Головка блока цилиндров: самое важное об устройстве, эксплуатации и неисправностях

Замена ГБЦ

Чтобы произвести замену нужны следующие инструменты:

• Отвертки
• Молоток
• Стандартный набор ключей включая динамометрический

Во время замены мотор лучше снимать, но если по каким либо причинам снять его не удается то ремонт моно производить и так, но тогда лучше освободить рабочее пространство. Чтобы его поменять, проделываем следующие действия:

1. Демонтируем крышку гбц
2. Сливаем ОЖ
3. Отсоединяем от ресивера и дроссельного узла трос привода дроссельной заслонки
4. Снимаем распределительный вал и подшипники
5. Демонтируем гидравлические опоры рычагов предварительно сняв рычаги привода клапанов
6. Снимаем рампу которая подводит масло к гидравлическим опорам
7. От датчика положения дроссельной заслонки отсоединяем колодку с проводами питания
8. Отсоединяем провода питания от датчика температуры ОЖ и регулятора холостого хода
9. Разъединяем разъем проводов которые подают питания на форсунки
10. От датчика детонации отсоединяем провода
11. Провода моторного жгута отводим в сторону
12. От свечей зажигания отсоединяем провода
13. От датчика температур отмыкаем провода питания
14. Отсоединяем от выпускного коллектора приемную трубку
15. Выкручиваем верхний болт который крепит впускную трубку
16. Отсоединяем шланг продувки адсорбера от стяжного хомута

17. В системе охлаждения от головки блока отсоединяем стяжные хомуты
18. Разъединяем шланг который подводит охлаждающую жидкость от бокового патрубка термостата
19. Разъединяем трубки подающие топлива от топливных магистралей
20. От теплозащитного щитка откручиваем гайки
21. Снимаем натяжитель цепи
22. Демонтируем кронштейны которые крепят гидравлический привод усилителя руля
23. Демонтируем цепь и звездочку распредвала, таким образом чтобы она не сместилась со звёздочки масляного насоса
24. Выкручиваем болты которыми крепится блок и снимаем головку
25. Вынимаем уплотнительную прокладку

На этом работы по замене прокладки можно считать завершенными.

Характеристики распредвала ваз 21213

ВСХ двигателей Нивы в зависимости от установленных распредвалов

Распредвалы «DYNAMIC CAMS» для двигателей ВАЗ классика

Примечание: 1. Фазы приведены при установке точки перекрытия клапанов в ВМТ. 2. Допускаемое смещение точки перекрытия клапанов от ВМТ -3. 0 град. по углу поворота коленвала. 3. Распредвалы 37, 48, 71 и 72 требуют доработки головки блока 4. Распредвалы не предназначены для использования с гидрокомпенсаторами. 5. Выпускаются модификации распредвалов 48Г и 72Г, предназначенные для работы в паре с гидрокомпенсатором.

Распредвалы «DYNAMIC CAMS» для двигателей ВАЗ классика спорт

Примечание: 1. Фазы приведены при установке точки перекрытия клапанов в ВМТ. 2. Фактические подъемы клапанов могут отличаться он указанных в пределах 0,5 мм в зависимости от положения торца клапана относительно центра качания рычага. Эта установка требует дополнительных инструкций разработчика.

Для любителей более точной настройки автомобиля распредвалы №48(48Г), 71, 72(72Г) рекомендуется устанавливать с регулируемой разрезной звездочкой. Практически каждый вал можно поднастроить для города и для трассы, смещая точку перекрытия клапанов до ВМТ или после до 7 градусов. Если точка перекрытия до ВМТ — машина будет иметь низовую характеристику, т.е. прибавит крутящий момент на малых оборотах, потеряв его на больших. Это целесообразно в городе. И наоборот. При установке вала №37 на двигатель объемом 1,5л он будет верховым. При установке на 1,7 — низовым. Такая тенденция наблюдается со всеми валами. При увеличении кубатуры целесообразнее ставить верховой вал, так как низы увеличиваются за счет увеличения рабочего объема, а мощность на высоких оборотах прибавляется в связи с улучшением наполнения за счет вала обеспечивающего большее время-сечения. Причем, чем выше кубатура. Тем более выражен этот эффект. Если установить низовой вал (скажем 80) на объем 1,8 — получим прекрасный трактор, который сдвинет что угодно, но быстро ехать не сможет: после 3000об/мин двигатель умрет, крутить его можно будет только для шума. Если на двигатель 1,5 поставить вал №71 — он будет легко крутиться за 8000об/мин, а реально ехать только после 4000об/мин, и трогаться нужно будет с высоких оборотов, поджигая сцепление. Не ошибитесь с выбором вала. Распредвалы 71 и 72 требуют доработки головки блока, заключающейся в зенковании седел клапанов на 1,2-1,4мм (р/в 71-72) и последующей притирки. Это нужно сделать, во-первых, для правильного расположения оси качания рычага привода клапана относительно торца клапана, и, во-вторых, для увеличения допустимого хода пружин. Распредвалы 37 и 48 допускается устанавливать без доработки седел клапанов, хотя после зенкования седел на 0,8-1мм (р/в 37-48) результат будет лучше . Распредвалы не предназначены для использования с гидрокомпенсаторами. Выпускаются модификации распредвалов 48Г и 72Г, предназначенные для работы в паре с гидрокомпенсатором.

На мой взгляд, для сравнения ВСХ разных распредвалов, необходимо оценивать площадь под кривой ограниченной желаемыми оборотами двигателя.

Также существует ещё множество распредвалов, ВСХ на которые ещё не обнаружены.

ВСХ «ближнего родственника», ВАЗ 2103 (для сравнения).

Внешняя скоростная характеристика двигателя 21213

Причины выхода из строя прокладки ГБЦ

Трещина или прогар прокладки достаточно распространенное явление на Нива Шевроле. Автомобиль эксплуатируется в экстремальных условиях, двигатель на бездорожье работает на повышенных оборотах или с плохим охлаждением. Температура в камерах сгорания достигает 1000°C, поэтому появление малейшей трещины приводит к скорому прогару прокладки в этом месте.

Поврежденный узел легко вычислить по следующим симптомам:

• белый пар из выхлопной трубы машины (тосол попадает в цилиндры);
• падение уровня ОЖ в расширительном бачке;
• бурление тосола в расширительном бачке;
• появление эмульсии на масляном щупе и узлах ГРМ под клапанной крышкой;
• повышение уровня масла из-за попадания тосола в картер;
• подтеки масла из-под прокладки снаружи двигателя;
• двигатель начинает троить и работать с перебоями;
• низкая компрессия в цилиндрах.

Внимание! Главная причина прогара прокладки ГБЦ – это сильный перегрев двигателя, который приводит к искривлению легкосплавной головки блока и образованию щелей между блоком цилиндров. Завод изготовитель не регламентирует замену прокладки на Шевроле Нива

Она рассчитана на весь срок службы мотора – 125 тыс. км. Эта деталь одноразовая и заменяется новой при каждом снятии головки блока. Демонтаж головки двигателя может понадобиться для ремонта клапанов и их седел, замене поршней, поршневых колец

Завод изготовитель не регламентирует замену прокладки на Шевроле Нива. Она рассчитана на весь срок службы мотора – 125 тыс. км. Эта деталь одноразовая и заменяется новой при каждом снятии головки блока. Демонтаж головки двигателя может понадобиться для ремонта клапанов и их седел, замене поршней, поршневых колец.

Шевроле Нива Замена прокладки головки блока цилиндров Chevrolet Niva

Работу проводим на смотровой канаве или эстакаде. Головку блока цилиндров снимаем в сборе с дроссельным узлом, р есивером, топливной рампой, впускной трубой, выпускным коллектором и термостатом. Сбрасываем давление в топливной рампе (см. Замена топливного фильтра). Отоединяем клемму провода от «минусового» вывода аккумуляторной батареи. Сливаем охлаждающую жидкость из радиатора и блока цилиндров (см. Замена охлаждающей жидкости). Снимаем наконечники высоковольтных проводов со свечей зажигания (см. Проверка состояния и замена свечей зажигания) и вынимаем указатель уровня масла из направляющей трубки. Отсоединяем от сектора дроссельного узла наконечник троса привода дроссельной заслонки (см. Снятие привода дроссельной заслонки, замена троса). Затем отсоединяем от: • ресивера — трос привода дроссельной заслонки и шланг вакуумного усилителя тормозов (см. Замена прокладки ресивера); • отводящего патрубка рубашки охлаждения — верхний шланг радиатора (см. Снятие и установка двигателя); • термостата — нижний шланг радиатора и шланг подвода жидкости к насосу охлаждающей жидкости (см. Замена термостата); • патрубка головки блока цилиндров и отводящей трубы радиатора отопителя — шланги радиатора отопителя (см. Снятие и установка двигателя); • клапана продувки адсорбера — трубку, соединяющую клапан с адсорбером (см. Снятие элементов системы улавливания паров топлива); • топливной рампы — шланг подвода топлива (см. Снятие топливной рампы и форсунок); • выпускного коллектора — приемную трубу (см. Снятие приемной трубы) и щиток стартера (см. Замена прокладки впускной трубы и выпускного коллектора); Отсоединяем колодки жгута проводов системы управления двигателем от жгута проводов форсунок, датчиков температуры охлаждающей жидкости системы управления и указателя температуры охлаждающей жидкости, датчика положения коленчатого вала, датчика фаз, регулятора холостого хода, клапана продувки адсорбера (см. соответствующие разделы). Снимаем крышку головки блока цилиндров. Поворачиваем коленчатый вал до совмещения метки на звездочке распределительного вала с меткой на корпусе подшипников распределительного вала (см. Снятие распределительного вала и рычагов привода клапанов). Снимаем гидравлический натяжитель цепи привода ГРМ (см. Снятие гидравлического натяжителя цепи привода ГРМ). Снимаем звездочку с носка распределительного вала, а цепь подвязываем проволокой. Снимаем распределительный вал и рычаги привода клапанов (см. Снятие распределительного вала и рычагов привода клапанов). Головкой «на 13» отворачиваем болт крепления головки блока цилиндров, расположенный рядом с болтом вернего крепления кронштейна генератора. Головкой E16 отворачиваем… …десять болтов крепления головки к блоку цилиндров… …и вынимаем болты. Снимаем головку блока цилиндров в сборе с термостатом, дроссельным узлом, ресивером, впускной трубой, топливной рампой и выпускным коллектором. Головку блока цилиндров можно также снять с двигателя, предварительно демонтировав впускную трубу и выпускной коллектор (см. Замена прокладки впускной трубы и выпускного коллектора). Снимаем головку блока цилиндров без выпускного коллектора и впускной трубы. Снимаем прокладку головки блока цилиндров. Перед установкой новой прокладки очищаем привалочные плоскости головки и блока цилиндров от остатков старой прокладки, отложений и масла. Шприцем с иглой или резиновой грушей удаляем масло и охлаждающую жидкость из отверстий блока цилиндров под болты крепления головки. Прокладку и головку блока цилиндров устанавливаем по двум центрирующим втулкам. Устанавливая головку на блок цилиндров, продеваем цепь проволокой через отверстие в головке. Установив болты крепления головки блока цилиндров, затягиваем их в порядке, показанном на рисунке. Порядок затяжки болтов крепления головки блока цилиндров. Для обеспечения надежного уплотнения и исключения подтяжки болтов при техническом обслуживании автомобиля затягиваем их в четыре приема: 1-й прием — затягиваем болты 1–10 моментом 20 Н·м (2,0 кгс·м); 2-й прием — болты 1–10 затягиваем моментом 69,4–85,7 Н·м (7,1– 8,7 кгс·м), а болт 11 — моментом 31,4–39,1 Н·м (3,2–4,0 кгс·м). Затем доворачиваем болты 1–10 на 90° (3-й прием) и еще на 90° (4-й прием). Дальнейшую сборку проводим в обратной последовательности.

Снятие головки блока цилиндров – порядок работ

Перед обслуживанием убедитесь в надежности упоров крышки капота, поставьте машину на ручной тормоз и заблокируйте колеса башмаками.

• Отсоедините аккумулятор, и сбросьте давление в топливной рампе.
• Открутите крышку расширительного бачка радиатора и слейте антифриз.
• Аккуратно открутите болты крепления дроссельного блока, предварительно отсоединив тросик газа. Блок демонтируем в сборе, если он не нуждается в обслуживании. Если прокладка целая – менять ее не обязательно.

• Демонтируем патрубки, соединяющие рубашку охлаждения ГБЦ и радиатора. Предварительно ослабляем хомуты.
• Размыкаем разъемы управляющих шлейфов форсунок. От температуры, фиксаторы могут отломаться – поэтому нельзя прикладывать большое усилие.
• Отсоединяем разъемы от температурных датчиков на ГБЦ.
• Сдергиваем со свечей колпачки высоковольтной проводки, попутно проверяем состояние изоляции.
• Отсоединяем топливопроводы подающего и обратного контура. Перед началом работ приготовьтесь к улавливанию остатков топлива.
• Отделяем приемную трубу выпускного коллектора. При необходимости прокладка меняется на новую.

• Демонтируем термозащитные экраны.
• Ослабляем натяжители цепи ГРМ, фиксируем саму цепь на шестерне с помощью проволоки.
• Выкручиваем болты крепления, демонтируем распредвал.

• Снимаем рычаги, толкающие клапана.
• Отворачиваем болты крепления ГБЦ. Их расположение на двигателях 21213 и 21214 аналогично.
• Аккуратно снимаем блок цилиндров, начиная с передней части. Прокладка остается на нижнем блоке.

16. Укладываем блок на ровную поверхность, демонтируем фланцы системы охлаждения. Если прокладка разрушена – меняем.

Профилактические работы и улучшение характеристик двигателя в автомобиле «Нива»

К техническому обслуживанию относится замена прокладки ГБЦ, очистка масляных каналов, притирка клапанов. Одновременно осматривается распредвал, на предмет задиров и прочего износа. Выбор производителя запасных частей – личное дело владельца. Однако, такая важная часть, как прокладка – в зависимости от производителя имеет различное качество исполнения.

При сравнении трех вариантов, самой некачественной оказалась фирменная запчасть, нет претензий к испанскому образцу (он самый дорогой), и золотая середина – Егорьевский расходник.

ВНИМАНИЕ! Расточка блока не влияет на прокладку, дорабатывать ее нет необходимости. Важен порядок затяжки болтов ГБЦ

Именно несоблюдение этого правила чаще всего приводит к повреждению прокладки в процессе сборки. Бывают случаи разрыва перемычек, не говоря о нарушении герметичности по причине пережатия прокладки. Последовательность указана на рис.

Также важен и момент затяжки ГБЦ.

Установку блока производят в несколько приемов, соблюдая последовательность:

• Все болты кроме 11, соблюдая порядок, затягиваются с моментом 20 Н/м.
• Затем, повторяя последовательность, затягиваем эти же болты уже с моментом 69-85 Н/м.
• Болт 11 закручиваем за один проход, с моментом 32-39 Н/м
• Меняем динамометрический ключ на обычную рукоять, и доворачиваем все болты на 90°.

Расточка ГБЦ относится к механическому тюнингу.

При наличии инструмента, работы выполняются самостоятельно. • Производим расточку впускных и выпускных фланцев до диаметра 34 мм. рис 8

• Затем с помощью герметика или пластилина совмещаем фланцы с входными отверстиями, и производим разметку расточки на ГБЦ. • Той же самой фрезой протачиваем отверстия впускных и выпускных каналов.

• После чего остается подобрать и доработать под новый диаметр клапана.

Проведя подобные работы, вы увеличиваете мощность внедорожника «Нива», и крутящий момент на низких оборотах. Это поможет уверенно ехать «внатяг».

Итог: Не следует бояться работ, которые на первый взгляд могут показаться сложными. При среднем оснащении гаража, обслуживание и тюнинг двигателя своими руками, сэкономит владельцу немало средств.

Снятие ГБЦ

О том, как производится снятие головки блока цилиндров, подробно описано в инструкции по эксплуатации автомобиля, поэтому здесь лишь вкратце опишем общий порядок выполнения этой работы. Обычно данная операция производится следующим образом:

1. Поставить автомобиль на ровную площадку, зафиксировать с помощью ручного тормоза, рычаг переключения передач установить в нейтральное положение;
2. Отсоединить от аккумулятора провод «массы» (минусовой);
3. По меткам на шкивах (или шестернях) и двигателе установить первый цилиндр в ВМТ (на новых моделях для этого предварительно необходимо открутить защитный кожух привода ГРМ);
4. Слить из двигателя охлаждающую жидкость;
5. Отсоединить все подключенные к ГБЦ провода — бронепровода свечей зажигания, провода датчиков, клеммы подключения «массы» и т.д.;
6. Отсоединить от ГБЦ патрубки системы охлаждения, топливопроводный шланг и иные трубки;
7. На некоторых моделях — открутить трамблер, генератор и другие детали;
8. Освободить карбюратор или дроссельный узел от патрубков, проводов, тросов и других деталей;
9. Открутить от выпускного коллектора приемную трубу глушителя;
10. С помощью специального инструмента демонтировать шестерни, натяжные ролики и другие детали привода ГРМ;
11. Снять крышку ГБЦ;
12. Открутить десять болтов крепления головки к блоку;
13. Снять ГБЦ.

Теперь можно заменить прокладку либо произвести ремонт головки, для чего от нее откручиваются впускной и выпускной коллекторы, а она разбирается дальше (рассухариваются и вынимаются клапаны, снимается распределительный вал и т.д.). Но в любом случае снятую головку необходимо всесторонне осмотреть и проверить ее состояние, о чем рассказано ниже.

Необходимо обратить внимание на два очень важных момента. Во-первых, болты головки необходимо откручивать в определенном порядке и по определенной схеме

Обычно откручивание начинается с центральных болтов, а последними отворачиваются крайние болты, причем сначала все болты нужно ослабить (не более чем на один оборот), а уже затем полностью выкручивать.

Во-вторых, съем головки блока необходимо производит очень аккуратно, чтобы не повредить ее, особенно ее нижнюю (привалочную) поверхность. Поэтому при снятии ГБЦ ни в коем случае нельзя поддевать ее отверткой или иными инструментами, лучше сдвинуть головку вбок, а затем поднять руками. В некоторых двигателях можно приподнять головку, с помощью импровизированного рычага из отвертки, подложенной под выпускной коллектор.

Снятую головку необходимо укладывать только нижней стороной на ровные и чистые деревянные бруски — это предотврати нижнюю часть от царапин и деформаций. И, конечно же, ни в коем случае нельзя бросать головку, так как при падении она может получить серьезные повреждения и будет непригодна для дальнейшего использования.

Устройство ДВС

Конструктивно двигатели делят, с учетом устройства и компоновки техники, на которой они установлены. Но сохраняются неизменными принципы, одинаковые для конструкции любого ДВС.

Двигатель комплектуется такими конструктивными узлами:

• блоком цилиндров – основной частью корпуса с проемами для рабочих камер, рубашкой охлаждения (для моторов, охлаждаемых жидкостью), крепежными отверстиями для установки головок и картера, посадочными местами для коленчатого вала и прочими конструктивными элементами;
• кривошипно-шатунной группой – с коленчатым валом, к которому крепятся шатуны, приводящие в действие поршни, двигающиеся внутри цилиндров; инерция вращения поддерживается маховиком;
• газораспределительным механизмом – системой, подающей в камеры сгорания топливо-воздушную смесь, с отводом выхлопа; включает распределительный вал, клапана, приводимые в действие коромыслами, ремнем или цепью, соединенными с коленвалом;
• топливной системой – подает горючее в камеры сгорания, после обогащения воздухом; включает бак, систему трубок для подвода питающей жидкости, карбюратора или инжектора (с учетом особенностей конструктивного устройства), форсунок, насоса, фильтрующего элемента;
• смазочной системой – с подачей смазки к трущимся деталям; включает масляный насос, приводящийся коленчатым валом, систему патрубков и полостей, фильтр и поддон; предусмотрено устройство «сухого» или «мокрого» картера;
• системой зажигания – для поджигания топливно-воздушной смеси; используется только на бензиновых двигателях, поскольку на дизельных моторах топливо с воздухом воспламеняется самостоятельно, при определенном давлении;
• системой охлаждения – может быть воздушной или жидкостной, для снижения температуры корпуса мотора, чтобы предупредить износ и выход из строя элементов;
• электросистемой – источником электроэнергии, необходимой для работы мотора; включает аккумуляторную батарею, генераторный блок, стартер и проводку с датчиками;
• системой выхлопа – для удаления продуктов сгорания в атмосферу, с доочисткой этой смеси, снижением шума от работы двигателя, фильтрующим элементом.

Конструкция узлов совершенствуется, по мере появления новых материалов и конструктивных решений.

С учетом особенностей конструктивного устройства различных элементов двигателей, важно учитывать такие моменты:

• цилиндры могут выполняться отдельно, с запрессовкой в корпус блока, или совместно с корпусом; моноблочные системы не предусматривают восстановления, в связи с тем, что нельзя заменить гильзу;
• корпуса двигателей изготавливают из сплавов чугуна или алюминия, устойчивых к перепадам температуры и высокому давлению;
• головка блока цилиндров выполняется с ним совместно или в виде отдельной детали; при раздельном исполнении возможно использование разных материалов для головки и блока цилиндров;
• работа кривошипно-шатунного механизма может уравновешиваться балансирными валами, расположенными по сторонам от коленвала и нивелирующими влияние инерционных сил; в результате снижается вибрация и шум, исключаются перегрузки двигателя;
• негативное влияние пружин при быстрой работе двигателя с механическим газораспределительным механизмом снижается за счет десмодромной системы управления мотором – со сложной конфигурацией кулачков;
• зависание клапанов исключается легкими материалами для изготовления этих деталей и пружинных элементов, пневматическим приводом;
• альтернатива традиционной конструкции ГРМ – гильзовый способ, разработанный Найтом; предусматривает использование взамен клапанов скользящих гильз, работающих бесшумно и долговечно; этот способ перестали использовать по причинам большого расхода смазочной жидкости, с разработкой верхнеклапанной конструкции;
• ранние модели двигателей комплектовались не стартерами, а генераторами переменного тока (магнето), приводимыми в действие коленчатым валом; это требовало прокручивания вала двигателя для запуска;
• вредное воздействие на экологию выхлопных газов частично снижается каталитическим нейтрализатором, окисляющим и химически преобразовывающим выхлоп;
• электронные системы дополнительно улучшают работу двигателя; изменение фаз газораспределения изменяет нагрузку на мотор, с учетом включенной передачи, снижая потребление горючего; дезактивация цилиндров регулирует объем камер сжатия, отключая ненужные цилиндры; регулировка степени сжатия изменяет объем камер сгорания, с учетом режимов работы мотора.

Эти и другие особенности конструктивно улучшили работу двигателей внутреннего сгорания.

Устройство ГБЦ в автомобиле Шевроле Нива

Свою родословную двигатель Chevrolet Niva ведет от двигателя ВАЗ 21213 объемом 1,7 л. Он имеет такой же диаметр цилиндров – 82 мм и ход поршня 80 мм. Отличия заключаются в конструкции ГБЦ (головки блока цилиндров). Появились гидрокомпенсаторы и однорядная цепь с гидронатяжителем. Сама ГБЦ отлита из алюминиевого сплава и предназначена для крепления газораспределительного механизма, клапанов, свечей и формировании оптимальной камеры сгорания в цилиндрах. Такая головка получила индекс 21214, она выпускается с 2003 года.

Важно! ГБЦ, распредвал, механизм натяжителя в моторах ВАЗ 21214 отличаются от модификаций 21213 и 2121 и не взаимозаменяемы. Прокладка между головкой и блоком двигателя выполняет следующие функции:

Прокладка между головкой и блоком двигателя выполняет следующие функции:

• уплотнение каналов охлаждения двигателя;
• герметизация масляного канала подачи в головку блока;
• создание в камерах сгорания оптимального давления газов и препятствие их выходу в блок.

Чтобы обеспечить надежность соединения, прокладка ГБЦ выполняется композитной с металлической основой или цельнометаллчиеской. Привалочные плоскости должны быть ровными, без царапин и раковин, допускается кривизна поверхности не более 0,1 мм.