они эксплуатируются под влиянием повышенной температуры, со временем их размеры увеличиваются. Из-за этого расстояние между распредвалом и клапанным толкателем меняется, что ведет к нарушению работы дизельной установки.
Чтобы правильно выставить тепловой зазор, необходимо изучить инструкцию и ознакомиться с рекомендациями производителя. Дополнительно в ней содержится информация касательно оптимальных периодов проведения техобслуживания.