ГБЦ играет существенную роль в работе двигателя. Ее правильное положение влияет на работу газораспределительного механизма. Также совместно с блоком цилиндров она формирует камеры сгорания. Поэтому при ремонте важную роль имеет правильная затяжка головки блока цилиндров.
Строение головки блока цилиндров
Каждый двигатель внутреннего сгорания, за исключением двигателя Стирлинга, имеет ГБЦ. Она служит для размещения в ней газораспределительной системы: клапанов, распределительного вала и его привода.
Головка блока цилиндров представляет собой алюминиевую деталь с множеством отверстий для установки впускных и выпускных клапанов, каналов, формирующих рубашку охлаждения двигателя. В зависимости от количества цилиндров и типа двигателя, ГБЦ может иметь один или два распределительных вала.
Также в головке находятся каналы для смазки ГРМ.
В верхней части находятся отверстия для свечей зажигания у бензиновых двигателей и отверстия для форсунок у дизельных.
Последствия неправильной сборки
Крепится головка к блоку цилиндров при помощи стальных болтов или шпилек, вкрученных в блок. Известно, что у стали и алюминия разные значения температурного расширения. При нагреве алюминий больше увеличивается в объеме, чем сталь, поэтому при затяжке головки блока цилиндров нужно учитывать этот момент. То есть, если при нагреве двигателя головка расширится, а крепеж будет препятствовать расширению, то в ГБЦ могут образовываться микротрещины. Они впоследствии приведут к выходу из строя всего двигателя.
Например, через трещины в камеру сгорания может попадать охлаждающая жидкость. Или трещина в каналах системы смазки приведет к тому, что система клапанов будет работать в режиме «масляного голодания». Также несоблюдение момента затяжки головки блока цилиндров приводит к зажиманию распредвала и износу его постели.
Как правильно собирать ГБЦ
Для сборки головки понадобятся:
Перед началом работы нужно проверить новую прокладку на предмет разрывов, а также точного соответствия отверстий с теми, что в двигателе. Затем, если ГБЦ после ремонта, нужно проверить ее на соответствие прилегающей к двигателю стороны. Для этого головку прикладывают к ровной чугунной плите и смотрят, нет ли зазоров между плитой и прилегающей поверхностью.
После этого прокладка укладывается на верхнюю плоскость блока цилиндров. Сверху на нее устанавливается ГБЦ. Затем можно приступать к затяжке головки блока цилиндров. Перед началом работы не забудьте смазать моторным маслом болты.
Особенности установки ГБЦ
Можно выделить отличия при работе с двигателями, у которых разное количество цилиндров. Порядок затяжки головки блока цилиндров будет тоже разный. Но принцип соблюдается один и тот же. Он заключается в том, что болты затягиваются от центра к периферии головки. Это нужно для того чтобы при затягивании возникающие напряжения уходили от центра за пределы, а не наоборот. Это позволит сохранить герметичность прокладки и снизить напряжение металла в процессе эксплуатации двигателя.
Момент затягивания контролируется при помощи динамометрического ключа.
Он представляет собой вороток с длинной гибкой рукояткой. На его ручке имеется стрелка, которая отклоняется в момент прикладывания усилия. Стрелка указывает на шкалу, которая зафиксирована неподвижно. Есть также электронный вариант динамометрического ключа. Он надежнее и показывает усилие более точно.
После установки головки нужно все крепежные болты наживить в отверстиях блока. Закручиваете их рукой, насколько это возможно. Сразу применять ключ не нужно. Это может привести к тому, что болт пойдет не по резьбе, после чего придется восстанавливать резьбу на блоке цилиндров.
Работаем по схеме
Затем, используя схему, затягиваете головку. Самые распространенные двигатели с четырьмя цилиндрами имеют похожую схему. Например, рассмотрим порядок затяжки головки блока цилиндров ВАЗ-2106. Болты закручиваются в два этапа. Первым этапом идет предварительное затягивание с усилием 35-41 Н/м. Затем болты протягиваются по второму кругу. Окончательный момент затяжки головки блока цилиндров ВАЗ-2106 составляет 105-115 Н/м.
Сначала затягиваются два средних болта, которые на схеме обозначены цифрами 1 и 2. Затем болт слева от центра и по диагонали напротив, обозначены цифрами 3 и 5. После этого затягиваются в зеркальном отражении болты 4 и 6. Затем идут крайние болты 7 и 8, за ними на противоположном крае 9 и 10.
Модели двигателей с четырьмя цилиндрами имеют десять болтов. Но не у всех схема затяжки будет такая же. Бывают варианты, когда после двух центральных болтов затягиваются попарно два нижних или верхних, а не по диагонали, как в случае выше. Нужно заметить, что схемы затяжки головки блока цилиндров у ВАЗ-2106 и ВАЗ-2108 разные. Поэтому сначала нужно изучить схему для конкретного двигателя.
Распространенные ошибки при монтаже ГБЦ
В ремонте техники никогда нельзя пренебрегать моментами затягивания резьбовых соединений. Закручивание “от руки” или “на глаз” приводит или к недостаточному или избыточному усилию фиксации детали. Если это сборочная единица, такая как головка блока цилиндров, то халатный подход неминуемо приведет к поломке, и, возможно, к более дорогостоящему ремонту. Недостаточная затяжка вызовет прорыв выхлопных газов в рубашку охлаждения. А избыточная может привести либо к нарушению резьбового соединения в блоке цилиндров, либо чрезмерно зажмет распределительные валы.
Следующей ошибкой может быть использование неправильного инструмента или болтов, которые не предназначены для данного соединения. Обычно эти болты имеют специфическую мелкозубую резьбу. Поэтому, если их заменить на другие, можно повредить резьбу в блоке цилиндров. Кроме того, «родные» болты имеют высокую твердость вследствие термообработки. Это сделано, чтобы в процессе эксплуатации резьба не вытягивалась и между головкой и блоком не увеличивался зазор.
Неправильно подобранный инструмент может стереть грани крепежных болтов и это приведет к недостаточному усилию затягивания или к проблемам с последующим отворачиванием.
Напоследок
Мастера советуют через некоторое время после ремонта снова провести затяжку головки блока цилиндров. Это делается при пробеге от 500 до 1500 км. За это время головка блока находит свое оптимальное положение, вследствие чего крепежные болты ослабевают. Поэтому их нужно протянуть еще раз. Эта процедура не отнимает много времени, но значительно позволяет снизить риски, связанные с недостаточным моментом затяжки.