Головка блока цилиндров: устройство, функции, материалы и неисправности

На чтение

4 мин.

Просмотров

140

Головка блока цилиндров (ГБЦ) — это не просто часть двигателя. Это его важнейший элемент, который отвечает за формирование камеры сгорания, обеспечение подачи топлива и отведение отработанных газов. Она соединяет в себе множество процессов: от впуска воздушно-топливной смеси до герметизации и охлаждения. Именно поэтому её конструкция сложна, а к качеству изготовления предъявляются высокие требования.

Основные задачи головки блока цилиндров

ГБЦ одновременно выполняет несколько функций, без которых двигатель просто не сможет работать:

• Формирует герметичную камеру сгорания;
  
  

• Обеспечивает подачу топлива и воздуха;
  
  

• Участвует в отводе выхлопных газов;
  
  

• Поддерживает работу системы смазки и охлаждения;
  
  

• Служит базой для крепления элементов газораспределительного механизма (клапанов, распредвала и пр.);
  
  

• Обеспечивает точную работу форсунок (в дизеле) или свечей зажигания (в бензиновых моторах).
  
  

Даже незначительная неисправность в ГБЦ может привести к падению компрессии, перерасходу топлива, нарушению температурного режима и другим критичным сбоям.

Конструкция головки и её элементы

Хотя внешне ГБЦ может отличаться в зависимости от типа двигателя, её внутреннее устройство, как правило, включает:

• Клапанный механизм: впускные и выпускные клапаны, седла, направляющие, пружины;
  
  

• Каналы для охлаждения и смазки;
  
  

• Места крепления коллекторов, ТНВД, свечей или форсунок;
  
  

• Распределительный вал (в большинстве современных двигателей — в верхней части);
  
  

• Крепёжные отверстия под шпильки и болты;
  
  

• Дополнительно — датчики, компенсаторы, штанги или толкатели (зависит от конструкции).
   

Материалы, применяемые при производстве ГБЦ

Головка должна выдерживать постоянное воздействие высоких температур, давления и вибраций, поэтому для её изготовления используют только термостойкие материалы:

Чугун

Обладает высокой жаропрочностью, надёжен, но тяжёл. Часто применяется в дизельных установках, где критична прочность. Недостатки — большой вес и низкая теплопроводность.

Алюминиевый сплав

Быстро отводит тепло, меньше весит, дешевле в производстве. Основной выбор для бензиновых моторов. Минус — подвержен деформации при перегреве.

Композитные материалы

Современное решение, сочетающее в себе устойчивость к перегреву, вибрациям и агрессивной среде. Такие прокладки и элементы стоят дороже, но обеспечивают максимальную герметичность и ресурс.

Виды головок блока цилиндров

Классифицировать ГБЦ можно по нескольким критериям:

По расположению:

• Общая для всех цилиндров — чаще всего в рядных моторах;
  
  

• Раздельные головки — для каждой группы цилиндров, актуальны для V-образных и многорядных двигателей.
  
  

По размещению камеры сгорания:

• В головке — при этом поршень плоский или с вытеснителем;
  
  

• В поршне — сама головка имеет ровную поверхность;
  
  

• Комбинированные — с элементами камеры в обоих компонентах.
  
  

По типу ГРМ:

• С верхним расположением распредвала (OHC) — стандарт для современных ДВС;
  
  

• С нижним валом — более старая компоновка с штангами и коромыслами;
  
  

• Без газораспределительного механизма — редкие и специфические двигатели, чаще в спецтехнике.
  
  

Как работает головка блока цилиндров

Суть работы ГБЦ проста, но критически важна:

1. Через открытые клапаны в цилиндр поступает топливно-воздушная смесь;
   
   

2. Клапаны закрываются, начинается такт сжатия;
   
   

3. При достижении верхней точки — воспламенение;
   
   

4. Поршень движется вниз под давлением сгорания;
   
   

5. В открытый выпускной клапан отработанные газы покидают цилиндр.
   
   

Этот процесс повторяется на высоких оборотах тысячи раз в минуту, поэтому малейшие отклонения в работе ГБЦ приводят к заметным последствиям.

Наиболее частые неисправности ГБЦ

Вот с какими проблемами чаще всего сталкиваются владельцы автомобилей:

• Недостаточная затяжка болтов головки — ведёт к потере герметичности и утечке ОЖ или масла;
  
  

• Износ прокладки — один из самых распространённых случаев поломки;
  
  

• Трещины — появляются из-за перегрева, особенно в алюминиевых моделях;
  
  

• Износ клапанов — нарушается компрессия, двигатель «троит»;
  
  

• Разрушение резьбы — ослабляет прижим, способствует утечкам;
  
  

• Снижение давления в цилиндрах — мотор теряет мощность, увеличивается расход;
  
  

• Разгерметизация каналов охлаждения и смазки — может вызвать перегрев и заклинивание.
   

Как определить неисправность

На наличие проблем с ГБЦ указывают:

• Белый или сизый дым из выхлопной системы;
  
  

• Стабильно растущая температура охлаждающей жидкости;
  
  

• Подтёки масла или антифриза в районе соединения блока и головки;
  
  

• Снижение компрессии;
  
  

• Увеличение расхода топлива и масла;
  
  

• Неустойчивые обороты, затруднённый запуск, «троение».
  
  

Как правильно установить головку блока цилиндров

1. Удалите остатки старой прокладки с поверхностей.
   
   

2. Уложите новую прокладку — однократного использования, желательно многослойную или композитную.
   
   

3. Установите головку на блок, соблюдая направляющие и соосность.
   
   

4. Используйте динамометрический ключ — каждый болт должен быть затянут с определённым усилием.
   
   

5. Соблюдайте последовательность затяжки — от центра к краям, в несколько подходов.
   
   

6. После сборки — проверка на герметичность и давление при запуске.
   
   

Рекомендации по эксплуатации после замены

• Первые 300–500 км избегайте высоких нагрузок и оборотов.
  
  

• Регулярно проверяйте уровень и цвет охлаждающей жидкости.
  
  

• Контролируйте герметичность соединения и состояние прокладки.
  
  

• После 100 км пробега — проверка затяжки болтов (если предусмотрено конструкцией).