У двигуні автомобіля головка блоку циліндрів (ГБЦ) – один із найбільш навантажених елементів силового агрегату, що піддається досить сильному температурному впливу. І однією з важливих частин ГБЦ є прокладка, що забезпечує герметичність між головкою та блоком циліндрів, а також у камерах згоряння та каналах системи охолодження.
Причини, через яку пробило прокладання ГБЦ
Одна з головних причин, через які прокладаються прокладки головки, викликана перегрівом. Якщо двигун стає занадто гарячим, теплове розширення в голові може розчавити частини прокладки, що призведе до її витоку. Занадто багато тепла може також постійно деформувати поверхню ущільнювача на голові і блоці, що ускладнює надійну герметизацію змінної прокладки. Таким чином, перед тим як встановити нову головну прокладку, необхідно перевіряти площинність обох поверхонь. Це можна легко зробити за допомогою прямого краю та щупа.
Чим загрожує прогорання прокладки головки блоку циліндрів
Пробою цього виробу – досить неприємне та небезпечне явище: навіть невелика дірочка чи тріщина можуть призвести до сумних наслідків; а саме - капітального ремонту двигуна. Станеться це через втрату маслом змащувальних якостей, тому що воно розбавлятиметься охолоджувальною рідиною. А це швидко призведе до передчасного зношування циліндро-поршневої групи.
У більшості випадків обидва будуть відключені, якщо голова буде спотворена. Якщо кулачкові отвори все ще прямі, і тільки обличчя голови нерівне, то шліфування має бути всім, що потрібно, щоб зробити голову плоскою. Також дуже важлива обробка поверхні. Однак у Останнім часомдеякі виробники прокладок змінили свої рекомендації, тому що сучасні двигуни легші, а виливки тонші і менш жорсткі.
Параметри можуть бути змінені для циклу чорнової та чистової обробки. Ідеально підходить для кутового фрезерування чи видалення великої кількості матеріалу. Досягає кількох кутів, забезпечуючи при цьому надзвичайно жорстке встановлення заготовки. Критичний для досягнення супер тонкої обробки. Ці три слова описують поверхню двигуна, а не тільки голову і блок. Але наскільки чисті, наскільки плоскі та гладкі поверхні справді потрібні, щоб отримати хороший, міцний друк? Це залежить від програми.
З чого виготовляють прокладку ГБЦ
Якщо в інших вузлах машини використовуються прокладки зі спеціального картону або гуми, то для голівки застосовується виріб з особливих матеріалів, що має складну форму. Матеріал повинен бути досить міцним та жаростійким. Сьогодні всі прокладки, що герметизують, можна розділити на пару великих груп.
Очищення означає відсутність бруду, олії, жиру або залишкового матеріалу прокладки на будь-якій поверхні, що сполучається. Обидві поверхні мають бути бездоганно чистими та сухими, щоб забезпечити гарне холодне ущільнення. Тут слід звернути увагу на використання розчинників, що чистять, або хімікатів для видалення прокладок, які залишають залишки на поверхні. Залишок може взаємодіяти з покриттям або матеріалами прокладки головки, що призводить до передчасного руйнування прокладки.
Тому після очищення деталей обов'язково видаляйте хімічні залишки. Крім того, деякі відновники використовують абразивну подушку у повітряному дрилі або буфері, щоб відкинути залишковий матеріал прокладки на поверхні головки, блоку та колектора. Це швидкий і простий спосіб видалити старі прокладки, але це також небезпечно, тому що є ризик видалити метал та залишити депресію, яку важко запечатати. Тому деякі експерти кажуть, що такий підхід не повинен використовуватися для видалення прокладок.
- Неметалічні. Бувають двох типів: азбестові та безазбестові. У першому випадку прокладку виготовляють із листового матеріалу. При цьому всі отвори (під циліндри та кріплення) по кромці вирізу зміцнюють металевими кільцями. Також випускають прокладки, виготовлені з пресованої гуми з додаванням графітового порошку і азбестових волокон. Можна обійтися і без останніх: у цьому випадку використовуються синтетика та каучук, спресовані за високої температури. Такі прокладки дещо дорожчі за розглянуті вище, зате мають підвищену зносостійкість.
- Металеві. Вважаються найпоширенішими. Матеріалом їх виготовлення служить листова мідь (дорогий варіант), або тонка листова сталь. Щоб досягти кращого ущільнення, ділянки, що торкаються площин ГБЦ і блоку циліндрів, покривають складом зі спеціальної гуми. Металеві прокладки мають більш тривалий експлуатаційний термін порівняно з азбестовими. Проте дефекти можуть виникнути у виробах обох типів.
Причини пошкодження прокладки
Найчастіше це постійна експлуатація силового агрегату межі його можливостей, що викликає перегрів мотора і деформацію (іноді розрив) прокладки. Є й інші причини, серед яких варто зазначити:
Натомість слід використовувати очищення рук або термічне чи хімічне очищення. Площину можна перевірити, помістивши прямий край на передню головку блоку циліндрів або блок, а потім використовуючи датчик щупа між прямим краєм і литтям, щоб перевірити площинність.
Максимально допустима межа для позапланових боків у будь-якій голові – 0,002 – без будь-яких раптових порушень, які перевищують 0,001 у будь-якому напрямку. Алюмінієві головки, з іншого боку, повинні мати не більше 0,002 поза площиною у будь-якому напрямку. Якщо зазор між прямим краєм та поверхнею перевищує максимальні межі, голову або блок слід спливти.
- невідповідна якість палива;
- надмірний ступінь стиснення суміші;
- неправильне регулювання системи запалення (у свічок чи то напальне число);
- слабка затяжка фіксуючих болтів.
Симптоми прогорання прокладки головки блоку циліндрів
Які основні ознаки пробою?
Піна
Вона з'являється на щупі, що служить для контролю над рівнем масла в картері двигуна, а також на горловині заливної. Буває й так, що в ході обстеження з'ясовується, що прокладка ціла: отже, причина – у появі тріщини у блоці циліндрів.
Якщо кулачкові отвори все ще прямі, і тільки обличчя голови нерівне, то шліфування має бути всім, що необхідно для правильного регулювання голови. Алюмінієві головки можуть бути випрямлені шляхом вигину. У деяких магазинах використовується гідравлічний барабан для холодного натискання на головку, але існує ризик злому або руйнування голови за допомогою цієї техніки. Таким чином, більшість магазинів, які випрямляють голови, роблять це, обрізаючи та прикручуючи голову до важкої сталевої пластини, а потім помістивши голову у духовку.
Білий дим
Він з'являється з глушника під час роботи двигуна на будь-яких режимах (при цілій прокладці в ході прогріву машини взимку теж буде світлий вихлоп, але це нормально). Подібне явище говорить про те, що в циліндри силового агрегату проникла рідина, що охолоджує. У цьому можна переконатися, якщо перевірити її рівень у бачку: кількість антифризу буде меншою, ніж це за інструкцією.
Тепло розслаблює голову та знижує ризик подальшого розтріскування, коли він повертається у форму. Це може значно зменшити обсяг шліфування, необхідний для того, щоб знову повернути голову. Інша техніка для випрямлення алюмінієвих головок включає точкове нагрівання різних областей головки за допомогою факела. Створене теплове спотворення може протистояти жолобленню і по суті згинати голову назад у форму. Цей метод вимагає достатньої кількості навичок, але усуває необхідність у пристосуванні чи печі.
Їх можна побачити на поверхні антифризу в радіаторі або бачку. Зрозуміло, що ПММ у системі охолодження не повинно бути. Також зверніть увагу на можливу появу повітряних бульбашок у тому ж бачку чи радіаторі. Їхня наявність говорить про проникнення в охолодну рідину вихлопних газів. Але тут необхідно пам'ятати: невелика кількість бульбашок може утворитися при звичайній заміні антифризу, а ось якщо він постійно «бульбашиться», тобто привід задуматися про цілісність прокладки ГБЦ.
Вирівнювання алюмінієвих головок перед шліфуванням значно зменшує кількість металу, яку необхідно видалити, щоб відновити площинність. Це мінімізує зміни висоти голови і часто дозволяє відновлювати багато голівок, які в іншому випадку довелося б замінити. Надмірне подрібнення знижує висоту головки, що уповільнює вибір часу кулачка, зменшує об'єм камер згоряння та збільшує стиск. Занадто велике стиснення може викликати проблеми з детонацією, що, у свою чергу, може сприяти перегріву та повторенню пробою прокладки головки.
Прорив відпрацьованих газів
Також можна відзначити ще одну причину відсутності герметичності між блоком та головкою. Це неправильне затягування кріплення. Вона повинна здійснюватись у строгому порядку, описаному в інструкції до автомобіля. Визначити, що герметизуючий елемент пошкоджений через проникнення в охолоджувальну рідину газів можна після вилучення прокладки - зруйнованими перемичками, розташованими між отворами під циліндри.
Деякі головки мають «індикаторні колодки» на лиття, які показують, скільки матеріалу можна безпечно видалити до того, як буде перевищено мінімальну специфікацію висоти. Якщо голова не може бути випрямлена без перевищення межі, встановленої прокладками, можливо, потрібно замінити голову - якщо двигун не має прокладки для прокладки головки. Додаткова товщина прокладки може компенсувати віддалений метал для збереження багатьох головок, які інакше довелося б замінити.
Питання гладкості - це те, що сьогодні турбує перебудовників. Поверхня як на блоці, так і на голові, яка потрапляє в діапазон, що рекомендується, повинна забезпечувати хороше холодне ущільнення і довготривалу довговічність. Останнім часом деякі виробники прокладок змінили свої рекомендації. Двигуни та виливки стали легшими і менш жорсткими. Багато головок циліндрів тепер являють собою алюміній, а не чавун. Також були внесені зміни до матеріалів та конструкцій прокладок.
Як замінити прокладку головки блоку циліндрів
Алгоритм робіт у принципі всіх автомобілях однаковий. Різниця полягає лише в порядку закручування болтів та значення затяжного моменту (для цього знадобиться динамометричний ключ). Ці параметри зазвичай вказуються в інструкції з експлуатації автомобіля. Спершу зніміть усе додаткове обладнання, закріплене на головці блоку циліндрів. Далі демонтуйте клапанну кришку та розподільний вал.
Тому рекомендації для деяких двигунів тепер потребують більш гладкої поверхні. Для алюмінієвих голівок цифри ще нижчі. Гладкість стала серйозною проблемою для біметалевих двигунів, тому що різниця в швидкостях теплового розширення між алюмінієвою головкою і чавунним блоком створює величезну кількість зсувного зусилля і очищаючої дії на прокладці головки. Якщо чистота поверхні занадто груба, метал вкусить у прокладку і потягне її убік, коли головка розширюється та стискається.
Сукупний ефект з часом може викликати ефект, що розшаровує в прокладці, буквально розриваючи його і змушуючи його текти і зазнавати невдачі. Для деяких двигунів рекомендуються навіть нижчі номери. Деякі післяпродажні прокладки можуть обробляти грубішу обробку цих двигунів, але це залежить від конструкції прокладки.
Отримавши доступ до болтів, що фіксують головку, ретельно протріть їх різьблення – інакше через грязь гайка йтиме туго, що може призвести до зриву ключа (пошкодяться грані металовиробу) або псування різьблення. Кріплення розкручуйте, починаючи з середини. При цьому на початковому етапі поступово послабте всі кріплення на 0,5-1 обороти.
Ці двигуни, як і все більша кількість японських японських двигунівпізньої моделі, мають багатошарові сталеві прокладки головки. Ці сталеві ламіновані прокладки надзвичайно міцні, тому що багатошарові метали не дозволяють прокладці текти з плином часу. Конструкція також зменшує величину моменту, що крутить, необхідну на болтах головки, щоб ущільнити прокладку, що, у свою чергу, зменшує спотворення циліндра, покращуючи ущільнення горіння і зменшуючи удар.
Чи може поверхня бути надто гладкою? Коли головка прикріплена болтами до блоку, метал з обох боків укусується у прокладку, щоб утримувати її на місці. Ви не хочете занадто багато укусу, коли голова - алюміній, а блок - чавун через бічні зусилля зсуву, які є результатом розширення та стиснення алюмінієвої головки. Тим не менш, потрібна певна підтримка, щоб гази згоряння в циліндрах не спотворювали прокладку та не пробивали її.
Коли кріплення буде знято, демонтуйте ГБЦ та встановіть нову прокладку: вона центрується за допомогою спеціальних втулок, закріплених на блоці. Складання робіть у зворотному порядку. Затяжку кріплення здійснюйте в тому порядку і з таким зусиллям, яке наказано компанією-виробником.
ОЛЕКСАНДР ХРУЛЄВ, "АБС"
Це особливо важливо в областях з вузькими землями та між болтами головки, де немає нічого, щоб зберегти прокладку, а сама прокладка. У високопродуктивних або важких режимах, коли тиск горіння робить ще більше зусилля на прокладку головки, поверхнева обробка, яка нижча за мінімальну специфікацію, може призвести до передчасної відмови прокладки.
Іншою умовою, яка може вплинути на ущільнення, є подряпини. Кожна подряпина - потенційний шлях витоку, яким можуть мігрувати рідини і тиск. Якщо подряпина досить глибока, рідина, що охолоджує, може потрапити в картер або циліндри перед запуском двигуна. Або гази згоряння можуть пробиватися крізь прокладку в сорочку, що охолоджує, або сусідній циліндр, в результаті чого прокладка вигоряє і виходить з ладу.
Вимоги і до матеріалів прокладок, і до технологій їх виробництва дуже високі та підвищуються разом із зростанням потужності двигунів.
Суть всіх дефектів прокладок, що зустрічаються на практиці, - у самій схемі ущільнення стику блоку з головкою циліндрів. Дійсно, прокладка повинна забезпечити одночасно газове ущільнення (порожнину циліндра), водяне (канали системи охолодження) і масляне (канали масляної системи). p align="justify"> Близьке розташування цих каналів і порожнин один до одного, очевидно, може призвести до внутрішньої негерметичності. Але й зовнішня негерметичність також не подарунок.
Єдиний спосіб дізнатися, чи відповідає кінцевий результат, який ви робите на голові або блоці, - це його вимір. Найдешевший спосіб зробити це – простий компаратор. У деяких постачальників прокладок післяпродажного обслуговування, а також у різних постачальників інструментів компараторний датчик має зразки патчів, протруєних на металевій пластині, які вказують на різні діапазони обробки поверхні. Поставивши калібратор-компаратор поряд зі спливаючою головкою і візуально порівнюючи і відчуваючи зразки патчів на манометрі, ви можете отримати приблизне уявлення про те, чи ви знаходитесь в правильному діапазоні.
Прокладання ГБЦ може втратити герметичність з багатьох причин. Але головними таки залишаються порушення правил експлуатації, технології обслуговування та ремонту автомобіля. Не менш важливо відзначити, що зовнішні прояви несправності прокладання ГБЦ також дуже різноманітні. Можна навіть сказати, що один окремий симптом рідко з'являється незалежно від іншого. Але взяті разом, вони дозволяють провести діагностику і досить точно встановити причину несправності.
Як дізнатись, що прокладка ГБЦ пошкоджена?
Це не точна наука, але вона може допомогти вам визначити, чи достатньо ви близькі до бажаного кінця. Найкращим способом визначення поверхні є вимір її за допомогою електронного профілометра. Профілометр вимірює поверхню, перетягуючи стилус із алмазним наконечником через метал. Це показує шорсткість поверхні, а також інші важливі параметриякі можуть розповісти вам ще більше про те, як виглядає поверхня.
Ідеальна поверхня ущільнення є той, який не має ні великі піки або глибокі долини, і забезпечує багато плоскої опорну поверхню для підтримки та герметизації прокладки ущільнювача. Можна забезпечити прийнятну поверхню для м'якої листової прокладки на більшості чавунних і навіть алюмінієвих головок шляхом фрезерування, шліфування або шліфування стрічки.
Зрозуміло, для правильної діагностики необхідні досвід та знання двигуна, включаючи конструкцію та робочі процеси, що відбуваються всередині нього. І тоді за виявленими слідами олії або охолоджувальної рідини, зміною кольору рідин або деталей, за відкладеннями нагару, слідами обтиснення, обгоряння або ерозії на поверхні деталей буде встановлена істина.
Дефекти прокладок після тривалої експлуатації автомобіля найчастіше пов'язані з вчасно непоміченими і не усуненими несправностями системи охолодження, рідше - з порушеннями процесу згоряння (детонація, гартальне запалення). Навпаки, після ремонту двигуна за статистикою у більш ніж 80% випадків прокладка ушкоджується через неправильне затягування болтів (у тому числі через недотримання моменту та порядок затягування).
Перегрів – одна з основних причин ушкодження прокладок. Та й не тільки їх: при перегріві часто деформується площина головки, а іноді й блок циліндрів.
Але насамперед страждає, звісно, головка блоку. Крім локального перегріву окремих ділянок камер згоряння, що викликає появу тріщин, загальний нагрів головки веде до збільшення зусилля обтиснення прокладки, оскільки алюмінієвий сплав головки розширюється більше, ніж сталь болтів. Після охолодження здавлена прокладка може не забезпечити герметичність там, де питомий тиск (зусилля, віднесене до площі поверхні) виявилося занадто низьким. Фактично при перегріві відбувається свого роду «затвердіння» поверхневих шарів прокладки, внаслідок чого вона втрачає еластичність і не може забезпечити ущільнення з'єднання головки з блоком циліндрів по всій площині.
Виявити причину, тобто. встановити, що прокладка "потекла" через перегрівання двигуна, можна під час її огляду. Зазвичай у подібних випадках поверхня прокладки стає твердою, а в окремих місцях поблизу камер згоряння – обвугленою.
Ремонт у разі рідко обмежується лише заміною прокладки. Крім обробки поверхні головки буде зовсім не зайвим визначити причину перегріву в системі охолодження - можливо, є несправність термостата, вентилятора або просто текти шлангів.
Але, припустимо, двигун був сильно перегрітий, а прокладка начебто встояла. У подібних ситуаціях два виходи: або випробовувати долю, чекаючи, коли з'явиться текти (а так воно, швидше за все, і буде), або одразу замінити прокладку. Друге рішення буде вдалим: адже, як не крути, а запланований ремонт кращий за несподівану поломку в дорозі.
Якщо прокладка не обжата як слід, вона точно "потече". Зазвичай таке буває, коли болти голівки не затягнуті належним чином. Але подібні помилки сьогодні – скоріше виняток, ніж правило: необхідна інформація є тепер на будь-якій СТО. Інша річ, коли все затягнуто правильно, а прокладка не стиснулася. В чому справа?
Причини зазвичай криються в порушення елементарних ремонтних технологій. Наприклад, у посібниках з ремонту пишуть, що різьбову частину болтів перед затяжкою треба змастити олією.
А якщо не змастити? Тоді момент затягування майже весь піде на подолання сил тертя в різьбленні, а не на притискання головки до блоку.
Може це одна з причин того, що на деяких сучасних двигунах різьбова частина болтів має покриття? Такі болти змащувати не треба. А якщо серйозно, то "тверде" мастило набагато ефективніше і значно покращує роботу болтів (нагадаємо, що у звичайних болтів тільки 20-25% моменту безпосередньо перетворюється на зусилля затягування).
Ще гірше, коли болти занадто рясно облиті олією. У даному випадку відоме правило "кашу олією не зіпсуєш" не спрацює: олія несжимаема, заповнивши різьбовий отвір, вона просто не пустить болт далі. І добре ще, якщо блок не трісне по різьбових отворах.
На сучасних двигунах часто застосовують болти, що працюють на межі плинності. Після одноразового використання їх потрібно змінювати на нові, оскільки вони можуть неприпустимо витягуватися.
Те, що прокладка була обжата належним чином, легко виявити під час її огляді. Часто на ній взагалі практично немає слідів обтиснення, а товщина залишилася такою ж, як у нової прокладки. У подібних випадках текти з'являються в перші ж години роботи двигуна, що і вказує на справжню причинунесправності.
Профілактика тут проста: треба точно виконувати всі рекомендації виробників за моментом, порядком затягування та заміною болтів, а також їх змащуванні перед складанням.
Відомо, що в залежності від матеріалу та конструкції прокладки можуть "слабнути" під дією температури та вібрацій. І якщо після деякого часу роботи двигуна не провести повторної затяжки болтів, питомий тиск у стику головки з блоком може неприпустимо знизитись, після чого прокладка "потече".
Повторну затяжку вимагають не всі двигуни та не всі прокладки. Але коли такі рекомендації дає виробник двигуна, виконувати їх треба неухильно. Якщо це не зробити, текти з'явиться за кілька тисяч кілометрів пробігу автомобіля, що прямо вкаже на причину такої несправності.
До порушень процесу горіння у двигуні відносять детонацію та калільне запалення. Не вдаючись у їхню природу (це тема окремої розмови), зазначимо, що ці явища викликають значне зростання температури на окремих ділянках камери згоряння. Надмірний тиск у циліндрі, що виникає через передчасне займання паливної суміші, різко збільшує навантаження на головку блоку, "розтягуючи" болти і зменшуючи тим самим зусилля стиснення прокладки. А ударні хвилі детонації "стукають" не тільки по вухах водія, а й по окантовці прокладки ГБЦ.
Те, що саме порушення процесу згоряння стало причиною пошкодження прокладки, часто вдається встановити на її вигляд. У таких випадках вона часто прогорає між циліндрами. Прогар по окантовці часто супроводжується ерозією поверхні головки блоку і самої окантовки поблизу пошкодження. Зміна кольору матеріалу прокладки біля окантовки може свідчити про високу температуру в камері згоряння.
Усунути причини, що спричинили пошкодження прокладки, неважко. Достатньо встановити правильний кут випередження запалення, поставити необхідні для даного двигуна свічки і залити бензин у бак з відповідним октановим числом. Щоправда, у деяких випадках цього може бути недостатньо.
Механічні проблеми. Як відомо, прокладка ГБЦ - дуже делікатна деталь, що легко ушкоджується при неакуратному поводженні. Якщо вона має явні дефекти, то ставити її або небезпечно, або просто безглуздо - все одно рано чи пізно потече.
Те саме стосується і спроб повторно використовувати стару прокладку. Її матеріал вже обтиснутий і ніколи не забезпечить надійного ущільнення. Можливо, на кілька тисяч кілометрів її й вистачить, але це можна розглядати лише як тимчасовий вихід із становища. Іноді прогар прокладки відбувається через попадання між нею і поверхнею, що ущільнюється, сторонніх матеріалів. Таке може статися, якщо не очистити площини головки і блоку від залишків старої прокладки перед встановленням нової.
До речі, те саме вийде, якщо площини виявляться деформованими - у місцях "провалів" питомий тиск буде неприпустимо низьким, і врешті-решт ущільнення порушиться. Тому перед встановленням прокладки перевірка площин головки та блоку обов'язкова (див. "АБС-авто", N 4, 1998).
Відомо, що деформовану площину треба обробити, тобто. вирівняти. В одних майстернях головки фрезерують, в інших – шліфують, а в третіх – притирають на плиті з абразивною пастою. А який спосіб краще?
