Технология установки прокладок двигателя

Как установить головку блока цилиндров на двигателе

Головка блока цилиндров (ГБЦ) – один из самых важных узлов автомобильного двигателя. От того, как она установлена и отрегулирована, зависит работа мотора, его стабильность, надежность и экономичность.

В нашей статье мы расскажем, как быстро и без особых трат самостоятельно установить головку блока цилиндров на автомобили семейства ВАЗ.

Установка ГБЦ: порядок действий и общие рекомендации

Первое условие правильной и надежной установки ГБЦ – это чистота посадочного места. Тщательно очистите плоскость блока, на которую ставится ГБЦ. Очистка вначале осуществляется острым предметом, а потом специальными автомобильными чистящими средствами, которые помогут убрать остатки тосола, масла.

Обратите особое внимание на отверстия, в которые вкручиваются шпильки. В них попадает масло, вода, мусор. И потом, когда ГБЦ притягивается по шпилькам к блоку, они могут сделать микротрещины в блоке цилиндров из-за того, что при вкручивании шпилек образуется избыточное давление. При нагреве мотора через эти микротрещины продавит газы, газы пробьют прокладку между ГБЦ и блоком, и вода из охладительной системы пойдет в масло. Капитальный ремонт двигателя вам обеспечен! И это в лучшем случае. Поэтому рекомендуется тщательно проверить отверстия перед вкручиванием шпилек и обязательно промокнуть их, взяв чистую ветошь и воспользовавшись отверткой, чтобы добраться до самого дна.

Когда место под головку блока цилиндров очищено, приступайте к установке. Монтаж ГБЦ начинается с правильной установки прокладки, которая расположена между ГБЦ и блоком цилиндров.

Отверстия блока должны четко совпасть с отверстиями прокладки, только в этом случае ее установка считается правильной.

И головка блока цилиндров должна быть хорошо очищена от нагара, грязи, масла, тосола. Если есть подозрения, что ГБЦ подверглась перегреву или иному воздействию, которое привело к деформации, то она проверяется на специальном устройстве и потом, если нужно, шлифуется.

При установке ГБЦ на место бывает, что прокладка «съезжает», поэтому следите за ней.

ГБЦ считается установленным на место, когда она «устаканилась» на направляющих, и ей не мешают шланги, провода. После этого начинайте процедуру прикручивания. Чтобы не перепутать болты, их нужно заранее пометить. Внутренние болты измазаны маслом, так что их трудно перепутать с наружными, это и будет своеобразной меткой.

Если у вас нет пневмо- или электроинструмента, прикрутить болты ГБЦ можно старым, добрым коловоротом.

Коловоротом болты только наживляются, но не затягиваются окончательно, для этого существует специальный, динамометрический ключ. Только с его помощью проконтролируете правильный момент затяжки, который рекомендуется производителем.

Первый момент затяжки рекомендуют выставлять на 2 кг. Главное – обязательно придерживайтесь определенного порядка затяжки болтов, попарно от центра к краю. В этом случае головку не перекосит.

Второй момент затяжки не должен превышать 8 кг. Порядок затяжки остается неизменным, от центра к краям, попарно. После того, как болты затянуты на 8 кг, проводим два доворота, оба по 90°. Сначала проходим болты первый раз, проворачивая динамометрический ключ на 90 °, потом второй раз.

После окончательной затяжки головка блока цилиндров считается механически установленной, но еще не рабочей. Чтобы она оказалась рабочей, необходимо подсоединить всю «перифирию», т.е. шланги, патрубки, и прочее. Рекомендуется сразу, чтобы потом к этому не возвращаться, подсоединить провод датчика температуры и выставить метку ГРМ.

После приступаем к установке стаканов клапанов. Перед установкой они обязательно очищаются от грязи и смазываются. Чистые и смазанные стаканы должны легко становиться на место.

Чтобы не перепутать последовательность установки стаканов, извлекая, их располагают в определенном порядке. После установки стаканов обязательно смажьте «постель», на которую потом ляжет распредвал.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Смазанный и чистый распредвал ставится на место. Закреплять его можно сразу с сальником. Опытные слесари, для того чтобы упростить процесс выставления меток распредвала, до сих пор используют иногда дедовский метод. Во время установки распредвала первая и третья шейки распредвала должны смотреть на вас.

Затем мы устанавливаем на место крышку распредвала. Смажьте места, где будет лежать распредвал (постель), и не забудьте об одном нюансе. На торцах надо убрать старый герметик, и нанести новый, тогда он будет хорошо держать масло.

Устанавливая вторую часть крышки, процесс повторяем. Теперь наживляем гайки, и не забудьте о шайбах, которые должны быть под каждой гайкой.

Момент затяжки гаек крышки распредвала не должен превышать трех килограмм. Опытные ремонтники со временем могут производить процесс затяжки без динамометрического ключа. Затем ставится жестяная защитная крышка.

Затем надеваем шестеренку распредвала, но перед этим убедитесь, что вы не забыли поставить на распредвал шпонку, которая удерживает шестерню от прокручивания.

Болтом крепко фиксируем шестерню на своем месте. Обязательно следите за тем, чтобы метки на шестерне и ГБЦ совпали.

Потом накидываем ремень ГРМ, но предварительно рекомендуется поставить натяжной ролик. Перед роликом на шток установите специальную шайбу. Не стоит забывать, что ролик до «безумия» затягивать не стоит, он должен свободно проворачиваться на штоке.

При одевании ремня ГРМ не забывайте проверять совпадения меток на шестерне распредвала и на коленчатом валу. Когда ремень ГРМ одет, путем подкручивания натяжного ролика добиваемся нужной натяжки ремня.

Прижав несильно шестигранником корпус, наживляем гайки и равномерно притягиваем. Затем уже затягиваем «серьезно» шестигранник. Устанавливаем окончательно трамблер, который мы до этого только примерили. Не забываем о герметике, который исключит подтекания масла. Не забываем и о планке, на которой есть шкала опережения зажигания, потому что после пуска мотора возможно понадобиться регулировка трамблера. Еще раз проверяем подсоединение проводов и патрубков, что забыли, подсоединяем.

Последний штрих — установка клапанной крышки и кожуха ремня ГРМ. После окончания всех работ и проверок не забываем прикрутить на место тросик дроссельной заслонки. ГБЦ установлена и готова к работе.

Видео: Установка ГБЦ ВАЗ. Пошаговая инструкция

источник

Прокладки для двигателя: назначение, виды и особенности автомобильных прокладок

Как известно, весь автомобиль в целом и сам автомобильный двигатель является совокупностью множества металлических, пластиковых, резиновых и других деталей. Что касается ДВС, помимо элементов из металла и различных сплавов, в устройстве силовой установки активно используются различные уплотнительные элементы и прокладки.

При этом далеко не все автовладельцы до конца понимают, для чего нужны прокладки в двигателе, а также какие автомобильные прокладки бывают и как меняются подобные элементы. В этой статье мы намерены рассмотреть эти вопросы более подробно.

Прокладки на двигатель: основные функции

Как и в любом другом случае, главной задачей прокладки является обеспечение герметичности того или иного узла, устройства или механизма. Двигатель внутреннего сгорания не является исключением.

Внутри этого сложного механизма во время работы постоянно циркулируют технические жидкости. Более того, указанные жидкости находятся под определенным давлением. Для того чтобы указанное давление сохранялось на нужном уровне, а также не происходило утечек жидкостей из корпуса, необходима герметичность.

Как видно, прокладки позволяют не допустить различных утечек рабочих жидкостей и смазок из механизмов, а также предотвратить попадание пыли, влаги и грязи снаружи. Использование прокладок позволяет добиться идеального и плотного прилегания двух поверхностей, нивелируя определенные погрешности их обработки.

Прокладка способна повторять форму деталей, при этом благодаря мягкости и эластичности удается сгладить неровности, шероховатости и другие мелкие дефекты. Получается, решение уплотняет корпус, герметизирует внутренние узлы мотора, предотвращает протечки технических жидкостей.

Типы прокладок двигателя автомобиля

Как уже было сказано, форма прокладки, а также материал изготовления, напрямую зависят от того, в какой среде данному элементу придется находиться и какую функцию он будет выполнять.

  • Одни прокладки нужны для того, чтобы удерживать технические жидкости внутри корпуса (например, моторное масло, жидкость системы охлаждения).
  • Другие необходимы для максимального уплотнения участков, где соприкасаются детали. Такие прокладки дополнительно испытывают серьезные нагрузки от внутреннего давления, находятся в условиях высоких температур.

Наглядно данный тип прокладок представляет прокладка головки блока цилиндров, которая условно даже является некоторой частью камеры сгорания, в ней также выполнены каналы для движения охлаждающей жидкости и смазки.

  • Еще одним типом прокладок, который более известен среди водителей и механиков под названием сальник, являются уплотнители, которые установлены в местах контакта подвижных деталей с неподвижными элементами.

Это значит, что прокладки не взаимозаменяемы на разных моторах, то есть приобретать для их ремонта нужно только такие элементы, которые подходят для конкретной модели того или иного силового агрегата. Давайте остановимся на разных типах автомобильных прокладок для двигателя более подробно.

Прокладка ГБЦ

Указанная деталь устанавливается в том месте, где соединяется блок цилиндров и головка блока. Данная прокладка находится в тяжелых условиях, так как в месте ее установки проходят каналы жидкостной системы охлаждения, системы смазки двигателя. Также она выступает в роли уплотнителя камеры сгорания, удерживая высокое давление и испытывая значительный нагрев.

Сегодня принято делить такие прокладки с учетом материала их изготовления на два типа. Прокладки головки блока бывают

Что касается металлических прокладок ГБЦ, этот тип изделий встречается наиболее часто. Прокладка многослойная, изготавливается из тонкой листовой стали, медных сплавов и т.п. Те участки, которые уплотняют прилегающие поверхности, обычно дополнительно покрыты специальными составами, напоминающими плотную резину. Это обеспечивает максимум уплотнения.

Указанный тип прокладок отличается высокой износостойкостью и большим сроком службы. Стальные изделия встречаются чаще, так как их производство дешевле изготовления элементов из меди.

Читайте также:  Подогрев двигателя 2112 установка на двигатель

Ко второму типу относятся неметаллические прокладки головки блока, которые дополнительно делятся на асбестовые изделия, а также безасбестовые прокладки ГБЦ. В первом случае материалом изготовления является листовой асбест. Обычно отверстия од цилиндры на таких прокладках армируют при помощи стальных колец, которые находятся на кромке в месте среза. Аналогичные кольца имеются и в месте изготовления отверстий под болты.

Еще прокладки бывают из прессованной резиновой смеси, в которую производится добавка асбестового волокна, графитового порошка и т.д. Отдельно выделяют также паронитовые прокладки ГБЦ, которые имеют более высокую конечную стоимость, при этом отличаются улучшенной износостойкостью.

При обтяжке головки в обязательном порядке нужно придерживаться схемы затяжки (последовательности), а также затягивать крепежи с нужным усилием (момент затяжки) при помощи динамометрического ключа.

Также во время ремонта двигателя нужно понимать, что прокладка ГБЦ меняется на новую, причем каждый раз после того, как снималась головка блока и независимо от состояния детали. Дело в том, что после обтяжки уплотнительный элемент приобретает форму привалочных плоскостей, то есть после снятия повторно установить прокладку точно на место уже не получится.

Прокладка крышки клапанов

Прокладки клапанной крышки обычно выполнены из резины и служат для герметизации места стыка крышки клапанов и верхней части ГБЦ.

Использование данной прокладки продиктовано необходимостью избежать протечек моторного масла, которое подается для смазки ГРМ. Отметим, что сегодня в ряде случаев производители отказываются от прокладки крышки клапанов, заменяя данное решение специальным герметиком для двигателя.

Прокладка впускного и выпускного коллектора

Место присоединения впускного и выпускного коллектора систем впуска и выпуска к блоку цилиндров также нуждается в уплотнении. В случае с впускным коллектором требования к уплотнителю пониженные, так как необходимо только удерживать давление. Температура на впуске значительно не повышается, так что для уплотнения подходят изделия из картона, который на производстве плотно прессуется.

Другие прокладки в устройстве ДВС

Начнем с прокладок системы охлаждения двигателя. Как известно, в устройстве данной системы имеется водяной насос (помпа) термостат, радиатор, а также множество каналов и патрубков. Естественно, чтобы не происходило утечек охлаждающей жидкости, в местах соединений и установки различных элементов используются прокладки.

Как правило, элементы выполнены из каучука, который хорошо справляется с перепадами температур, выдерживает давление и не разрушается от контакта с антифризами. Каучуковые прокладки ставятся под крышку помпы и термостата, а также в местах соединения других деталей.

Так вот, сальники нужны для того, чтобы смазка не вытекала наружу. Фактически, сальник нужен для того, чтобы добиться нужной герметизации торцевых посадочных мест валов. Речь идет о коленчатом вале, распределительном вале и т.д.

Обычно сальник является прокладкой круглой формы. Дополнительно может быть реализовано усиление при помощи пружины, а также используется профиль. Материалом изготовления служит искусственный каучук.

Что в итоге

С учетом того, что в рамках одной статьи рассмотреть все типы прокладок мотора по отдельности не представляется возможным, выше были упомянуты только основные уплотнители, которые используются в ДВС.

Как правило, в продаже встречаются целые ремонтные наборы (ремкомплекты) прокладок для разных автомобилей. При этом важно понимать, что для каждого типа и модели двигателя даже у одного производителя прокладки и сальники отличаются. По этой причине необходимо точно подбирать необходимые детали и элементы по оригинальным каталогам запчастей для конкретной модели авто с учетом года выпуска, типа ДВС и т.д.

Как самостоятельно определить, что прокладка головки блока цилиндров прогорела. Рекомендации по протяжке ГБЦ после замены. Какую прокладку лучше выбрать.

Виды герметиков для двигателя автомобиля: анаэробные, силиконовые, ремнотные. Принцип дейсвтия, отличия, сферы применения. Как выбрать лучший герметик.

Когда и почему возникает необходимость замены прокладки крышки клапанов. Как заменить покладку клапанной крышки своими руками. Советы и рекомендции.

Причины, по кторым охлаждающая жидкость начинает течь. Как найти место утечки антифриза или тосола самому. Полезные советы и рекомендации.

Основные причины попадания моторного масла в свеченые колодцы. Что делать водителю, если масло течет в свечной колодец, как провести ремонт своими руками.

Принцип действия герметика для системы охлаждения двигателя. Когда использовать герметик, на какие результаты рассчитывать. Возможные последствия, советы.

источник

В ответе за герметичность

Надо ли напоминать, что разгерметизация двигателя недопустима? И самым важным является соединение «блок-головка». Оно уплотняется деталью, официально именуемой «прокладка под головку блока цилиндров». В обиходе ее называют короче – прокладка ГБЦ. Специалисты говорят про нее: это не деталь, а целая система.

Экестремалка

Обладай прокладка ГБЦ даром речи, она постоянно жаловалась бы на жизнь. Действительно, условия, в которых ей приходится работать, иначе, как экстремальными, не назовешь. К тому же эти условия неодинаковы для различных участков сопрягаемых поверхностей. Не утомляя читателей цифрами, обрисуем лишь качественную картину.

По периметру цилиндра на прокладку действуют газы в довольно широком диапазоне давлений и температур – от морозного воздуха на зимней стоянке до агрессивного фронта пламени при сгорании топливно-воздушной смеси. Кроме того, прокладка контактирует с маслом, охлаждающей жидкостью, топливом и продуктами сгорания рабочей смеси – и все это в условиях высоких температур и давлений.

А теперь о механике. Представьте: при рабочем ходе поршня головка блока стремится прогнуться и переместиться вверх, вытягивая шпильки или болты. Естественно, процесс этот циклический. Поэтому прокладка подвергается пульсирующему сжатию, а шпильки – пульсирующему растяжению.

Но и это еще не все. В стыке ГБЦ при работе двигателя возникают локальные тепловые нагрузки. Поэтому монтажные усилия должны обеспечивать в прокладке такие напряжения сжатия, которые компенсируют и давление газов, и температурные напряжения. Эти требования обусловливают величину момента затяжки шпилек или болтов, прописанного в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Ты нам должна.

Из условий работы прокладки вытекают и требования к материалу для ее изготовления. Прокладочный материал обязан:

• хорошо заполнять микро- и макронеровности стыкуемых поверхностей;

• сохранять упругость за счет низкой динамической усадки в условиях циклических нагрузок;

• не релаксировать, длительно сохраняя приложенное контактное давление;

• быть достаточно теплопроводным;

• противостоять вымыванию из собственного «тела» каких-либо наполнителей и ингредиентов;

• не набухать и не разрушаться при контактах с охлаждающей жидкостью, маслом и различными видами топлива, а также с отработавшими газами.

Если вы дочитали этот «молот ведьм» до конца, значит, у вас крепкие нервы. А если подойти формально? Формальные требования выставляет заказчик – моторный завод. Сочиняя их, он испишет целую «простыню». Перечислит необходимые физико-механические свойства прокладки в процентах: сжимаемость, восстанавливаемость и усадку материала при заданных давлениях и температурах. Потребует строго определенного увеличения толщины и массы прокладочного материала в масле, антифризе и топливе.

А конечный потребитель – водитель или моторист выразит свои чаяния короче: прокладка должна надежно герметизировать стык, не «пробиваться» в процессе эксплуатации и не требовать частой подтяжки, а в идеале вообще обходиться без нее. Он, потребитель, желает просто-напросто затянуть головку требуемым моментом, и вперед.

Кроме того, мастера нередко сталкиваются с прилипанием прокладки к привалочным поверхностям. Это влечет за собой трудоемкое соскабливание «останков» прокладки при ее замене, сопровождаемое характерными комментария­ми, которые автор статьи решил здесь не приводить.

Шутки в сторону

Однако, если вдуматься, и заказчик, и конечный потребитель скажут об одном и том же. Возьмем, например, сжимаемость прокладки. Чем она ниже, тем строже будут требования к качеству уплотняемых поверхностей. И наоборот – высокая сжимаемость «простит» некоторые огрехи этих поверхностей. Иными словами, сжимаемость определяет ту самую герметичность стыка, без которой уплотнение – не уплотнение, и ремонт – не ремонт.

А оптимальное сочетание сжимаемости и восстанавливаемости позволит обойтись без дополнительных подтяжек головки блока и регулировок зазоров клапанов.

Давайте ознакомимся с основными тенденциями двигателестроения в части, касающейся производства прокладочных материалов. По мнению ряда зарубежных производителей уплотнений, тенденции таковы:

• компактный дизайн двигателя, малая площадь уплотняемой поверхности, «мягкие» отливки блока и его головки;

• рост числа малогабаритных дизелей для легковых автомобилей;

• увеличение рабочих температур и пиков давления при сгорании смеси;

• полный отказ от дополнительных «подтяжек» прокладки;

• международная унификация технологий, появление единых стандартов для автомобильных прокладок и других запчастей;

• популярность «философии отсутствия утечек», и, как следствие – предполагаемое увеличение срока гарантии на герметичность любого соединения.

Таким образом, моторостроение не стоит на месте, конструкторы двигателей непрерывно совершенствуют свои детища. В их арсенале –применение турбонаддува, повышение частоты вращения коленчатого вала и степени сжатия, а также применение новейших конструкционных материалов. Значит, производители прокладок должны не отставать от моторостроителей? А вот и не угадали, – они должны идти впереди. Иными словами, им нужно быть постоянно готовыми к заказу на «прокладку завтрашнего дня».

Виды уплотнений ГБЦ

Говоря о герметизации соединений «блок-головка», не будем рассматривать двигатели с бесподкладочными стыками, – это тема отдельного разговора. В остальных случаях специалисты разделяют уплотнения на три группы:

• металлические прокладки ГБЦ;

Правда, в отношении металлических и мягких прокладок необходима оговорка. И те, и другие делаются из нескольких материалов, – например, мягкие прокладки содержат перфорированную жесть. Но один из материалов (металл или полимерная композиция) является преобладающим – он-то и определяет принадлежность прокладки к той или иной группе.

Например, на дизелях челябинского тракторного завода для военных гусеничных машин и танков применялась прокладка, состоящая из двух медных листов. Между ними закладывался лист из асбестовой бумаги толщиной 1 мм. Нижний металлический лист имел отбортовку не только на отверстия камер сгорания, но и на масляные каналы.

Существуют графитовые прокладки, выполненные из графитных листов (не путать с графитовым покрытием асбестовых прокладок и графитным наполнителем безасбестовых материалов). Однако ведущие зарубежные производители признают их малоперспективными.

К металлическим и комбинированным уплотнениям мы еще вернемся, а сейчас поговорим о мягких прокладках ГБЦ. Их преимущества определяются простотой: благодаря своей «мягкости» они компенсируют неровности и деформацию сопрягаемых поверхностей, обеспечивая тем самым герметизацию стыка. Отсюда и относительная дешевизна этих изделий.

А к недостаткам относится меньшая, в сравнении с металлическими «сестричками», надежность уплотнения (особенно при высоких давлениях), необходимость дополнительной подтяжки в процессе эксплуатации и, как правило, одноразовое использование.

Читайте также:  Правильная установка опор двигателя

Сделай ее

Прокладки ГБЦ вырубают из многослойного полотна. В его основе – каркас из перфорированной жести, покрытый с обеих сторон полимерной композицией. Иными словами, современная мягкая прокладка ГБЦ являет собой многослойную конструкцию, этакий «сэндвич», в котором каждый слой решает строго определенную задачу.

Чтобы в дальнейшем свободно оперировать терминами, давайте в общих чертах вспомним технологию изготовления прокладок ГБЦ. Ее основные этапы таковы:

• изготовление специальной бумаги на полимерной основе;

• сборка прокладочного полотна (жесть обкладывается бумагой и пропускается через обжимные валки каландра);

• обмазка, пропитка и вулканизация полученного материала;

• вырубка прокладок в специальных штампах.

• окантовка отверстий камер сгорания и жидкостных каналов прокладки и калибровка.

Справедливости ради отметим, что применение полимерной бумаги – не единственный способ получения полотна. В свое время фирма Elring предложила такую технологию: жесть обкладывается специально приготовленной массой и потом пропускается через каландр. А вот, например, фирма Frenzelit покрывает жесть бумагой – правда, для этого необходима специальная бумагоделательная машина. Зато этот способ обеспечивает более равномерную плотность полотна.

Это – жесть

А теперь несколько интересных подробностей. Поверхность жести после перфорации более всего напоминает, пожалуй, двустороннюю терку. Зубчики с обеих сторон стальной ленты готовы к контакту с полимерным покрытием – но все ли производители делают их правильно?

Нет, конечно. В настоящее время известны два типа перфорации, применяемой в производстве прокладок ГБЦ: круглая и прямо­угольная. «Продвинутые» заводы применяют круглую, и вот почему.

Во-первых, при круглой перфорации прочность жести в продольном и поперечном направлениях практически одинакова. В то время как прямоугольная перфорация делает прокладку анизотропной. Кроме того, «прямоугольная» технология не обеспечивает воспроизводимости свойств изделия: две одинаковые прокладки могут существенно отличаться по прочности на разрыв.

Во-вторых, круглая перфорация позволяет получить плоскую поверхность между выступами (зубчиками). И наконец, в-третьих, она дает возможность оптимизировать распределение зубчиков по площади изделия, обеспечивая надежное сцепление жести с полимерным «покрывалом».

И в результате.

Итак, прокладочное полотно собирают, пропуская перфорированную жесть и бумагу через валки каландра. Рациональная перфорация жестяной основы и фирменные «ноу-хау» для полимерных композитов позволяют прокладке адаптироваться к вертикальной нагрузке – причем к любой, даже очень большой. Опасные пики при этом «расползаются» без нарушения уплотнения – разработчики называют этот процесс «горизонтальным выравниванием». И еще: при использовании новых прокладок усилия распределяются по краям гильз равномерно, уберегая цилиндры от деформации и, следовательно, от повышенного расхода масла, ускоренного износа и прорыва газов в картер.

А если в цифрах: какие механические и температурные нагрузки выдерживают эти изделия? Пожалуйста: по данным производителей, прокладки для бензиновых двигателей сохраняют работоспособность до 35 МПа (350 бар) и 350° С, а для дизельных – до 100 МПа (1000 бар) и 400° С. То есть «запас прочности» изделия получается изрядный.

Оптимально подобранные показатели восстанавливаемости и сжимаемости допускают длительную эксплуатацию прокладки без дополнительной регулировки клапанного механизма – словом, все для потребителя! А специальное антипригарное покрытие позволяет легко, а главное, безболезненно для двигателя демонтировать прокладку при ремонте.

А теперь несколько слов об окантовке газовых отверстий. Этот элемент выполняет несколько функций: во-первых, упрочняет и защищает кромки отверстий; во-вторых, увеличивает изгибную прочность прокладки, что важно при ее транспортировке и монтаже; в-третьих, выполняет роль теплового моста между массами блока и головки.

При покупке прокладки ГБЦ на окантовку надо обращать особое внимание. Не допускаются «гармошки» металла, а также чрезмерно большие выступы над плоскостью прокладки – иначе при затяжке головки может возникнуть упомянутая выше деформация гильз.

Суммарная (на обе стороны) высота буртиков окантовки не должна превышать 0,3 мм, и опытные мастера «ловят» ее, проводя по детали ногтем. Впрочем, для современных прокладок эти навыки не понадобятся: высота означенных буртиков у современных прокладок исчисляется не десятыми, а сотыми долями миллиметра.

Современные металлические прокладки позволяют эффективно решать многие задачи уплотнения двигателей (фото предоставлено ОАО «Фритекс»)

Немного о «металле»

Как уже говорилось, металлические прокладки изготавливаются из нескольких слоев стальных, медных или латунных листов либо их комбинаций.

Хрестоматийный (и уже отошедший в историю) пример таких уплотнений – прокладки ГБЦ двигателя ЯАЗ-206 для первого поколения тяжелых грузовиков КрАЗ. Кстати, прототипами этих 6-цилиндровых двухтактных дизелей были американские моторы GMC – следовательно, и способ их уплотнений прибыл к нам из-за океана. Впрочем, американцы могут не надувать щеки, ибо родина металлических прокладок – Япония.

Но вернемся к ЯАЗ-206. Эти двухтактные дизели имели степень сжатия 17 и момент затяжки шпилек 24 кгм (

240 нм). Прокладки для них собирались из шести стальных листов 08КП толщиной 0,26 и 0,4 мм. Один лист имел специальную отбортовку в отверстиях под камеры сгорания. Шпильки располагались равномерно вокруг цилиндра, что давало надежное уплотнение.

Из современных автомобильных двигателей со стальной прокладкой можно назвать японские четырехтактные дизели «Комацу», легковые дизели «Даймлер» и ряд других именитых моторов.

К преимуществам металлических прокладок относят высочайшую надежность в работе и возможность многократного использования. К недостаткам – значительные усилия затяжки шпилек, требующих высокой жесткости блока, немалый собственный вес прокладки и изрядную стоимость.

Кроме того, металлические прокладки требуют особой точности и чистоты изготовления сопрягаемых деталей. Впрочем, для того же «Даймлера» это является повседневной нормой, а за качество не грех и заплатить.

Великие комбинаторы

В комбинированных соединениях камера сгорания уплотняется металлическим кольцом, а жидкостные каналы – мягкими прокладками. Чем хороши такие конструкции? А вот чем: они позволяют создать высокие контактные давления на небольших участках – буртиках гильз. Тем самым обеспечивается надежная герметизация при небольших, в сравнении с описанными выше металлическими прокладками, монтажных усилиях.

Каждый цилиндр закрывается отдельной алюминиевой головкой. Камера сгорания уплотняется стальным кольцом, контактирующим с «коллегой», запрессованным в головку. А герметизация жидкостных каналов осуществляется фторкаучуковой прокладкой. Подобные решения применяются на дизелях «Камминс», которые, кстати, встречаются и на камских грузовиках.

Безусловное преимущество описанных комбинированных уплотнений – это возможность вскрытия одного цилиндра без нарушения герметизации остальных. В целом же применение отдельных головок на каждый цилиндр и раздельных элементов уплотнений камер сгорания и каналов рабочих жидкостей применяется в дизелестроении очень широко.

Но это «отдельная песня». Ибо, как говорил Козьма Прутков, «нельзя объять необъятное». Подразумевая – в одной журнальной статье.

Слово эксперту

Cергей Афинеевский, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник ФГУП «НАМИ»

Об испытаниях прокладок

В основе испытаний прокладок ГБЦ лежит ГОСТ 12856-96 «Листы асбостальные и прокладки из них». В настоящее время этот документ входит в состав Технического регламента «О безопасности колесных транспортных средств», утвержденного постановлением Правительства РФ № 720 от 10 сентября 2009 года.

Испытания прокладки начинаются с визуальной проверки: нет ли разрывов, трещин, складок, раковин и оголений каркаса, соответствуют ли контуры изделия и его геометрия чертежу, каково состояние окантовок цилиндров, правильно ли нанесен трафарет на прокладки из уплотняющего герметика и т.д.

Если все хорошо, проводятся лабораторные тесты на сжимаемость и восстанавливаемость прокладки соответственно при определенной нагрузке и после ее снятия.

Затем из прокладки вырезают прямоугольные образцы и смотрят, насколько они увеличивают толщину и массу прокладки под воздействием различных жидкостей: охлаждающей – ТОСОЛ А 50% и вода 50%; топливной смеси – 70% изооктана и 30% толуола; моторного масла; дистиллированной воды; бензина; дизельного топлива. Увеличение толщины и массы образцов оцениваются в процентах.

Таким образом, становится известна реакция конструкции прокладки на эксплуатационные среды, с которыми она встретится в реальном двигателе.

Если все в порядке – милости просим на моторный стенд. Здесь проверяются: отсутствие подтеканий антифриза и моторного масла, а также мощностные, экологические, экономические характеристики и другие показатели. Важнейшим является испытание на безотказность. Прокладка должна наработать по ГОСТ 14846-81 (входит в состав Технического регламента) определенное число часов в зависимости от литража и типа двигателя. Приведу пример: для бензинового мотора рабочим объемом от 1 до 2,5 л это 300 часов. В процессе тестирования проверяется пропуск газов, расход масла на угар и т.д. Если все «экзамены» сданы успешно, прокладка рекомендуется к серийному производству (в некоторых случаях возможны и эксплуатационные испытания с опытной прокладкой двигателя на автомобиле).

Несколько слов о наборных металлических прокладках. Испытывают их в основном на геометрические параметры в соответствии с требованиями чертежей и далее проводят моторные испытания. Подчеркну, что качество уплотнения здесь во многом зависит от точности обработки привалочных поверхностей блока и головки, а также от качества стального листа, из которого изготавливается прокладка. Допуск на его толщину не более 10 мкм. Нарушили допуск – оставьте мечты о надежном уплотнении. Наборные металлические прокладки изготавливаются из стали типа 05КП или 12Х18Н9Т.

Слово производителю

Тимур Имнаишвили, директор Federal Mogul по маркетингу в России, Украине, СНГ

Эффективность под давлением

В 2009 году компания Federal-Mogul разделила многочисленные линейки продукции для двигателей на четыре «экспертных бренда» – АЕ® для верхних узлов двигателя (клапаны, ремни, распределительные валы), Glyco® для подшипников, Goetze® для поршневых колец и гильз и Nural® для поршней и поршень-комплектов – каждый из них ведет родословную от производства оригинального оборудования и имет широкий ассортимент технологий мирового класса. В 2010 году марка Рауеn стала пятым «экспертным брендом» компании Federal Mogul, обес­печивая всю категорию уплотнений и практически все области применения в регионе Европы, Ближнего Востока и Африки.

Для двигателя требуются самые разные уплотнители. Чтобы обеспечить долговечность и эффективность уплотнения, для каждого из них нужны собственная технология, дизайн и материал. Правильная прокладка Payen гарантирует точную посадку в любое время. А точная посадка означает целостность уплотнителя, продление срока службы двигателя и удовлетворение клиентов.

Payen предлагает один из самых широких ассортиментов технологий уплотнения, имеющихся сегодня на рынке – как для устаревших двигателей, так и для новейших легковых автомобилей и тяжелых грузовиков. Наша продукция соответствует требованиям специалистов к уплотнителям по всему миру, и даже превосходит их. Это означает, что детали отлично работают в самых разных диапазонах температур и давлений, а также соответствуют любым требованиям к поверхности.

Читайте также:  Установка насоса гур на двигатель 402

Прокладки ГБЦ из стального эластомера (S/E)

В некоторых прокладках, особенно предназначенных для мощных дизельных двигателей, используются эластомерные материалы, отлитые на стальном держателе. Преимуществом системы такого типа является то, что эластомеру для создания уплотнения требуется небольшая нагрузка, а твердый стальной держатель выступает в качестве ограничителя давления, обеспечивая устойчивое соединение. В более сложных прокладках используются разнообразные эластомеры, чтобы обеспечить наиболее подходящий материал для конкретной области уплотнения. Это означает минимальную деформацию конструкции и превосходную устойчивость к релаксации напряжений.

Прокладки ГБЦ из многослойной стали (MLS)

Компания Federal Mogul является неоспоримым лидером в сфере технологий изготовления прокладок ГБЦ из многослойной стали (MLS) уже почти 20 лет. Компания выпустила на предприятии в Хердорфе более 43 млн прокладок MLS для головок блоков цилиндров, при этом завод является также ведущим поставщиком для рынка запасных частей. Среди прокладок ГБЦ, произведенных в Хердорфе, имеется деталь Рауеn с каталожным номером АС5300 для двигателя М47 – прокладка точно такой конструкции поставляется производителям оригинального оборудования. Технология MLS жизненно необходима для эффективной работы современных мощных, высокотемпературных двигателей. По мере уменьшения веса и прижимной силы литых деталей двигателя прокладки MLS становятся важнейшим элементом для обеспечения прочного, надежного уплотнения с учетом подвижности головки и блока цилиндров относительно друг друга. К другим преимуществам относятся уменьшение деформации отверстия и ползучести, более эффективное распределение прижимного усилия и более точный контроль толщины в сжатом состоянии. Кроме того, технология MLS позволяет уменьшить мертвое воздушное пространство между головкой и блоком цилиндров в камере сгорания, помогает снизить выбросы вредных веществ.

Слово эксперту

Герметичность нарушена

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

Прокладка ГБЦ может потерять герметичность по многим причинам. Но главными все-таки остаются нарушения правил эксплуатации, технологии обслуживания и ремонта автомобиля. В любом случае негерметичность прокладки, оставленная без внимания, будет прогрессировать, вредно влиять на работу других деталей и узлов двигателя и в конечном счете приведет к выходу его из строя.

После перегрева двигателя прокладка потеряла герметичность. Видны темные участки окантовки, где происходила утечка газов в охлаждающую жидкость (А), а также нагар в месте перетекания газов между цилиндрами (Б) Недостаточное обжатие прокладки почти не изменяет ее внешнего вида по сравнению с новой прокладкой

Перегрев двигателя

Перегрев – одна из основных причин повреждения прокладок. Да и не только их: при перегреве часто деформируется плоскость головки, а иногда и блока цилиндров.

Но в первую очередь страдает, конечно, головка блока. Помимо локального перегрева отдельных участков камер сгорания, вызывающего появление трещин, общий нагрев головки ведет к увеличению усилия обжатия прокладки, поскольку алюминиевый сплав головки расширяется больше, чем сталь болтов. После охлаждения сдавленная прокладка может уже не обеспечить герметичность там, где удельное давление (усилие, отнесенное к площади поверхности) оказалось слишком низким. Фактически при перегреве происходит своего рода «отвердевание» поверхностных слоев прокладки, вследствие чего она теряет эластичность и уже не может обеспечить уплотнение соединения головки с блоком цилиндров по всей плоскости.

Обнаружить причину, т.е. установить, что прокладка «потекла» из-за перегрева двигателя, можно при ее осмотре. Обычно в подобных случаях поверхность прокладки становится твердой, а в отдельных местах вблизи камер сгорания обугленной. Часто удается рассмотреть поверхностные трещины, а также изменение цвета прокладки в перегретых зонах.

Ремонт в данном случае редко ограничивается только заменой прокладки. Помимо обработки плоскости головки будет совсем не лишним найти причину перегрева в системе охлаждения – возможно, имеется неисправность термостата, вентилятора или просто течь шлангов.

Но, допустим, двигатель был сильно перегрет, а прокладка вроде бы устояла. В подобных ситуациях два выхода: либо испытывать судьбу, ожидая, когда появится течь (а так оно, скорее всего, и будет), или все-таки сразу заменить прокладку. Второе решение будет более удачным: ведь, как ни крути, а запланированный ремонт лучше неожиданной поломки в дороге.

Слабое обжатие прокладки

Если прокладка не обжата как следует, то она точно «потечет». Обычно такое бывает, когда болты головки не затянуты должным образом.

Но такие ошибки сегодня – скорее исключение, чем правило: необходимая информация есть теперь на любой СТО. Другое дело, когда все затянуто правильно, а прокладка не обжалась. В чем дело?

Причины обычно кроются в нарушениях элементарных ремонтных технологий. Например, в руководствах по ремонту пишут, что резьбовую часть болтов перед затяжкой надо смазать маслом. А если не смазать? Тогда момент затяжки почти весь уйдет на преодоление сил трения в резьбе, а вовсе не на прижатие головки к блоку.

Может, это одна из причин, по которой на многих современных двигателях резьбовая часть болтов имеет покрытие? Такие болты смазывать не надо. А если серьезно, то «твердая» смазка гораздо более эффективна и значительно улучшает работу болтов (напомним, что у обычных болтов только 20–25% момента непосредственно преобразуется в усилие затяжки).

Еще хуже, когда болты слишком обильно облиты маслом. В данном случае известное правило «кашу маслом не испортишь» не сработает: масло несжимаемо, заполнив резьбовое отверстие, оно просто не пустит болт дальше. И хорошо еще, если блок не треснет по резьбовым отверстиям.

На современных двигателях часто применяют болты, работающие на пределе текучести. После однократного использования их полагается менять на новые, поскольку они могут недопустимо вытягиваться. Попытки использования таких болтов повторно, особенно на дизелях, где необходимы большие усилия обжатия прокладки, часто кончаются неудачей.

То, что прокладка не была обжата должным образом, легко обнаружить при ее осмотре. Часто на ней вообще практически нет следов обжатия, а толщина осталась такой же, как у новой прокладки. В подобных случаях течь появляется в первые же часы работы двигателя, что и указывает на истинную причину неисправности.

Профилактика здесь проста: надо точно выполнять все рекомендации производителей по моменту, порядку затяжки и замене болтов, а также их смазке перед сборкой. И никаких неприятностей не случится.

Пренебрежение подтягиванием болтов привело к деформации и выдавливанию материала прокладки

Пренебрежение повторной затяжкой

Известно, что в зависимости от материала и конструкции некоторые прокладки «слабнут» под действием температуры и вибраций. И если после некоторого времени работы двигателя не провести повторной затяжки болтов, удельное давление в стыке головки с блоком может недопустимо снизиться, после чего прокладка «потечет».

Повторной затяжки требуют не все двигатели и не все прокладки. Но когда такие рекомендации дает производитель двигателя, выполнять их надо неукоснительно. Если этого не сделать, течь появится через несколько тысяч километров пробега автомобиля, что прямо укажет на причину такой неисправности. При этом на снятой прокладке иногда удается увидеть характерное смещение материала и повреждение отверстий, обусловленные снижением удельного давления.

Ненормальное горение

К нарушениям процесса горения в двигателе относят детонацию и калильное зажигание. Не вдаваясь в их природу (это тема отдельного разговора), укажем, что данные явления вызывают значительный рост температуры на отдельных участках камеры сгорания. Чрезмерное давление в цилиндре, возникающее из-за преждевременного воспламенения топливной смеси, резко увеличивает нагрузки на головку блока, «растягивая» болты и уменьшая тем самым усилие сжатия прокладки. А ударные волны детонации «стучат» не только по ушам водителя, но и по окантовке прокладки ГБЦ. Результат простой: она начинает разрушаться и прогорает.

То, что именно нарушение процесса сгорания явилось причиной повреждения прокладки, часто удается установить по ее виду. В подобных случаях она нередко прогорает между цилиндрами. Прогар по окантовке часто сопровождается эрозией поверхности головки блока и самой окантовки вблизи повреждения. Изменение цвета материала прокладки возле окантовки также может свидетельствовать о высокой температуре в камере сгорания. В любом случае место прорыва газов через окантовку будет видно невооруженным глазом.

Устранить причины, вызвавшие повреждение прокладки, нетрудно. Достаточно установить правильный угол опережения зажигания, поставить требуемые для данного двигателя свечи и залить в бак бензин с соответствующим октановым числом. Правда, в некоторых случаях этого может оказаться недостаточно. Например, если при ремонте головки с ее плоскости снято слишком много металла, и степень сжатия стала заметно больше. Или когда поршни установлены от другой модификации двигателя.

Механические проблемы

Как известно, прокладка ГБЦ – весьма деликатная деталь, легко повреждаемая при неаккуратном обращении. Если она имеет явные дефекты, то ставить ее либо опасно, либо просто бессмысленно – все равно рано или поздно «потечет».

То же самое относится и к попыткам повторно использовать старую прокладку. Ее материал уже обжат и никогда не обеспечит надежного уплотнения. Может быть, на несколько тысяч километров ее и хватит, но это можно рассматривать только как временный выход из положения, чтобы доехать до дома.

Иногда прогар прокладки происходит из-за попадания между ней и уплотняемой поверхностью инородных материалов. Такое вполне может случиться, если не очистить плоскости головки и блока от остатков старой прокладки перед установкой новой.

Кстати, то же самое получится, если плоскости окажутся деформированными – в местах «провалов» удельное давление будет недопустимо низким, и в конце концов уплотнение нарушится. Поэтому перед установкой прокладки проверка плоскостей головки и блока обязательна. Практика показывает, что наибольший «провал» плоскости наблюдается в средней части головки блока между цилиндрами. У блоков же, помимо «провалов», наблюдаются и «выступы», например, в зоне отверстий под головочные болты. Но в любом случае отклонения от плоскости не должны превышать 0,05–0,07 мм, иначе прокладка прогорит.

Понятно, что деформированную плоскость, очевидно, надо обработать, т.е. выровнять. В одних мастерских головки фрезеруют, в других шлифуют, а в третьих – притирают на плите с абразивной пастой. А какой способ лучше?

Давайте разберемся вместе. Если поверхность слишком грубая, то не исключено просачивание рабочих жидкостей и газов. Напротив, если поверхность чрезмерно гладкая, то возможно скольжение прокладки между уплотняемыми деталями и в конечном счете потеря герметичности. Поэтому при обработке поверхностей головки и блока не все средства хороши. Желательно обеспечить определенную оптимальную шероховатость, которая в основном зависит от материалов уплотняемых деталей (см. табл. 2). Конечно, это общие рекомендации. Но ими вполне можно пользоваться, когда другие данные, например, от производителя двигателя, отсутствуют.

источник

Оцените статью
Авто мастер
Adblock
detector