Как проверить ГБЦ на микротрещины: признаки и симптомы трещины в головке блока цилиндров, что делать, как устранить проблему. Ремонт трещины в головке блока цилиндров Как проверить плоскость гбц линейкой

Франтишек КЕПКА ,
инженер по техническому обслуживанию компании Federal Mogul (США)

Юрий ЧАПЛЯ ,
ведущий эксперт компании "Механика"

Автомобильные двигатели - бензиновые и дизельные - год от года становятся все более мощными, экономичными и удовлетворяют все более жестким экологическим нормам. Эти характеристики определяются, прежде всего, эффективностью сгорания топлива в цилиндрах, которая, в свою очередь, во многом зависит от конструкции и параметров головки блока цилиндров (ГБЦ), от исправности и слаженной работы входящих в нее элементов газораспределительного механизма. Рано или поздно наступает необходимость в ремонте этого важного узла двигателя.

Существует большое разнообразие конструктивных решений ГБЦ, и в каждом случае алгоритм снятия агрегата с двигателя и его разборки имеет свои особенности. Однако есть и некоторые общие правила.

Перед разборкой головки блока цилиндров

Перед разборкой ГБЦ необходимо:

• Снять все держатели, датчики и другое навесное электрооборудование. Если вы имеете дело с ГБЦ дизельного двигателя с электромагнитными форсунками, их также нужно демонтировать (насос-форсунки снимать необязательно).
• Перед снятием головки с блока необходимо обеспечить видимость меток, используемых для настройки газораспределительного механизма. Если это невозможно, следует соответствующим образом пометить детали газораспределительного механизма.

Дальнейшие действия описаны на примере ГБЦ с верхним расположением распределительного вала (OHC):

• Ослабить крепежные болты крышки головки блока в порядке, аналогичном порядку их затяжки при монтаже. Снять ГБЦ.
• Обозначить крышки подшипников (если применяются) распределительного вала для определения их правильной позиции при сборке.
• Снять крышки подшипников распределительного вала, слегка поворачивая их.
• Снять распределительный вал и подшипники.
• Снять гидрокомпенсаторы и толкатели (в зависимости от конструкции головки блока). Если предполагается в дальнейшем их использовать, то отметить рабочие места каждого.
• При помощи соответствующего приспособления сжать пружины клапанов и вынуть сухари, тарелки пружины и сами пружины. Положить детали в порядке их демонтажа.
• Снять маслоотражательные колпачки со стержней клапанов (если установлены).
• Перевернуть головку, снять клапаны, отмечая места, на которых они были установлены.
• Сохранять все компоненты, пока не будет точно установлено соответствие размеров всех новых и заменяемых деталей.

Затем следует провести очистку головки блока цилиндров. Сборку нужно проводить в обратном порядке.

Очистка

Для очистки головки блока могут быть использованы следующие способы:

• пескоструйная обработка;
• "холодная" промывка;
• "горячая" промывка;
• очистка при помощи ультразвука.

Чаще других применяется мойка агрегата в воде с использованием специальных моющих средств. Надо следить, чтобы моющие средства не содержали химических элементов, способных повредить детали ГБЦ. Особого внимания требует очистка компонентов алюминиевой головки блока цилиндров.

В ходе очистки с использованием абразивных компонентов с поверхностей деталей головки снимается слой материала, поэтому необходимо соблюдать осторожность - чрезмерно интенсивное или длительное воздействие может привести к их повреждению.

Наиболее частые дефекты

К числу наиболее часто встречающихся дефектов деталей головки блока цилиндров относятся:

• прогар клапана в результате несоответствия формы (материала) седла и клапана либо сильного износа седла;
• повреждения на внутренней поверхности цилиндров, поршнях, поршневых кольцах и подшипниках двигателя, вызванные детонационным сгоранием или преждевременным зажиганием топливной смеси;
• деформация и прогары привалочной плоскости ГБЦ в результате утечки выхлопных газов или охлаждающей жидкости из-за воздействия температуры выше максимально допустимой, нарушения нормального режима работы камеры сгорания или циркуляции охлаждающей жидкости;
• повреждение прокладки ГБЦ в результате ее неправильной установки, в том числе из-за применения несоответствующих моментов или нарушения порядка затяжки болтов;
• некачественная механическая обработка привалочных плоскостей головки и блока цилиндров двигателя перед заменой прокладки;
• повреждение поверхности деталей в результате электролиза или химических реакций, в результате применения абразивного материала;
• разрушение материала деталей по причине дефекта системы впрыска.

Методы поиска дефектов ГБЦ

Многие дефекты можно определить визуально и принять решение о дальнейшем ремонте, не прибегая к дорогой диагностике. Внимательно осмотрите узел на предмет прогаров, трещин между седлами. На дизельных двигателях по условиям эксплуатации допускаются неглубокие трещины между седлами, не нарушающие герметичность. Если планируется использовать прежние кулачки, направляющие, гидротолкатели и другие детали, то рекомендуется пометить места их установки на двигателе.

Для точной и быстрой диагностики ГБЦ применяется несколько несложных, но надежных способов. Один из них - магнитно-порошковая дефектоскопия (только для чугунных ГБЦ). Суть его в следующем.

С разных сторон ГБЦ устанавливают магниты и на поверхность головки насыпают железный порошок. Частицы порошка под действием магнитного поля расположатся в трещинах, раковинах и других повреждениях с большей плотностью, сделав их легко заметными.

Обнаружить трещины и в чугунной, и в алюминиевой ГБЦ можно при помощи красящей жидкости . На тщательно очищенную поверхность головки блока цилиндров нужно нанести красящую жидкость и подождать примерно пять минут. После удаления излишков "краски" трещины (если, они есть) станут видны невооруженным глазом. В качестве "проявителя" дефектов также можно использовать мел.

Метод проверки давлением предназначен для определения трещин в системе охлаждения/смазки ГБЦ. Он может быть реализован двумя способами: с погружением и без погружения агрегата в воду.

В первом варианте головку блока устанавливают в приспособление, герметично закрыв все каналы контура проверяемой системы - системы охлаждающей жидкости либо системы смазки. Затем в этот контур подается воздух, а на поверхность агрегата - мыльный водный раствор. По воздушным пузырькам определяется место, где имеется трещина. При необходимости аналогично проверяется герметичность каналов контура другой системы. Этот способ не является абсолютно надежным, так как в некоторых случаях трещины проявляются только после установки головки на блок цилиндров.

Во втором варианте ГБЦ с герметично закрытыми каналами контура охлаждающей жидкости/масла погружается в сосуд с горячей водой. В контур подается сжатый воздух и по воздушным пузырькам определяют место, где есть трещина. При необходимости аналогично проверяют герметичность каналов контура другой системы. Преимущество этого способа в том, что он дает возможность проверки ГБЦ в условиях различных температур. Однако и он не является абсолютно надежным, так как в некоторых случаях дефекты дают знать о себе только после установки головки на блок цилиндров.

Относительно быстрый способ обнаружения трещин в ГБЦ - при помощи вакуум-тестера . Метод позволяет выявить наличие трещины, но не дает возможности определить конкретное место дефекта.

Помимо отсутствия механических повреждений необходимо проверить геометрию и чистоту привалочной плоскости ГБЦ и блока цилиндров: прямолинейность в продольном и поперечном направлениях, шероховатость и волнистость. При незначительном отклонении от нормы, если производитель предполагает механическую обработку плоскости, дефект устраняется путем фрезерования или шлифования. Если прогиб ГБЦ больше допустимого заводом, производят замену детали.

Дефекты деталей клапанного механизма

После визуального осмотра и описанных выше проверок ГБЦ для диагностики неисправностей клапанного механизма контролируется диаметр отверстий и высота направляющих втулок, биение торцевой стороны тарелки клапанов, высота установленных клапанов, высота стержня клапанов.

Наиболее частые дефекты клапанов (их вероятные причины):

• дефекты опорной поверхности (слишком большое прижимное усилие пружины клапана, превышение максимально допустимой частоты вращения коленчатого вала, перегрев двигателя, применение деталей из материалов, не совместимых с неэтилированным бензином);
• образование "чашки" на головке клапана (перегрев двигателя наряду с чрезмерно сильным прижимным усилием пружины клапана или высокой скоростью посадки головки клапана в седло);
• заклинивание стержня в направляющей клапана (слишком малый зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой; чрезмерное загрязнение масла; перегрев двигателя; неправильная настройка выпускного клапана);
• поломка стержня клапана (сильный износ направляющей и, как следствие, неравномерная посадка клапана в седле; чрезмерный износ направляющей втулки приводит также к повышенному расходу масла, росту объема вредных эмиссий, что увеличивает опасность повреждения седла);
• механическое повреждение (контакт с поршнем или другим компонентом клапанного механизма; слишком большое прижимное усилие пружины клапана; сильный износ направляющей втулки);
• облом торца клапана (неправильная настройка клапанного механизма в результате установки изношенных сухарей и других компонентов);
• нагар на головке клапана (слишком раннее зажигание, попадание масла в камеру сгорания).

Со временем в процессе эксплуатации материал клапана вырабатывается, в результате изменяется геометрическая форма детали, что приводит к различным нарушениям нормальной работы клапанного механизма. Последствия незначительного износа устраняют шлифованием клапана. Сильно изношенную деталь заменяют.

При осмотре пружин клапанов проверяются следующие параметры:

• отклонение от перпендикулярности (не должно превышать 1,0 мм на каждые 25, 4 мм. длины пружины);
• максимальное отклонение свободной длины пружин в наборе (не должно превышать 1,5 мм).

Пружины клапанов не должны иметь повреждений, следов коррозии, обрыва или общих признаков износа. Притертые концы пружины указывают на работу с вибрацией или вращением в результате ее малой длины или недостаточной жесткости. Такую пружину следует заменить.

Наиболее частые дефекты седел клапанов - отклонение от определенных заводом-изготовителем величин углов и ширины кромок. От этих параметров, в первую очередь, зависят угол посадки, площадь контакта и, в конечном итоге, плотность прилегания головки клапана. Направляющая втулка клапана напрямую влияет на точность посадки головки клапана в седле.

Обязательным условием эффективной работы клапанной системы является обеспечение концентричности (соосности) четырех ее элементов - головки и стержня клапана, седла и направляющей втулки.

Дефекты распределительного вала

Неисправности распределительного вала (наиболее вероятные причины):

1. Нагар на кулачке вала и коромысле (слишком сильный нагрев деталей в результате недостаточной подачи масла или блокировки масляных каналов).
2. Сильный износ кулачка (загрязненное масло, слишком малый зазор толкателя или слишком сильное прижимное усилие пружины клапана).
3. Преждевременный износ одного или нескольких кулачков и толкателей, вогнутая контактная поверхность, поврежденные края (несоответствие геометрии контактной поверхности кулачка и толкателя, например, из-за установки новых толкателей вместе со "старым" распределительным валом (или наоборот), а также недостаточная смазка из-за блокировки каналов или снижения давления масла.
4. Обрыв распределительного вала (деформация корпуса распределительного вала или головки цилиндров, в том числе в результате неправильной последовательности или превышения допустимого момента затяжки болтов крепления).
5. Обрыв коромысла (превышение нагрузки в результате заклинивания поршня, контакта поршня с клапаном; недостаточный прижим распределительным валом; слабая пружина клапана, слишком высокая нагрузка гидрокомпенсаторов, неправильная установка колпачка клапана, обрыв ремня газораспределительного механизма, неверная настройка клапанного механизма).
6. Синяя окраска кулачков распределительного вала, подшипников и коромысел комплектно (перегрев двигателя).
7. Забоины на поверхности кулачков, подшипников и толкателей (слишком высокое осевое перемещение в результате износа деталей, неверно установленные фазы газораспределения).
8. Механическое повреждение подшипников распределительного вала (твердые частицы в системе смазки двигателя).

Дефекты гидрокомпенсаторов

Самая частая "болезнь" гидрокомпенсаторов - чрезмерный натяг, который может привести к контакту поршня и клапана. Причиной дефекта, как правило, является усталость или обрыв пружины клапана либо засорение предохранительного клапана частицами грязи, находящимися в машинном масле.

В большинстве случаев гидрокомпенсаторы не требуют замены, устанавливать их надо строго на те места, с которых они были демонтированы. При осмотре гидрокомпенсаторов следует убедиться в отсутствии повреждений (в случае использования подвижных гидрокомпенсаторов). При необходимости надо провести механическую обработку опорной поверхности компенсатора, не нарушая ее твердость. Затем детали требуется тщательно очистить, собрать и выполнить проверку жесткости гидрокомпенсатора на основе данных изготовителя. При отсутствии таких данных нормой можно считать время возвращения плунжера в исходную точку после сжатия на 3,0 мм в пределах 10-60 с.

Выбор прокладки ГБЦ

В заключение несколько слов о выборе прокладки головки блока цилиндров. Этот на первый взгляд простой вопрос приобретает особую важность, когда в результате механической обработки ГБЦ произошло заметное изменение степени сжатия. Если все оставить, как было, то есть поставить старую прокладку или такую же новую, это может нарушить нормальный процесс сгорания топлива в цилиндрах, а значит - ухудшаться тяговые и мощностные характеристики двигателя, возрастет содержание вредных веществ в отработавших газах. Для восстановления изначальной величины степени сжатия можно использовать более толстую прокладку головки блока цилиндров или шайбы, однако в продаже есть прокладки не для всех типов двигателей и только определенного диапазона толщины. Поэтому убедиться в доступности желаемой прокладки лучше до принятия решения о механической обработке.

Нужную толщину прокладки или шайб легко рассчитать, зная размер ГБЦ перед обработкой и после нее. Если в двигателе установлены "утопленные" клапаны (например, как на автомобиле Peugeot XUD7), надо учесть объем выступа клапана и в каталоге найти соответствующее значение толщины прокладки головки блока цилиндров.

Головка блока цилиндров — основной узел силового агрегата транспортного средства. Появление проблем в его работе приведет к серьезным последствиям, вплоть до выхода из строя двигателя и невозможности эксплуатации автомобиля. Как определить микротрещину в ГБЦ и как самостоятельно произвести ремонт неисправности, будет рассказано ниже.

[ Скрыть ]

Причины

Определить микротрещину в ГБЦ непросто. Прежде чем диагностировать появление проблем, рекомендуем разобраться в причинах, по которым головка блока цилиндров может треснуть.

Превышение допустимой разности температур

Зачастую трещинки и дефекты в ГБЦ появляются в результате нарушения процесса сгорания топливовоздушной смеси в камере. Это может произойти из-за некорректной работы топливной составляющей или неверно установленного зажигания. Такие проблемы приведут к увеличению температуры в двигателе на 200 и более градусов по сравнению со штатной. В итоге на самых тонких стенках головки блока появятся микротрещины. Речь идет об отверстиях для распылителей, стаканов форсунок и т. д.

«Рукотворное» механическое воздействие

В ГБЦ 406 или другой головке блока проблема может быть обусловлена механическим воздействием. К примеру, произойдет разрыв посадочного отверстия для седла клапана в месте рядом с гнездом форсунки. Это происходит в результате перетяжки самой форсунки. В этом месте толщина металла головки составляет не более 2 мм. Определить такие микротрещины можно, но их ремонт обычно нецелесообразен.

Проблем такого плана можно избежать, учитывая следующие нюансы:

1. Перед установкой новые шайбы следует нагревать на плите либо над газом. Детали нагреваются до посинения, после чего опускаются в холодную воду и охлаждаются. Эти действия обеспечивают мягкость шайб.
2. Под форсунки нельзя ставить медные шайбы и прочие типы уплотнений, использовавшиеся ранее.
3. Прежде чем произвести монтаж новых шайб, их состояние следует проверить с помощью магнита. Есть вероятность покупки обмедненных деталей.
4. После учета этих моментов допускается затяжка форсунки, при этом важно соблюдать регламент, установленный автомобильным производителем. Если эти действия не помогли добиться герметичности, рекомендуется обратиться к специалистам.

Появление микротрещин в ГБЦ автомобиля ВАЗ или другой машины часто обусловлено монтажом направляющих втулок в тонкостенные головки. При установке необходимо внимательно проверять габариты внешнего диаметра втулки, а также размеры отверстия для ее фиксации. Технологию монтажа нарушать нельзя — в разогретую головку блока запрессовывают охлажденные в жидком азоте втулки. Если это правило не будет соблюдаться, это приведет к появлению радиальных дефектов от внешнего диаметра направляющей втулки.

Заводские дефекты

Необходимость определить повреждения в головке блока возникает из-за дефектов, допущенных при производстве. Сама ГБЦ имеет сложную конфигурацию, а стенки в ней характеризуются разной толщиной. При изготовлении могут быть допущены ошибки, которые приведут к непродавливанию металла в определенных местах и нарушению его структуры. В итоге это приводит к появлению небольших пустот и увеличенной скорости образования ржавчины в них. При последующей эксплуатации поверхность водяной рубашки и камеры сгорания будут соединены, либо возникнут трещины из-за серьезного ослабления в тонких местах.

При нарушении структуры металла сильно ослабятся межмолекулярные связи ГБЦ. Из-за этого материал станет более хрупким, что приведет к появлению дефектов. На практике неисправности такого плана обычно встречаются в перемычках между отверстиями для седел и форсунок. Трещины появляются в каналах, расположенных за клапанами.

Типичные места образования трещин в ГБЦ

Определить микротрещину в ГБЦ — задача трудная для опытного специалиста. Ведь повреждения образуются не в одном и том же месте. Однако найти их по факту не так сложно. Особенно если у вас есть перечень мест, которые вы можете осмотреть визуально:

1. Между клапанами двигателя. Дефект будет виден сразу. Обычно он появляется под седлами клапанов, расположенных по соседству.
2. В дизельных силовых агрегатах микротрещины могут пойти от клапана к форкамере. Такой изъян найти несложно, однако увидеть его проблематично, поскольку он появляется непосредственно под форкамерой и не выходит наружу.
3. Трещины часто образуются между клапанами и свечами. Увидеть такую неисправность можно без проблем.
4. Иногда повреждения образуются под направляющими клапанов. Здесь неисправности не видно. В канале клапана достаточно темно, а сам дефект обычно прикрывается направляющей втулкой. Поэтому визуальная диагностика здесь не подходит.

Признаки наличия трещин

Выявление повреждений на корпусе головки блока цилиндров можно осуществить в соответствии с признаками. Подробно рассмотрим симптомы, которые позволят произвести проверку и определить наличие микротрещин.

Масляная система

Первый признак — смешивание моторной и охлаждающей жидкостей. В результате этого в силовом агрегате образуется эмульсия. На поверхности масла появляется пена с белым оттенком. В расширительном бачке с охлаждающей жидкостью образуется пленка из смазки. Такие же признаки свидетельствуют о повреждении прокладки ГБЦ.

Утечка жидкости через трещину в головке блока цилиндров

Впускной канал

При появлении трещин в головке блока во впускной канал будет попадать охлаждающая жидкость. Из-за этого поршни силового агрегата будут отмыты практически до блеска. Вы сможете их увидеть, посмотрев через свечное отверстие. При попадании антифриза во впускной канал, из глушителя будет идти белый дым. Но этот признак наблюдается не всегда.

Канал выпуска

Если трещина появилась в канале выпуска, хладагент пройдёт через трубу в виде пара. После прогрева и раньше силовой агрегат будет выпускать пар, но визуально увидеть это не получится. Расходный материал уходит из расширительного бачка. Не будет и запаха от отработанных газов.

Камера сгорания

Через появившийся дефект часть расходного материала будет поступать в камеру сгорания, но его объем обычно незначительный. Это обусловлено большой разницей в давлении. Во время работы двигателя происходит сгорание топливовоздушной смеси. Это способствует возникновению высокого давления. Из-за этого в охладительную систему будут поступать отработанные газы. В результате давление будет более высоким.

Это приведет к увеличению объема магистралей системы охлаждения. А из расширительного бачка начнет доноситься запах отработанных газов. Пока в охладительной системе присутствует высокое давление, расходный материал может попасть в камеру сгорания. Здесь произойдет разрежение и засос воздуха. В результате большой разницы в давлении охлаждающая жидкость поступает в камеру сгорания. Основной признак — очищенные поршни, запах в расширительном резервуаре, увеличение объема шлангов. При этом радиатор отопительной системы будет холодным из-за появления в нем воздушной пробки.

Как можно проверить?

Прежде чем сделать ремонт или произвести замену ГБЦ, ее необходимо проверить. Ниже рассмотрим способы, которые позволят выявить наличие повреждений на головке блока цилиндров в домашних условиях. Видео о диагностике ГБЦ на предмет микротрещин снято каналом Ремонт гидравлики.

Магнитно-порошковая диагностика

Этот способ - наиболее быстрый вариант узнать о наличии дефектов. Суть метода заключается в установке магнитов со всех сторон ГБЦ. После их монтажа головку блока следует обсыпать металлической стружкой. Это приведет к ее перемещению к магнитам. А на дефектах стружка будет оставаться, что позволит выявить повреждения.

Проверка давлением

Обнаружить трещину в ГБЦ можно несколькими способами: произвести погружение головки под воду или не делать этого. Способ диагностики с погружением ГБЦ:

1. Демонтируйте головку блока цилиндров с двигателя. Процесс снятия мы описывать не будем, поскольку он индивидуальный для каждого транспортного средства.
2. Плотно закройте все каналы контура в верхней части устройства.
3. Погрузите головку блока в емкость. Налейте в нее горячую воду. Емкость должна быть большой, чтобы ГБЦ полностью была погружена в нее.
4. После этого в контур устройства подайте сжатый воздух. В месте, где появились пузырьки, есть дефекты и трещины.

Можно не погружать ГБЦ в воду:

1. Надежно закройте все каналы на контуре устройства.
2. Приготовьте мыльный раствор, для этого смешайте мыло с водой.
3. На плоскость крышки ГБЦ налейте получившийся раствор.
4. Подайте сжатый воздух в контур. В месте, где появились мыльные пузырьки, имеются микротрещины. Видео о диагностике ГБЦ под давлением снял Павел Шилин.

Проверка водой

Этот способ выполняется с помощью воды. Только головку блока цилиндров опускать в нее не нужно, жидкость заливается непосредственно внутрь. Для диагностики вам потребуется насос:

1. Плотно закройте все имеющиеся отверстия.
2. В канал устройства налейте жидкость.
3. Возьмите насос и накачайте воздух в канал. Желательно, чтобы инструмент был с манометром. Давление подачи воздуха должно составить не меньше 0.7 МПа.
4. После этого ГБЦ должна постоять 2-3 часа. Если вода из нее уйдет, это говорит о наличии микротрещин на корпусе. Соответственно, потребуется более детальная диагностика и ремонт.

Диагностика при помощи жидкости

Как проверяют ГБЦ на предмет наличия микротрещин с применением красящей жидкости:

1. Сначала поверхность устройства необходимо полностью промыть. Для очистки воспользуйтесь ацетоном или другим растворителем. Можно использовать и керосин.
2. После надо подготовить красящуюся жидкость. Она наносится на поверхность головки блока, после этого ждете 3-5 минут.
3. Затем надо воспользоваться ветошью для смыва остатков жидкости. Вам необходимо посмотреть на корпус ГБЦ — при наличии трещин вы сможете увидеть повреждения.
   

Ремонт повреждений своими руками

Появление дефектов на головке блока цилиндров двигателя — серьезная проблема. Но ее можно решить, если повреждения незначительные.

В каких случаях нужна замена?

Менять головку блока цилиндров необходимо в случае серьезных повреждений. Если трещины большие и их не удается ликвидировать, то ГБЦ подлежит замене. Но прежде чем сделать это, устройство можно попробовать отремонтировать.

Подготовка головки для сварки

Зачистка поверхности для ремонта ГБЦ силового агрегата

Перед выполнением сварки дефект надо разделять. Используя фрезерную машинку, металл на конструкции головки блока цилиндров высверливается по длине повреждения. В итоге должна получиться канавка, глубина которой составит 6-8 мм. Приблизительно такой же обязана быть ее ширина. Что касается формы, то ее лучше сделать клиновидной, это позволит эффективнее проварить металл. Чтобы произвести разделку трещин между седел, их надо демонтировать и после этого разделывать.

Когда процесс подготовки будет завершен, ГБЦ силового агрегата подвергается нагреву до температуры около 230 градусов, но не более 250. В противном случае устройство может повести. Нагрев выполняется для снижения напряжения в стали, которое появляется во время сварки. Для выполнения этой задачи желательно использовать печь либо горелку. Применение паяльной лампы не допускается, поскольку она быстро перегреет конструкцию.

Сварка головки блока цилиндров

Процесс сварки выполняется так:

1. Подготавливается металлический кусок, соответствующий габаритам повреждения головки блока.
2. Процедура сварки осуществляется с применением газовой установки. На руках у вас должны быть и присадочные материалы. Практика показывает, что лучший эффект дает аргонно-дуговая сварка. К конструкции устройства подключите массу. Надо обеспечить горение дуги между ГБЦ и электродом, здесь же подложите вырезанный металлический кусок, использующийся для заделки дефекта. Подробно процесс сварки головки блока силового агрегата путем сварки описан на видео (автор — канал Ютуб Ютубный).

После завершения процесса рабочая поверхность подлежит зачистке и опрессовке. При отсутствии повреждений на плоскости, которая будет прилегать к ГБЦ, надо произвести фрезеровку. Нужно добиться того, чтобы поверхность получилась максимально ровной.

Альтернативные методы

Есть альтернативные методы, позволяющие отремонтировать головку блока цилиндров. Рассмотрим их подробно.

Эпоксидная паста

При использовании этого способа ГБЦ подлежит зачистке с обеих сторон. Для этого применяется металлическая щетка. В месте повреждений надо просверлить отверстия диаметром 3-4 мм. В них нарезается резьба. Заподлицо ввертываются заглушки, выполненные из меди либо алюминия. Повреждение подлежит обработке по всему периметру с помощью зубила либо абразивного круга. Инструмент используется под углом от 60 до 90 градусов, глубина должна составить не более 70% от толщины стенки.

1. Вокруг повреждения выполняются насечки с применением зубила. Они делаются зубилом на расстоянии до 3 см, это позволит обеспечить шероховатость поверхности. Плоскость обезжиривается, для этого применяется топливо или ацетон.
2. Подготавливается эпоксидная паста. С помощью шпателя нанесите первый слой вещества и сразу же второй, толщина каждого должна составить не меньше 2 мм.

После этого подождите сутки, не более 28 часов. За это время вещество затвердеет. Если вы хотите добиться быстрого эффекта, конструкцию ГБЦ можно подогреть до 100 градусов. Тогда на затвердевание уйдет три часа. Когда головка блока будет готова, ее поверхность следует зачистить напильником.

Сверление отверстий вокруг повреждения в головке блока

Эпоксидная паста и заплатка из стеклоткани

Толщина заплаты составляет 3 мм. Процесс подготовки выполняется так же, как в вышеописанном методе. Разница в том, что на каждый слой вещества надо наложить стеклотканевую заплатку. Заранее она пропитывается пастой, для лучшей фиксации прикатывается роликом. Общее расстояние от крайней части заплатки до края повреждения иди дефекта должно составить не меньше 15 мм. После фиксации происходит установка следующего слоя. Он должен перекрыть заплатку, установленную до этого, на 10 мм минимум с каждой стороны. Допускается использование не более чем восьми слоев. После установки последнего поверхность покрывается пастой.

Постановка штифтов

1. Для их установки по концам повреждения на головке блока цилиндров силового агрегата просверливаются отверстия диаметром 4-5 мм. На каждой стороне дефекта.
2. Сверлом аналогичного диаметра просверливаются отверстия по полной длине повреждения. Расстояние между ними составит 7-8 мм.
3. Нарезается резьба и устанавливаются медные пруты. Глубина их установки соответствует толщине поверхности стенки ГБЦ. После монтажа прутики следует обрезать ножовкой. Оставляются концы на 2 мм над плоскостью головки блока.
4. На следующем этапе просверливаются отверстия между вмонтированными штифтами. Они должны перекрыть предыдущие на 1/4 диаметра.
5. Выполняется резьба, устанавливаются прутики и обрезаются. В итоге вы получаете полосу из штифтов, ввернутых друг в друга.
6. Молотком вбиваются концы прутиков, удары не сильные. Это расчеканит штифты и сделает большой шов. Для надежности поверхность покрывается эпоксидной смолой.
7. По завершении ремонта выполняется опрессовка головки блока цилиндров.

Фотогалерея

Фото микротрещин приведены ниже.

Видео «Ремонт трещин ГБЦ своими руками»

На примере автомобиля Nissan Sunny 1991 года выпуска ознакомьтесь с процессом ремонта повреждений и дефектов ГБЦ силового агрегата (материал снят и обнародован каналом Русская Смекалка l Russian Savvy).

Была ли эта статья полезна?

Спасибо за Ваше мнение!

Статья была полезна Пожалуйста, поделитесь информацией с друзьями

Оценить пользу статьи:

Комментарии и отзывы

Алексей76

2. Анатолий

5. Александр

   Специалист Avtodvig

   Специалист Avtodvig

   Специалист Avtodvig

   Специалист Avtodvig

10. Александр

13. Александр

14. Владимир

23. Чтобы детали двигателя могли служить долго и в полной мере выполнять свои функции, при ремонте двигателя следует выполнять дефектовку деталей. Для обнаружение микротрещин используют соответствующее оборудование, многие повреждения невозможно обнаружить невооруженным глазом. Некоторое оборудование отлично подходит для выявления скрытых проблемных областей в детали, о таком инструменте мы поговорим ниже. Существует несколько методов обнаружения микротрещин, пористости, толщины стенок цилиндра.

    Звуковые тестеры

    Эти приборы хорошо подходят для измерения толщины, а нам пригодится для замера стенки цилиндра, (не все цилиндры можно вынуть из блока) И так тестер состоит из самого прибора и отдельно подключенного зонда, испускающего сигнал, который проходит через материал. Когда сигнал достигает противоположной стороны материала, сигнал возвращается к зонду, тестер основываясь на время за которое сигнал был отражен и вернулся к зонду выводит на дисплее показания толщины.

    Проверки измерения зондом проводятся от вершины цилиндра до самого низа и по всему диаметру. Особенно важно проверить области, где есть каналы охлаждения. Возможность измерить толщину стенок цилиндра дает полную картину к расточке, если мы хотим значительно увеличить рабочий объем двигателя. Слишком тонкие стенки образуются из за износа или коррозии со стороны охлаждающих каналов.

    Толщина стенок цилиндра не может быть тоньше 3 мм , иначе цилиндр попросту лопнет при эксплуатации.

    Для турбированых двигателей минимальная толщина будет несколько больше, все зависит от рабочего давления газа.

    Перед использованием звукового тестера он должен быть откалиброван.

    Измерения проводятся во всех цилиндрах без исключения, особенно чугунные блоки могут изначально иметь разную толщину стенок. Таким образом можно оценить состояние блока и его пригодность к использованию, стоит ли вкладывать деньги в его ремонт и сможет ли он выдержать нагрузку.

    Магнитный тестер микротрещин

    Применяется только к чугунным и стальным материалам. Процесс тестирования основан на распределении металлического порошка на поверхности метала имеющего магнитные свойства. То есть деталь подвергают магнитному полю, наносят очень мелкий металлический порошок на подозреваемую область с трещиной и по результатам распределения порошка можно судить о целостности испытуемой детали.

    Например, проверим седло клапана на микротрещины, для этого следует очистить поверхность растворителем и тряпкой, ни в коем случае не механическим способом, ножом или наждачной бумагой, это может скрыть трещину и в дальнейшем усложнить ее обнаружение. И так поверхность чистая и сухая, наносим специальный металлический порошок на поверхность седла клапана и подносим магнит, в случае если есть микротрещина, то порошок соберется в нее и это будет заметно, или же наоборот расползется от места трещины, в зависимости от того как расположены полюсы магнита по отношению к испытуемой детали. Поэтому вращаем магнит относительно поверхности головки

    

    

    

    Поиск микротрещин ультрафиолетом

    Для диагностики микротрещин применяется намагничивание детали, опять же только сталь или чугун и специальная жидкость, имеющая свойства проникать в мельчайшие трещины, а также светится под действием ультрафиолетовых лучей.

    Для начала деталь обливается раствором, на примере коленчатый вал, так же можно диагностировать и шатуны. Второй этап намагничивание детали с помощью специального прибора. После этого в темноте зажигается ультрафиолетовая лампа, любые микротрещины будут показаны как ярко светящаяся линия. Заключительный этап, после выявления дефекта и его обозначения, следует размагнитить деталь обратной полярностью и очистить от раствора. Не стоит оставлять детали намагниченными так как к ним в дальнейшем будут прилипать металлические частицы, продукты износа из масла и может повлиять на дальнейшую работу двигателя.
    
    

    Проникающая краска

    Этот фотохимический процесс выявления микротрещин используется без ультрафиолетового излучения. Применим к любым металлам сталь, железо, медь, алюминий, титан и д.р. Окрашивается деталь специальной краской поскольку нет необходимости в магнитном поле этот процесс можно использовать и для пластиковых деталей.

    Набор включает в себя обычно 3 химиката, растворитель, краска и проявитель. Растворитель готовит поверхность, очищая и обезжиривая. Распыляется проникающая краска на поверхность детали. Она просачивается в любые трещины, ямы и дефектные зоны.
    
    
    Через некоторое время краска пропитывает деталь и подсыхает применяется специальный проявитель, который реагирует с краской и становятся хорошо заметными области с высокой концентрацией краски в таких местах как трещины. Существует два типа этих наборов: Каждый позволяет обнаруживать трещины, второй тип отлично может обозначить трещину под ультрафиолетовым излучением. После выявления трещины используется тот же растворитель чтобы очистить делать от краски.

    Трещина в ГБЦ возникает в результате неправильной работы двигателя вследствие перегрева и сдвига напряжений в металле.

    Симптомы трещины в головке блока цилиндров

    Трещины могут появляться в разных местах, отсюда и разные последствия. В основном бытует мнение, что при пробитой головке из выхлопной трубы идёт белый дым, но это только один частный случай. Трещина в головке может возникнуть между разными каналами, соответственно и признаки наличия трещины в ГБЦ будут разными.

    Масляная система — при смешивании масла и тосола в двигателе вместо масла появляется эмульсия, беловатая пена, как у бисквитного теста, а в расширительном бачке системы охлаждения образуется масляная плёнка.

    Впускной канал — если в него начинает попадать ОЖ, то в первую очередь она отмоет поршни до блеска, можно посмотреть через свечное отверстие,- поршни будут как новые. И при попадании в камеру сгорания- это как раз то случай, когда может пойти белый дым из выхлопной трубы, хотя не факт, что он пойдёт.

    С каналом выпуска — тут ОЖ просто вылетит в трубу в виде пара. Двигатель постоянно выпускает пар и заметить что-либо в данном случае вряд ли получится, проста будет уходить жидкость из бачка. Скорее всего, даже запаха отработавших газов в бачке не будет.

    С камерой сгорания — через трещину часть жидкости пойдёт в камеру сгорания, но очень малое количество, всё из-за разницы давления. В двигателе при сгорании топлива образуется большое давление, и выхлопные газы через эту самую трещину попадают в систему охлаждения, повышая давление в ней. Из-за этого раздуваются патрубки, а из бачка воняет выхлопными газами. Но жидкость также может пойти и в камеру сгорания- система охлаждения всё ещё находится под давлением, а в камере сгорания уже пошло разрежение и начал засасываться воздух. Из-за разницы в давлении ОЖ начинает просачиваться в камеру сгорания. Признаком такой трещины будут чистые поршни (не всегда), запах в бачке, упругие патрубки и холодный радиатор печки (воздушная пробка).

    Типичные места образования трещин в ГБЦ

    Автопроизводители допускают образование трещин в головке, и это не будет считаться неисправностью, так как трещина будет неглубокой и она не будет соединять две ёмкости. В дизельных двигателях VW головка с трещиной между клапанами допускается к использованию.

    Но найти все трещины- задача проблематичная даже для опытного моториста. Казалось бы, на одних и тех же моторах трещины должны образовываться в одних и тех же местах. Но от этого поиск не упрощается. Есть места, которые можно обнаружить одним взглядом на головку:

    —между клапанами — трещина сразу видна, проходит под сёдлами двух соседних клапанов.

    —между свечой и клапаном — та же ситуация, опять же, всё на виду и никуда не надо заглядывать

    —в дизельном двигателе трещина может пойти от клапана в сторону форкамеры , такую трещину легко заметить, но как её увидеть, если она образуется под форкамерой и не выходит наружу?
    

    —под направляющей клапана — ещё одно злачное место, где не видно трещины, во-первых, в канале и так темно, а во-вторых, трещина прикрыта направляющей втулкой. Тут нужен другой подход, а не только визуальный. Да и какая польза от обнаружения трещины между клапанами, если через неё не прорываются газы? Не будем полагаться на случай, тем более метод диагностики придуман давно и зарекомендовал себя с лучшей стороны.

    Проверка ГБЦ на трещины

    Чтобы проверить ГБЦ на трещины, её надо опрессовать, то есть герметично закрыть все отверстия, и дунуть воздуха в каналы. Если опустить головку в воду, то из трещины пойдут пузырьки. Или наоборот- заглушить все отверстия и налить воды в канал, после чего накачать насосом туда воздуха, создав давление 0,6-0,7МПа, и дать постоять так головке 1=2 часа. Если вода уйдёт- значит головка пробита.

    
    Существуют ещё красители, которыми подкрашивают воду. Их очень хорошо видно на трещине.

    А закрываются отверстия в охлаждающей рубашке очень легко: на ник кладётся резиновая прокладка, которая чуть больше отверстия, сверху накладывается металлическая пластина, которая прикручивается болтом к головке. И никакая вода так не пройдёт. А к штуцеру, который будет выступать из головки, подсоединяют насос и накачивают воздух. Такая опрессовка позволяет выявить все трещины.

    Ремонт трещин

    Качественно заделать трещину получится только с помощью сварки. Никаким клеевым составом не получится качественно заделать трещину в головки, потому что при нагревании до рабочих температур головка будет расширяться и трещина будет становиться больше, то есть нужен состав для заделывания трещины, который имел бы такие же линейные температурные расширения, как и материал головки, к тому же быть устойчивыми к другим нагрузкам. Всего этого возможно добиться только сваркой.

    Подготовка головки для сварки

    Перед сваркой трещину необходимо разделать, для этого фрезерной машинкой высверливают металл по всей длине трещины. Канавка должна получиться достаточно глубокой, 6-8 мм в глубину и примерно такая же по ширине, по форме желательно сделать клиновидной. Это поможет лучше проварить металл. Для разделки трещины между сёдел, сначала нужно , а только потом разделать трещину.

    После разделки трещин головку надо нагреть до температуры 200-250°C, но не выше, чтобы головку не повело. Нагрев позволяет снизить напряжения в металле, возникающие при сварке. Для нагрева лучше всего использовать ацетиленовую горелку либо печь, но нельзя использовать паяльную лампу, потому что её можно легко перегреть ГБЦ.

    Сварка ГБЦ

    Для сварки головки блока цилиндров можно использовать газовую сварку с использованием присадочного материала, но лучшие результаты даёт аргонно-дуговая сварка (TIG). К головке подключается масса, а дуга горит в среде аргона между вольфрамовым электродом и головкой, куда подсовывают алюминиевую присадочную проволоку.

    После сварки шов надо зачистить, повторно опрессовать, и если всё хорошо, то поверхность, прилегающую к блоку, отфрезеровать, чтобы была идеально ровной.

    Ремонт головки цилиндров как вы понимаете это долгий нудный, требующий особой внимательности труд. Если думаете что это как два пальца обоссать, сильно ошибаетесь. Расскажу почему. Для начала головку нужно снять, на некоторых автомобилях проще снять двигатель целиком, нежели же снять только головку. Снятую головку необходимо тщательно отмыть соляркой или лучше бензином,а совсем хорошо было бы положить ее в ванну с каустической содой.

    Далее визуальный осмотр и диагностика. Алюминиевые головки имеют такую особенность или свойство - после перегрева плоскость головки цилиндров немного искривляется, после чего прокладка ГБЦ (головки блока цилиндров) начинает в небольших или больших количествах пропускать масло и воду. Масло и охлаждающая жидкость могут просачиваться как наружу (в результате двигатель становится грязным и всем своим видом показывает что нуждается в ремонте), так и во внутрь двигателя, где охлаждающая жидкость будет попадать в поддон картера и смешиваться с моторным маслом, превращаясь в моторный яд, который ушатает двигатель вашей машины очень быстро.

    Необходимо проверить плоскость, у меня для этого есть специальная линейка идеально плоская, изготовленная на заводе сверхточных приборов специально для измерения неровностей плоских поверхностей. Чем может замерить плоскость ГБЦ человек у которого нет такого прибора я даже незнаю... Но если все же найдете что либо подходящее с идеально ровной поверхностью, то делаете следующее: 1. Отчищаете плоскость головки от нагара, накипи и остатков старой прокладки ГБЦ. 2. На очищенную плоскость ГБЦ ставите ваш "измерительный прибор" вдоль длины головки и смотрите зазор между прибором и плоскостью ГБЦ, двигаете прибор по всей плоскости, ставите по диагонали и снова высматриваете зазор. Если зазора нет, то плоскость ГБЦ в порядке; если есть зазор 0.5-1мм, то головку лучше торцануть или если позволяют финансы поставить новую. если зазор больше 2мм, то головку нужно реставрировать, то есть торцевать обязательно. При торцевании ГБЦ снимается искривленный слой плоскости, после чего ГБЦ можно снова использовать. P.S. Водитель, который проверяет масло в моторе хотя бы раз в неделю, увидев, что масла стало в два раза больше, а радиатор полупустой просто дольет в радиатор еще тосола и поедет дальше, через несколько дней попадет на ремонт и запчасти.

    yamotorist.ru

    Как проверить головку блока цилиндров на ваз 2114 - Ремонт 2114

    Для выполнения работы по проверке головки блока цилиндров вам потребуются:

    • набор плоских щупов
    • специальный шаблон или широкая слесарная линейка
    

    Видео по теме:

    Remont2114.ru

    Проверка головки блока цилиндров

    Удалите весь нагар со стенок камер сгорания (рис. 2.121). Проверьте головку блока цилиндров на наличие трещин во впускных и выпускных каналах, камерах сгорания и на поверхности головки. Используя поверочную линейку и щуп, проверьте плоскостность поверхности разъема головки с блоком цилиндров в общей сложности в 6 местах. Если деформация превышает предельное значение, поправьте уплотняемую поверхность пластиной и наждачной бумагой примерно №400 (Водостойкая наждачная бумага с карбидом кремния): Оберните пластину наждачной бумагой и прошлифуйте уплотняемую поверхность, чтобы убрать выступающие места. Если после этого результаты измерения не соответствуют норме (превышают предельное значение), замените головку блока цилиндров. Утечка продуктов сгорания через плоскость разъема головки и блока цилиндров часто является следствием деформации уплотняемых поверхностей: такая утечка приводит к снижению мощности двигателя (рис. 2.122). Предельное значение отклонения уплотняемой поверхности головки блока цилиндров от плоскости: 0,03 мм. Деформация посадочных поверхностей коллекторов: Проверьте посадочные поверхности коллекторов на головке блока цилиндров, используя поверочную линейку и щуп, чтобы определить, возможна ли правка поверхностей или необходимо заменить головку блока цилиндров (рис. 2.123). Предельное значение деформации посадочных поверхностей впускного и выпускного коллекторов на головке блока цилиндров: 0,05 мм.

    carmanz.com

    Как проверить головку блока цилиндров после шлифовки?

    Проверить головку блока цилиндров в принципе и не так уж и сложно.

    Очистить ГБЦ от грязи, масла, стружки. Внимательно осмотреть со всех сторон головку на предмет того, чтобы не было раковин и трещин.

    В специализированных мастерских плоскость головки блока проверяют специальным шаблоном.

    В домашних условиях когда этого шаблона нет, можно проверить плоскостность металлической широкой длинной линейкой. Её надо прикладывать к плоскости головки ребром, на рисунке показано в каких местах делать прикладывания

    И проверять зазоры щупом. Зазор проверяется по всему периметру В идеале - зазоров быть не должно. Но если зазор имеется не более 0,01 мм, то это допускается.

    Подчеркну и выделю: новая или шлифованная головка блока цилиндров, зазор именно НЕ БОЛЕЕ 0,01 мм.

    Потому как при оставленных зазорах в 0,1мм (в некоторых инструкциях по ремонту допущена именно эта опечатка) будет большая вероятность пробития прокладки головки блока. А это снова разбор и ремонт ГБЦ, а то и всего двигателя, вплоть до его замены.

    Головку блока цилиндров надо также проверить на герметичность. Это можно сделать например залив керосин в полости охлаждения, заткнув отверстие подачи жидкости. Опрессовку делают ещё и сжатым воздухом примерно в 1,5 - 2 атмосферы, но это конечно нужен компрессор, ванна, то есть - определённые условия.

    Когда головка проверена прошлифована, и снова проверена на плоскостность, на герметичность, тогда можно устанавливать клапана, предварительно притерев их, а после сборки, также проверить их на протекание керосином. Если керосин не протекает примерно в течении получаса, то это уже хорошо значит притёрты клапана.

    Блок цилиндров ясное дело тоже не забыть почистить от нагара, промыть от грязи, прочистить и продуть все каналы. Помыть картер, приёмную сетку маслонасоса, убедиться в работоспособности самого маслонасоса. Ну и можно приступать к окончательной сборке мотора.