Назначение и строение ГБЦ

Современные автомобили в подавляющем большинстве используют различные виды топлива для совершения работы за счет его сгорания. Воспламенение воздушно-топливной смеси происходит в двигателе внутреннего сгорания.

При детонации топлива в камере сгорания происходит «взрыв» смеси и при этом выделяется газы, которые и толкают поршень к нижней мертвой точке. Чтобы работа двигателя была корректна, все отработавшие газы через выпускной коллектор выводятся в атмосферу. Для этого в конструкции двигателя предусмотрена система газораспределения. Наиболее важной составляющей этого механизма является головка блока цилиндров.

Головка блока цилиндров механизма газораспределения предназначена для обеспечения герметичности между поршнем и поверхностью камеры сгорания двигателя.

В зависимости от конструкции автомобильного двигателя, головки блока цилиндров могут изготавливаться из чугуна или более легкого алюминия. Форму ГБЦ обычно придают путем литья. Конструктивные особенности могут быть различны, но в основном головка содержит такие части, как:

• камеры сгорания;
• клапана (различают впускные и выпускные, в соответствие с их назначением – впускные открывают доступ рабочей смеси из топлива и воздуха в цилиндр, выпускные – осуществляют вентиляцию цилиндра за счет выталкивания поршнем отработавших газов в выпускной коллектор);
• участок газораспределительного механизма;
• рубашка охлаждения;
• отливка для форсунок или свечей зажигания;
• масляные каналы.

Между блоком цилиндров и головкой обычно устанавливается прокладка, которая не допускает прорыва газов из-под камеры сгорания, а также масла и охлаждающей жидкости из каналов, соединяющие ГБЦ и сам блок.

Важно! При неправильной и не равномерной затяжке болтов крепления головки блока цилиндров, будет нарушена герметичность камеры сгорания, а это приведет к потере мощности, прогоранию прокладки и выходу из строя самой головки (возможна деформация или растрескивание корпуса).

О силах, действующих на ГБЦ во время работы мотора

При работе мотора автомобиля, головка подвергается воздействию высокого давления (за счет такта сжатия в камере сгорания давление может достигать до 15 атмосфер), высокой температуры сгорания смеси (около 550-600 ºС), вибрации со стороны кривошипно-шатунного механизма.

Между блоком цилиндров и головкой устанавливается прокладка, которая имеет определенную толщину – при затягивании болтов крепления головки, эта толщина уменьшается (дает усадку) и ГБЦ плотно прилегает к корпусу двигателя. Но во время затяжки, головка имеет свойство деформироваться на тысячные доли миллиметра, поэтому болты всегда заворачивают в определенном порядке.

Силы, действующие на ГБЦ во время затягивания болтов

В процессе затягивания болтов в местах их крепления давление на поверхность значительно повышается, что в свою очередь приводит к V- образной деформации «подошвы». При не соблюдении порядка затягивания, а также с не регламентированным моментом (усилием), монтаж головки может привести к прогоранию прокладки в следствии прорыва газов, что поведет за собой более серьезные последствия.

Когда необходимо производить затяжку ГБЦ?

На современных автомобилях уже не требуется повторная протяжка болтов крепления головки цилиндров – данные работы ранее осуществлялись на старых автомобилях семейства ВАЗ, УАЗ, МОСКВИЧ – эта операция являлась основной при прохождении машины ТО-1.

При замене прокладки нужно иметь нужное оборудование, благоприятные погодные условия (или учитывать существующие), прямые руки и светлую голову. Нужно учитывать, что температура окружающей среды довольно сильно может повлиять на процесс установки ГБЦ.

Neway. Ремонт головки блока цилиндров

ЗАТЯЖКА ГБЦ Протяжка Головки Блока Цилиндров

Затяжка ГБЦ

Применяемый инструментарий

Из оборудования необходим динамометрический ключ с калибровкой усилия под конкретный автомобиль (на разных машинах момент затяжки креплений может существенно отличаться), торцевая головка нужного размера, которая подходит к конкретному виду крепежа.

Итак, динамометрические ключи бывают нескольких видов:

• щелчковый;
• стрелочный;
• цифровой;
• иные приспособления.

Щелчковый ключ

Щелчковый (также предельный или пружинный) ключ применяется для быстрой затяжки резьбовых соединений с заданным крутящим моментом. При достижении нужного усилия, внутри ключа срабатывает пружинный механизм, в следствии чего слышен щелчок, свидетельствующий об необходимости прекращения затяжки текущим моментом (усилием). Погрешность такого ключа не превышает 4% (при условии корректного хранения и использования).

Стрелочный ключ

Стрелочный (торсионный) ключ являет собой рычаг со стрелкой и шкалой усилия (или индикатором часового вида), что делает его самым простым в использовании. При использовании такого ключа стрелка указывает на текущий момент затяжки при проворачивании рычага. Из минусов таких ключей стоит отметить довольно большую погрешность (от 5 до 20%), и со временем сталь утрачивает свою упругость, что делает невозможным его регулировку.

Цифровой ключ

Цифровой ключ (или цифровой адаптер) является самым точным инструментом в своей категории – его погрешность составляет всего 1%. Поэтому такие ключи часто используют при монтаже «ответственных» резьбовых соединений.

Иные приспособления

Самодельными динамометрическими ключами пользуются тогда, когда других приспособлений под рукой не имеется – обычно это самодельные механизмы, состоящие из трещотки и старых пружинных весов или современных цифровых. Но погрешность таких приспособлений намного выше, чем заводские ключи – это обусловлено неправильной калибровкой усилия.

Динамометрический ключ своими руками

Контроль момента затяжки с помощью безмена
Динамометрические ключи, особенно те разновидности, которыми удобно пользоваться, стоят весьма дорого, поэтому многих автомобилистов интересует, как сделать такое устройство из подручных средств с минимальными затратами. Понимая принцип работы динамоключа, можно сделать его из обычного рожкового или накидного ключа, безмена на 20 кг и трубы длиной 0,5 м. Труба должна быть металлической и такого диаметра, чтобы в ней легко помещалась рукоятка ключа. Проделав отверстия в трубе, закрепляют весы под углом 90 градусов к трубе. Изготовленный из указанных деталей динамо-ключ позволяет затягивать болты, гайки с моментом не более 100 Нм. Однако точность этого прибора оставляет желать лучшего.

Динамометрический ключ (моментный) своими руками. Испытательная зона

Правильный порядок затяжки

Существует определенный порядок затяжки болтов, почти на всех автомобилях он одинаковый – от центра головки к ее краям, крест на крест. Так, например, первыми затягиваются два центральных болта правого и левого рядов, затем два болта, находящиеся слева от центральных, затем два справа от центральных, потом два болта находящиеся слева в обоих рядах и завершают порядок болты находящиеся справа в обоих рядах.

Важно помнить, что крепеж всегда выполняется в три — четыре подхода:

1. Первый подход – усилие 3-4 кгс.
2. Второй подход – усилие 7 кгс.
3. Третий подход – усилие 9 кгс.
4. Последний подход – усилие 11,5 – 12 кгс.

Особенности выполнения работ на примере некоторых авто

В качестве доказательства суждения, что у каждой силовой установки существуют свои особенности затяжки ГБЦ, рассмотрим нюансы выполнения работ на конкретных моделях.

ВАЗ-2112 16 клапанов

Ряд модификаций ВАЗ-2112 комплектовался двумя типами 16-клапанных силовых установок (заводские индексы — 21120 и 21124). У этих двух моторов, несмотря на некоторые конструктивные особенности, технология затяжки головки блоки идентична.

На этих агрегатах используются растягивающиеся болты длиной 93 мм. При этом допускается повторное использование крепежей, но при одном условии – если их длина не превышает 95 мм (если она больше – их следует заменить). Для крепления головки используется 10 болтов.

Затягивание осуществляется в три подхода:

1. Болты согласно порядка заворачиваются с усилием 2 кг/м;
2. Доворачивание на 90 град.;
3. Повторная дотяжка на 90 град.

Схема протяжки показана ниже.

Между 2-м и 3-м подходом необходимо сделать 20-минутный перерыв.

Поскольку на указанных двигателях используются растягивающиеся болты, дополнительная дотяжка во время эксплуатации авто не требуется.

установка гбц ваз 2112 -16 клапанов

ВАЗ-2107

На ВАЗ-2107 все устанавливаемые модификации силовых агрегатов являются 8-клапанными.

Головка блока на них крепиться 11 болтами, 10 из которых являются основными, а 1 – вспомогательным боковым (устанавливается в боковом выступе).

На этом авто затягивание крепежей также выполняется в три подхода:

1. 10 основных болтов согласно порядку затягиваются с усилием 3,5-4,0 кг/м;
2. Те же болты дотягиваются с моментом 11,5-12,0 кг/м;
3. Вспомогательный затягивается с усилием 3,5-4,0 кг/м.

Дополнительная затяжка ГБЦ при эксплуатации ВАЗ-2107 не требуется.

«Самара», 10-е семейство, Приора

На моделях семейства «Самара» (2108-21099), а также ВАЗ 2110-2112 с 8-клапанными агрегатами затяжка уже выполняется в 4 подхода:

1. Затяжка с усилием 2,0 кг/м;
2. Дотягивание с моментом 7,5-8,5 кг/м;
3. Доворот на 90 град.;
4. Повторное доворачивание на 90 град.

Перерыв между пунктами 3,4 20 минут.

Что касается ВАЗ «десятого» семейства, которые укомплектованы 16-клапанными моторами, то у них технология затяжки такая же, как и у ВАЗ-2112 (описано выше).

То же касается и Лада Приора, на 8-клапанных агрегатах используется метод с 4 подходами (ВАЗ 2108-21099), а на 16-клапанных – 3 подхода (ВАЗ 2112 с мотором на 16 клапанов).

«Волга»

На двигателях ЗМЗ-406, устанавливаемых на «Волгу», согласно технической документации автопроизводителя затягивание болтов головки блока двигателя осуществляется в два подхода:

1. С усилием 4,0-6,0 кг/м;
2. С моментом 13,0-14,5 кг/м.

Но многие автовладельцы этого авто отмечают, что такая технология не позволяет качественно притянуть ГБЦ, поэтому они используют методики с большим количество подходов.

Распространенным является перекрестный метод, выполняющийся в 4 этапа и с усилиями:

1. 4,0-4,3 кг/м;
2. 7,5 кг/м;
3. 11,0 кг/м;
4. 14,3-14,5 кг/м.

Последующая дотяжка болтов при эксплуатации на этом двигателе не требуется.

Ошибки при монтаже головки

Если не использовать динамометрический ключ при монтаже головки блока цилиндров, то можно ошибиться с усилием, что приведет к неравномерному моменту. В таких случаях будет чрезмерное или недостаточное усилие, которое повлечет за собой либо деформацию поверхности головки, либо допуск прорыва газов, масла или охлаждающей жидкости. В обоих случаях это чревато тяжелыми последствиями для двигателя.

При соблюдении правил затягивания крепежных болтов, а также нужного момента, всегда можно рассчитывать на надежную и долговечную работу установленных деталей. Механизм газораспределения в двигателе играет основную роль, поэтому пренебрегать правилами монтажа составляющих элементов не стоит.

Основные рекомендации

Прежде всего следует отметить, что такая процедура может проводиться после ремонта силового агрегата или с целью проверки величины момента затяжки болтов в процессе эксплуатации мотора. Если ГБЦ была демонтирована, следует внимательно осмотреть болты, а также отверстия в блоке цилиндров для их установки. Винты не должны иметь удлинения или деформации резьбовой части. Отверстия в блоке под болты очищают от остатков моторного масла, жидкости, других посторонних частиц. Если этого не сделать, можно повредить цилиндровый блок, при этом ГБЦ затянуть с требуемым усилием не получится.

Это интересно: Оосбенности расшифровки и скрытая информация в маркировке фар для ксенона

Работу следует начинать только после ознакомления с рекомендациями изготовителей автомобиля по эксплуатации и ремонту. Там водитель найдет все необходимые сведения для выполнения работы, в том числе усилия и очередность затягивания болтов.

Важно! Для движков с болтами типа TTY существует запрет на повторное использование, так как они могут оборваться.

Еще одной особенностью использования таких болтов является установка их под определенным углом. Для этого потребуется специальный ключ с индикатором, который покажет градус наклона.

Пользователь Игорь Иванов показывает на видео установку и затяжку ГБЦ.

.

Момент затяжки болтов (усилие)

Момент затяжки болтов для каждого автомобиля разный (в виду конструктивных особенностей). Для конкретного автомобиля есть своя таблица моментов затяжки креплений. В следующем разделе рассмотрим усилия крепежа ГБЦ на примере «вазовской» головки.

Таблица: моменты затяжки соединений в зависимости от диаметра резьбы

Правильный порядок затяжки

Существует определенный порядок затяжки болтов, почти на всех автомобилях он одинаковый – от центра головки к ее краям, крест на крест. Так, например, первыми затягиваются два центральных болта правого и левого рядов, затем два болта, находящиеся слева от центральных, затем два справа от центральных, потом два болта находящиеся слева в обоих рядах и завершают порядок болты находящиеся справа в обоих рядах.

Важно помнить, что крепеж всегда выполняется в три — четыре подхода:

1. Первый подход – усилие 3-4 кгс.
2. Второй подход – усилие 7 кгс.
3. Третий подход – усилие 9 кгс.
4. Последний подход – усилие 11,5 – 12 кгс.

Некоторые нюансы

Момент затяжки – один из основных факторов нормальной посадки головки блока. Но на этот критерий влияет не только прилагаемое усилие, а и сами крепежи:

• Общее состояние болтов – новые или б/у;
• Наличие смазки на резьбовой части;
• Состояние резьбы.

Тип силовой установки (бензиновый, дизельный), а также количество клапанов на технологию затягивания ГБЦ не влияет. Но это не значит, что усилие и порядок затяжки для всех моторов идентичен и перед посадкой головки обязательно следует изучить условия выполнения операции и все ее особенности.

Ошибки при монтаже головки

Если не использовать динамометрический ключ при монтаже головки блока цилиндров, то можно ошибиться с усилием, что приведет к неравномерному моменту. В таких случаях будет чрезмерное или недостаточное усилие, которое повлечет за собой либо деформацию поверхности головки, либо допуск прорыва газов, масла или охлаждающей жидкости. В обоих случаях это чревато тяжелыми последствиями для двигателя.

При соблюдении правил затягивания крепежных болтов, а также нужного момента, всегда можно рассчитывать на надежную и долговечную работу установленных деталей. Механизм газораспределения в двигателе играет основную роль, поэтому пренебрегать правилами монтажа составляющих элементов не стоит.