Ремонт головки блока цилиндров (ГБЦ)

Ремонт головки блока цилиндров проводится в большинстве случаев после обрыва ремня ГРМ. Дело в том, что многие современные двигатели не защищены от такой, казалось бы, мелкой неприятности. Моторы совершенные и мощные, но при обрыве ремня происходит сгибание клапанов, разрушение поршней и появление трещин на поверхности головки блока.

Что такое головка блока?

Головка блока цилиндров (сокращенно ГБЦ) – это верхняя часть двигателя, в которой располагаются один или несколько распределительных валов. Корпус цельнометаллический, изготовлен из сплавов алюминия. Прочность у него достаточно высокая, во многом благодаря ребрам жесткости, расположенным по всей площади поверхности. С наружной стороны клапанные механизмы прикрывает легкая крышка с резиновой прокладкой. В головке имеется несколько отверстий под валы.

На некоторых автомобилях, например ВАЗ (начиная с восьмой модели), в боковых поверхностях головки имеются отверстия для распредвала. С одной стороны (правое крыло) устанавливается зубчатый шкив, а с другой – распределитель зажигания и привод топливного насоса (на карбюраторных автомобилях). Между блоком и головкой установлена прокладка, которая позволяет добиться герметичности камеры сгорания. Внутренняя сторона ГБЦ имеет выемки. Это не что иное, как камеры сгорания. Три отверстия (в 8-клапанных двигателях) – впускной и выпускной клапаны, свечи зажигания.

Основной элемент ГБЦ – распределительный вал

Количество распределительных валов, как правило, 1 или 2. Некоторые двигатели (обычно производства США) оснащаются моторами, в которых может быть и три распредвала. Но такие схемы газораспределения применяются довольно редко, так как не очень удобны в обслуживании, а пользы от них немного. Чаще всего можно встретить 8-клапанные моторы (с одним валом) и 16-клапанные (с двумя). Именно их и стоит брать во внимание при изучении компонентов ГБЦ. Так, ремонт головки блока цилиндров 402-го двигателя окажется немного проще, нежели аналогичная операция с мотором современной иномарки.

Распределительный вал приводится в движение либо пластичным зубчатым ремнем, либо металлической цепью. При сборке механизма газораспределения особое внимание уделяется синхронизации коленчатого вала и распределительного. Если в 8-клапанных моторах сделать это довольно просто, то в 16-клапанных задача усложняется в два раза. Но во всех системах главное – это правильно выставить шкивы по меткам, после чего установить и натянуть ремень. Последняя процедура должна выполняться предельно аккуратно, чтобы натяжение было не сильным (иначе произойдет обрыв), но и не слабым (ремень сместится на 1-2 зубца, фазы газораспределения сместятся).

Функции головки

Внутри ГБЦ имеются также каналы для подачи масла из системы смазки под давлением. Если коленчатый вал вращается в масляной ванне, то распределительному приходится доставлять смазку персонально. Головка блока, являясь цельнометаллической конструкцией, в смазке не нуждается. Масло требуется только элементам, закрепленным на ней. В частности, распредвалу, который закреплен в нескольких точках. Между ним и ГБЦ установлены подшипники для снижения трения.

Распределительный вал необходим для приведения в движение клапанов. Это узлы, которые закрывают впускные и выпускные отверстия камеры сгорания. Работа двигателя состоит из нескольких циклов, среди которых впуск смеси из бензина и воздуха, а также выпуск газов. Для того чтобы увеличить давление в камерах сгорания и, следовательно, мощность мотора, используются механические клапаны. На их ножках надеты пружины, которые позволяют механизму находиться в одном из крайних положений (обычно это нижнее). Второе крайнее они занимают благодаря кулачкам на поверхности распределительного вала.

В каких случаях необходимо ремонтировать ГБЦ?

Обрыв не так страшен, потому что случается довольно редко. Гораздо чаще причиной поломки головки блока является ее длительный срок эксплуатации, перегрев, неправильная сборка после проведения ремонта. Работа мотора с водой в системе охлаждения не рекомендуется, так как это приводит к постепенному износу ГБЦ. Внутри могут образоваться отложения, которые не выводятся, в результате происходит плохая отдача тепла, как следствие – появление микротрещин. Но чаще всего необходим ремонт прокладки головки блока цилиндров, так как она имеет свойство прогорать.

Для некоторых моделей двигателей имеются определенные допуски по величине и числу трещин. Но в целях обеспечения нормального функционирования мотора не рекомендуется эксплуатация с подобными дефектами. Некоторые мастера, у которых руки слишком «очумелые», умудряются сваркой с аргоном избавиться от трещин. Но такая мера является крайней, к сожалению, она осуществляется непосредственно перед продажей автомобиля, чтобы пустить пыль в глаза покупателю. Как производители, так и специалисты со стажем рекомендуют при появлении дефектов проводить замену головки блока цилиндров.

Причины появления дефектов на поверхности ГБЦ

Чаще всего причиной является чрезмерный износ. Ресурс двигатель выработал давно, просит ремонта, а его никто не спешит делать. Страдают все узлы мотора, в том числе и головка, и клапаны, находящиеся в ней. Вторая причина – это долгая работа двигателя. Если вы пытаетесь осилить большие дистанции, то делайте время от времени паузы, давая двигателю остыть. Сами же можете немного отдохнуть, пройтись, размяться. Не соблюдаете такие правила – готовьте денежки, а ремонт головки блока цилиндров дизеля, например, обойдется вам в круглую сумму.

Кипение – это уже предельное состояние. Но даже сильный нагрев без достижения точки кипения страшен для ГБЦ. Но еще страшнее применение некачественного бензина или масла. Первый способен оставить большой слой нагара. В результате топливо хуже воспламеняется, искрообразование оставляет желать лучшего, так как возможен даже пробой в слой сажи. Правда, в таком случае (на ранней стадии) поможет тщательная чистка. Если ее своевременно не провести, то металл, из которого выполнены седла для клапанов, будет прогорать, начнут появляться зазоры, компрессия значительно упадет.

Замена прокладки головки

Чаще выходит из строя прокладка, которая устанавливается между ГБЦ и блоком. Иногда даже после ремонта головки блока цилиндров разрушается прокладка, так как затяжка болтов была проведена не по схеме. Так как она необходима для герметизации камеры сгорания, при наличии дефектов теряется мощность двигателя, жидкость из системы охлаждения может уходить как наружу, стекая по блоку, так и внутрь, в цилиндры. Это чревато тем, что масло начнет разбавляться тосолом. В выпускном коллекторе также будут следы охлаждающей жидкости. Зрелище не из приятных, но устранить неполадки можно достаточно быстро.

Для этого выкручиваете болты, которыми крепится ГБЦ к блоку. Их можно сразу же выкинуть, так как повторное использование в данном узле не допускается. При сборке требуется устанавливать новые. Тщательно очистите поверхности, к которым прилегает прокладка. Если имеется нагар внутри камер сгорания и на тарелках клапанов, необходимо тоже провести очистку. После тщательно продуйте всю ГБЦ сжатым воздухом, дабы не осталось ни единой соринки. Затяжка болтов производится строго по схеме, указанной производителем автомобиля.

Ручная притирка клапанов

При замене клапанов необходимо сначала провести их притирку. Делается это с целью избавления от зазоров между плоскостью тарелки и отверстием в головке. Для работы вам потребуется ручная дрель с реверсом, а также притирочные пасты под номерами 1 и 2 и отрезок резинового шланга (чтобы он плотно надевался на ножку клапана). Хорошенько смажьте седло в головке и тарелку крупнозернистой пастой. В патрон дрели установите подходящую по диаметру болванку, наденьте на нее шланг, второй конец которого нужно соединить с ножкой клапана.

При необходимости затяните хомуты на обоих концах резинового шланга. Теперь можно проводить и притирку. Для этого достаточно вращать дрель в разные стороны, причем число оборотов желательно делать одинаковым. Это позволит максимально плотно подогнать поверхности. После крупнозернистой пасты нужно использовать финальную. Именно так производится ремонт головки блока цилиндров двигателя, а если точнее, то один из его этапов. И самое главное – необходимо впоследствии устанавливать клапан в то седло, к которому он притирался!

Притирка с помощью электродрели

Способ аналогичен предыдущему, только вместо ручной силы используется энергия электродвигателя. Остальной инструмент тот же, включая притирочные пасты. Процесс происходит быстрее и веселее, вот только конечный результат зависит от того, насколько вы внимательны и терпеливы. Зачастую такой способ обработки дает результат немного хуже, нежели ручной. Перед началом работ внимательно осмотрите поверхность седла. Если на ней присутствуют деформации, например прогары, то не стоит начинать притирку.

Сначала воспользуйтесь инструментом, называемым «шарошка». Он позволяет снять небольшой слой металла с посадочного седла клапана. В результате вы получите практически ровную поверхность, которая станет идеальной после проведения процесса притирки. Пользуйтесь крупнозернистой пастой до тех пор, покуда не избавитесь от всех крупных (видимых невооруженным глазом) дефектов. И помните, что притирочная паста не должна впоследствии остаться на клапанах, ГБЦ или в цилиндре. Это абразив, который без труда разрушит любую металлическую поверхность. Перед началом сборки тщательно промойте все элементы, просушите и продуйте сжатым воздухом.

Заключение

Проведение всех работ, связанных с ремонтом и заменой узлов головки блока цилиндров, можно выполнить самостоятельно, если есть навыки и терпение. Последнего нужно как можно больше. Единственное, что не рекомендуется делать, так это ремонт трещин головки блока цилиндров, пусть даже на спецоборудовании. Данная процедура может проводиться, но только в случае, если вас застала поломка в дороге на пути домой. В скором времени такой ремонт даст о себе знать, появятся новые трещины и дефекты, которые устранить окажется намного сложнее.