Признаки того что повело головку двигателя

Пробило прокладку ГБЦ - как узнать?

Пробой прокладки ГБЦ приводит к таким неприятным последствиям как перегрев двигателя, плохая работа печки, появление отработанных газов из-под капота автомобиля, возникновении эмульсии в моторном масле, появлении белого дыма из выхлопной трубы и некоторым другим. При появлении перечисленных выше симптомов или одного из них необходимо выполнить проверку прокладки ГБЦ. Для этого существует несколько способов. Далее мы рассмотрим, почему пробивает прокладку ГБЦ, к каким последствиям это приводит, и что делать, если эта неприятность случилась с двигателем вашего автомобиля.

О чем мы поговорим:

Признаки, что пробило прокладку ГБЦ

Задача прокладки ГБЦ — обеспечение герметичности, и недопущения проникновения газов из цилиндров обратно наверх, в моторный отсек, а также смешивания охлаждающей жидкости, моторного масла и топлива между собой. В ситуации, когда пробита прокладка ГБЦ, нарушается герметичность блока. Об этом автовладельцу подскажут следующие признаки:

Признаки прогара прокладки ГБЦ

• Выход выхлопных газов из-под ГБЦ. Это самый простой и очевидный признак. При прогорании прокладки она начинает пропускать выхлопные газы, которые будут выходить в моторный отсек. Это будет видно визуально, а также ощутимо на слух — из-под капота будут раздаваться громкие звуки, которые не заметить попросту невозможно. Однако, если прогар небольшой, то необходимо обратить внимание на другие признаки.
• Прострел между цилиндрами. Внешние признаки будут напоминать те, которые возникают, когда двигатель “троит”. Происходит смешивание топливной смеси из одного цилиндра с выхлопными газами в другом. Как правило, в этом случае бывает трудно запустить двигатель, однако после прогрева он продолжает устойчиво работать. Для определения поломки необходимо провести замер компрессии цилиндров. Если происходит упомянутое смешивание, то значение компрессии в разных цилиндрах будет значительно отличаться.

  Эмульсия из-под крышки расширительного бачка

• Попадание выхлопных газов в охлаждающую жидкость. В случае, если пробило прокладку ГБЦ, то из корпуса блока цилиндров отработанные газы в небольшом количестве могут попасть в систему охлаждения. В этом случае достаточно открутить крышку радиатора или расширительного бачка. В случае, если газы в большом количестве попадают в систему, бурление будет очень активным. Однако, если газов немного, то для диагностики используют подручные средства — целлофановые пакеты, воздушные шарики, презерватив. Подробно метода диагностики мы коснемся ниже.
• Антифриз попадает в один из цилиндров. Как правило, это происходит из-за разрыва прокладки в месте между каналом рубашки охлаждения и непосредственно камерой сгорания. Зачастую при этом происходит появление белого дыма из выхлопной трубы, даже в теплую погоду. А уровень тосола в бачке падает. Чем больше антифриза попадет в цилиндры — тем больше белого пара выйдет из выхлопной трубы.
• Утечка масла наружу из-под ГБЦ. Эти факты также могут быть признаками прогара прокладки ГБЦ. То есть, происходит разрыв ее внешней оболочки. В этом случае в районе стыка ГБЦ и БЦ можно увидеть потеки масла. Однако их причины могут быть и в другом.

  Пена в расширительном бачке

• Значительный и быстрый рост температуры двигателя. Такое явление происходит по причине того, что горячие выхлопные газы попадают в систему охлаждения, вследствие она не справляется со своими задачами. В этом случае кроме замены прокладки также необходимо выполнить промывку системы охлаждения. Как это сделать и с помощью каких средств вы можете почитать отдельно.
• Смешивание масла и антифриза. В данном случае охлаждающая жидкость может попасть в моторный отсек и смешаться с маслом. Это очень пагубно влияет на двигатель, поскольку свойства масла теряются, и двигатель вынужден работать в неподходящих условиях, что приводит к его значительному износу. Диагностировать эту неисправность можно по наличию маслянистых пятен в расширительном бачке охлаждающей системы. Для этого нужно открыть пробку маслозаливной горловины и посмотреть на внутреннюю поверхность крышки. Если на ее поверхности есть эмульсия (ее еще называют “сметаной”, “майонезом” и так далее) рыжеватого цвета — значит, антифриз смешался с маслом. Особенно это актуально в случае, когда машина стоит не в теплом гараже, а зимой на улице. Аналогично нужно смотреть за наличием упомянутой эмульсии на щупе проверки уровня масла.

  Мокрые свечи

• Плохая работа печки. Дело в том, что при прогорании прокладки ГБЦ появляются выхлопные газы в “рубашке” охлаждения. Как следствие — завоздушивается теплообменник отопителя, и соответственно, снижается эффективность его работы. Зачастую при этом температура охлаждающей жидкости резко скачет.
• Рост давления в патрубках радиатора. В случае разгерметизации прокладки выхлопные газы будут попадать в систему охлаждения через патрубки. Соответственно, они станут на ощупь очень твердыми, это можно проверить просто рукой.
• Появление значительного нагара на свечах. Кроме этого, они могут быть в буквальном смысле мокрыми вследствие появления в цилиндрах антифриза или влаги.

А явным признаком перегрева двигателя является наличие конденсата на его поверхности. Это также является косвенным признаком прогара прокладки ГБЦ или трещины в блоке цилиндров. В первую очередь необходимо провести компьютерную диагностику двигателя. Наличие ошибок укажет направление и возможные дополнительные неисправности. Как правило, эти ошибки связаны с проблемами в системе зажигания.

Антифриз в цилиндре

Остановимся еще раз на смешивании антифриза и масла. Как упоминалось выше, в результате их смешивания образуется эмульсия желтоватого (чаще всего) цвета. Если она появилась, то одной заменой прокладки ГБЦ ремонт не обойдется. Обязательно нужно промыть систему от этого состава. В том числе поддон и масляные каналы. А этом может обойтись вам в дополнительные затраты, подчас сопоставимые с капитальным ремонтом двигателя.

Мы разобрались с симптомами, возникающими при пробитии прокладки ГБЦ. Далее перейдем к рассмотрению причин, почему же может произойти ее прогорание.

Почему пробивает прокладку ГБЦ

В большинстве случаев причиной, по которой возникают проблемы с прокладкой ГБЦ, является банальный перегрев. Из-за него крышку блока может “повести”, и нарушится плоскость, по которой прокладка прилегает к двум соприкасающимся поверхностям. Как следствие, возникает разгерметизация внутренней полости со всеми вытекающими последствиями. Изменяют свою геометрию, в основном, алюминиевые головки. Чугунные таким неисправностям не подвержены, они скорее дадут трещину, чем искривятся, да и то в самых крайних случаях.

Схема протяжки болтов ГБЦ на ВАЗах «классике»

Также из-за перегрева прокладка может накалиться до таких температур, при которых она изменит свою геометрию. Естественно, в этом случае также произойдет разгерметизация. Особенно это актуально для железо-асбестовых прокладок.

Еще одна причина — нарушение момента затяжки болтов. Пагубное влияние оказывает как очень большое, так и малое значение момента. В первом случае прокладка может разрушиться, особенно если она выполнена из некачественных материалов. А во втором — пропускать выхлопные газы наружу, не препятствуя им. При этом газы вместе с атмосферным воздухом будут пагубно влиять на материал прокладки, постепенно выводя ее из строя. В идеале болты необходимо закручивать с помощью динамометра, показывающего значение момента, кроме этого, соблюдать при этом последовательность их закручивания. Справочную информацию об этом можно найти в мануале.

Как правило, последовательность затяжки заключается в том, что сначала закручивают центральные болты, а после этого остальные по диагонали. При этом закручивание происходит поэтапно. В частности, в автомобилях ВАЗ “классических” моделей шаг момента составляет 3 кгс. То есть, все болты в указанной последовательности затягиваются на 3 кгс, после этого дотягиваются до 6 кгс, и до 9...10 кгс.

По статистике, в около 80% случаев, когда прокладка выходила из строя причиной этому служили неправильные моменты затяжки или несоблюдение ее последовательности (схемы).

И самая очевидная причина — низкое качество материала, из которого сделана прокладка. Тут все просто. Старайтесь покупать изделия в проверенных магазинах. При выборе необходимо руководствоваться правилом “золотой середины”. Прокладка, конечно же, стоит недорого, поэтому не стоит переплачивать, как и покупать откровенно дешевый мусор. Главное, чтобы вы были уверены в магазине, где совершаете покупку.

Также не исключено что прокладка головки блока прогорела попросту от износа материала, ведь у всего есть свой строк службы.

Примеры мест пробоя прокладки ГБЦ

Также иногда причинами в работе прокладки бывают проблемы с нарушением процесса сгорания топлива (детонация, калильное зажигание). Из-за перегрева очень страдает головка блока цилиндров. В ней могут появиться трещины, которые также приведут к разгерметизации описанных систем. Головка, как правило, сделана из алюминия. А в процессе нагрева он расширяется быстрее, чем стальные болты. Поэтому головка начинает значительно давить на прокладку, а та испытывает перегрузки. Это и приводит к отвердеванию материалов прокладки, что в свою очередь вызывает разгерметизацию.

Часто когда прокладка выходит из строя, она прогорает по окантовке или между цилиндрами. В этом случае нередко возникает эрозия поверхности блока цилиндров и самой окантовки вблизи повреждения. Изменение цвета материала прокладки возле окантовки также может свидетельствовать о высокой температуре в камере сгорания. Для устранения неисправности часто достаточно установить правильный угол зажигания.

Для водителя важно понимать различие между понятиями «пробой» и «прогар» прокладки. Пробой в данном случае подразумевает существенное повреждение поверхности прокладки или отдельных ее элементов. В данном же случае (а чаще всего так и происходит) водитель сталкивается с прогаром. То есть, возникают незначительные повреждения, которые порой даже тяжело найти на прокладке. Однако именно они становятся причиной перечисленных выше неприятных ситуаций.

Как узнать что пробита прокладка ГБЦ

Понять, пробита ли прокладка ГБЦ, можно, воспользовавшись одним из нескольких методов. В данном случае диагностика несложная, и по плечу любому, даже начинающему и неопытному водителю.

Для проверки целостности прокладки необходимо выполнить одно из следующих действий:

• При запущенном двигателе визуально осмотреть, не идет ли дым из щели между ГБЦ и БЦ. Также послушать, не доносятся ли оттуда громкие звенящие звуки, которых до этого не было.
• Осмотреть поверхности крышек радиатора и расширительного бачка системы охлаждения, а также горловины для заливки масла в двигатель. Для этого их нужно просто открутить и визуально осмотреть. В случае, если антифриз попал в двигатель, то на крышке масляной горловины будет эмульсия рыжеватого цвета. Если же масло попало в антифриз, то на крышках радиатора или расширительного бачка будут маслянистые отложения.

  Белый дым из выхлопной трубы

• Убедиться, что из выхлопной трубы не идет белый дым (на самом деле это пар). Если он есть — значит, велика вероятность прогара прокладки. Особенно, если выхлопной дым имеет сладковатый запах (в случае, если вы в качестве охлаждающей жидкости используете антифриз, а не обычную воду). Параллельно с этим обычно уровень ОЖ в радиаторе падает. Это косвенный признак упомянутой неисправности.
• Проверить, поступают ли выхлопные газы в систему охлаждения. Это можно сделать двумя способами — визуально и с помощью подручных средств. В первом случае достаточно открутить крышку радиатора или расширительного бачка и посмотреть, нет ли там интенсивного бурления. Однако даже если интенсивных “гейзеров” там не наблюдается, необходимо воспользоваться подручными средствами. Чаще всего для этого используют банальный презерватив.

Как проверить прокладку ГБЦ с помощью презерватива

Одним из действенных и популярных методов проверки является метод с использованием воздушного шарика или презерватива. Его надевают на горловину расширительного бачка, предварительно открутив крышку. Главное, чтобы презерватив сидел на горловине плотно и обеспечивал герметичность (вместо презерватива можно использовать пакет или воздушный шарик, однако диаметр презерватива обычно идеально подходит для горловины бачка). После того, как вы наденете его на бачок, необходимо запустить двигатель и дать ему поработать несколько минут на оборотах 3...5 тысяч оборотов в минуту. В зависимости от уровня разгерметизации презерватив наполнится газами быстро или медленно. Это зависит от конкретной ситуации. В любом случае, если он начал наполняться выхлопными газами — это значит, что пробита прокладка ГБЦ.

Проверка прокладки ГБЦ презервативом

Проверка презервативом

Проверка прокладки бутылкой

Еще один метод, как определить, пробита ли прокладка ГБЦ, часто используют на грузовых машинах. Для этого достаточно иметь небольшую бутылку с водой (например, объемом 0,5 литра). Как правило, на расширительных бачках имеется сапун (трубка, с помощью которой поддерживается одинаковое с атмосферным давлением в закрытой емкости). Метод очень прост. При заведенном двигателе необходимо конец сапуна поместить в емкость с водой. В случае, если прокладка пробита, то из трубки начнут выходить пузырьки воздуха. Если их нет — значит, с прокладкой все в порядке. Если при этом из сапуна начала появляться охлаждающая жидкость — это также означает, что с прокладкой все в порядке.

Проверка прокладки ГБЦ на грузовиках

Проверка с помощью бутылки

Два описанных выше метода подходят для диагностики неисправности, когда выхлопные газы прорываются в рубашку охлаждения. Эти методы очень действенны и используются автомобилистами уже десятки лет.

Что делать если пробило прокладку ГБЦ

Многих водителей интересует вопрос, можно ли ездить с пробитой прокладкой ГБЦ? Ответ прост — можно, но нежелательно, и лишь на небольшие расстояния, В частности, до гаража или автосервиса для проведения ремонтных работ. В противном случае последствия того, что пробило прокладку ГБЦ могут быть самыми плачевными.

Если в результате диагностики выяснилось, что прокладку пробило, то с этим уже ничего не поделать, кроме как произвести её замену. Также стоит осмотреть прилегающие поверхности, и что самое важное, постараться выяснить истинную причину прогара… Цена прокладки может быть разной и зависит от марки автомобиля и производителя самой запчасти. Однако по сравнению с другими узлами она невысока. Ремонтные работы могут обойтись вам несколько дороже простой покупки прокладки. Дело в том, что необходимо учесть следующие моменты:

• Если в процессе демонтажа ГБЦ обнаружится, что крепежные болты “повело” и они не соответствуют техническим параметрам, их необходимо будет заменить. А иногда случаются ситуации, когда вследствие изменения геометрии ГБЦ болт невозможно выкрутить, и его приходится попросту срывать. Для проведения этой неприятной процедуры есть соответствующее оборудование. Часто на современных двигателях устанавливают болты, которые работают на пределе своей текучести. А это значит, что после снятия ГБЦ (для замены прокладки или по другим причинам) необходимо покупать и устанавливать аналогичные новые.
• Если нарушена плоскость головки блока цилиндров, то необходимо будет провести ее шлифовку. Для этого используют специальные станки, работа на которых также будет стоить денег. Однако рабочую плоскость ГБЦ “ведет” не так часто, но проверить этот параметр все же стоит. В случае, если поверхность подверглась шлифовке, то новую прокладку необходимо покупать, учитывая толщину снятого слоя металла.

Перед самостоятельной заменой прокладки необходимо очистить головку от нагара, накипи и кусков старой прокладки. Далее необходимо провести ревизию ее поверхности. Для этого используют специальный мерный инструмент, как правило, линейку. Ею проводят по поверхности, выявляя наличие зазоров. Размер зазоров не должен быть больше 0,5...1 мм. В противном случае поверхность головки нужно отшлифовать или целиком заменить на новую. Вместо линейки можно использовать толстый лист стекла (например, толщиной 5 мм). Его укладывают сверху на поверхность головки и смотрят на наличие возможных воздушных пятен. Для этого можно поверхность головки немного смазать маслом.

Проверка поверхности ГБЦ

При замене прокладки рекомендуется смазать ее поверхность графитовой смазкой. Так она станет мягче и проще найдет “свое” место на поверхности ГБЦ. Кроме этого, при демонтаже она будет легче сниматься. Преимущество графитовой смазки в данном случае состоит в том, что графит в процессе эксплуатации не выдавливается, превращаясь в золу.

После проведения ремонтных работ автовладелец должен следить за поведением мотора. Не появляются ли вновь описанные выше неисправности (белый дым из выхлопной трубы, эмульсия или жирные пятна в охлаждающей жидкости, масло на стыке ГБЦ и БЦ, отсутствует перегрев двигателя и так далее). Причем сразу после замены не стоит эксплуатировать двигатель на максимальной мощности. Лучше, чтобы прокладка “устоялась” и приняла свое место.

Какой материал для прокладки лучше

Прокладки из разных материалов

При замене прокладки у многих автовладельцев возникает резонный вопрос, какая прокладка лучше — из металла или паронита? Каждый из этих материалов имеет свои преимущества и недостатки. При этом нужно понимать, что если производитель рекомендует использовать прокладки из определенного материала, то необходимо придерживаться этих требований.

Как правило, металлическая прокладка более крепкая, чем ее паронитовый аналог. Поэтому ее целесообразно ставить на мощные турбированные или форсированные двигатели. Если же вы не планируете тюнинговать мотор вашего автомобиля, а просто эксплуатируете его в щадящем режиме, то для вас не имеет большого значения выбор материала. Соответственно, вполне подойдет и паронитовая прокладка. Тем более, что этот материал является более гибким, и способен плотнее прилегать к рабочим поверхностям.

Также при выборе необходимо учитывать, что материал, из которого изготовлена прокладка, не оказывает первоочередное влияние на срок ее службы. Гораздо более важным показателем является то, как была установлена прокладка. Дело в том, между отдельными группами отверстий очень тонкие стенки. Поэтому, если прокладку установить не точно на посадочное место, то велика вероятность прогара даже у самого крепкого материала.

Самым явным признаком, того, что прокладка была установлена неверно, является ее быстрый выход из строя. Также если вы неправильно установили ее, машина может попросту не завестись. У дизельных двигателей при этом еще может слышаться и стук поршней. Это происходит по причине того, что поршень задевает край прокладки.

Заключение

В случае, если у вас пробита прокладка ГБЦ, то ездить на неисправном автомобиле нежелательно. Поэтому рекомендуем вам при обнаружении пробития прокладки сразу же заменить ее. Кроме этого, важно не только обнаружить сам факт того, что она пробита, но и причину этого. В частности, почему перегревается двигатель или возникают другие неисправности.

В процессе замены контролируйте значение момента на крепежных болтах. Своевременная замена прокладки ГБЦ избавит вас от больших финансовых трат по ремонту более дорогостоящих узлов. Чем дольше вы будете ездить на машине с пробитой прокладкой ГБЦ, тем больше вероятность, что из строя выйдут другие, более дорогостоящие и важные узлы двигателя.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Flathead engine - Википедия

Двигатель с боковым клапаном и поперечным потоком Обычное расположение L-образной головки Всплывающие поршни могут быть использованы для увеличения степени сжатия Плоская голова с бурной головой Рикардо

Двигатель с плоской головкой , , в противном случае двигатель с боковым клапаном , ^{[1] [2]} - это двигатель внутреннего сгорания с тарельчатыми клапанами, содержащимися в блоке двигателя, а не в головке цилиндров, как в верхнем клапане двигатель.

Плоские головки - это ранняя концепция дизайна, которая в основном вышла из употребления, но в настоящее время они переживают возрождение в малооборотных авиационных двигателях, таких как D-Motor. ^[3]

Конструкция бокового клапана [править]

Редуктор клапана содержит распределительный вал, расположенный низко в блоке цилиндров, который управляет тарельчатыми клапанами через толкатели и короткие толкатели (или иногда вообще без толкателей). Система с плоской головкой устраняет необходимость в дополнительных компонентах клапанного механизма, таких как длинные толкатели, коромысла, верхние клапаны или верхние распределительные валы. ^[4] Боковые клапаны, как правило, расположены рядом, расположены на одной стороне цилиндра (ов), хотя некоторые плоские головки используют менее распространенный вариант с «поперечным потоком» «Т-образной головкой».В двигателе с Т-образной головкой выхлопные газы выходят с противоположной стороны цилиндра от впускного клапана.

Камера сгорания бокового клапана двигателя находится не над поршнем (как в двигателе OHV (верхний клапан)), а сбоку, над клапанами. Свеча зажигания может быть расположена над поршнем (как в двигателе OHV) или над клапанами; но конструкции самолетов с двумя заглушками на цилиндр могут использовать одну или обе позиции. ^[5]

«Всплывающие поршни» могут использоваться с совместимыми головками для увеличения степени сжатия и улучшения формы камеры сгорания для предотвращения детонации. ^[6] «Всплывающие» поршни называются так потому, что при tdc они выступают над верхней частью блока цилиндров.

Преимущества [править]

Преимущества двигателя с боковым клапаном включают в себя: простоту, надежность, малое количество деталей, низкую стоимость, малый вес, компактность, чувствительную низкоскоростную мощность, низкий механический шум двигателя и нечувствительность к низкооктановому топливу. Отсутствие сложного клапанного механизма позволяет создать компактный двигатель, который дешев в изготовлении, поскольку головка цилиндра может быть немного больше, чем простая металлическая отливка.Эти преимущества объясняют, почему двигатели с боковым клапаном использовались для легковых, грузовых автомобилей и сельскохозяйственных двигателей в течение многих лет, в то время как конструкции OHV стали использоваться только для высокопроизводительных применений, таких как самолеты, роскошные автомобили, спортивные автомобили и некоторые мотоциклы.

В верхней мертвой точке поршень оказывается очень близко к плоской части головки цилиндра, расположенной выше, и возникающая в результате раздавливания турбулентность обеспечивает отличное смешивание топлива и воздуха. Особенностью конструкции бокового клапана (особенно полезной для авиационного двигателя) является то, что если клапан закроется в своей направляющей и останется частично открытым, поршень не будет поврежден, и двигатель продолжит безопасную работу на других своих цилиндрах.

Недостатки [править]

Основными недостатками двигателя с боковым клапаном являются плохой расход газа, плохая форма камеры сгорания и низкая степень сжатия, что приводит к низкооборотному двигателю с низкой выходной мощностью ^[7] и низкой эффективностью. ^[8] Поскольку двигатели с боковым клапаном не сжигают топливо эффективно, они страдают от высоких выбросов углеводородов. ^[9]

Двигатели с боковым клапаном могут использоваться только для двигателей, работающих по принципу Отто.Форма камеры сгорания не подходит для дизельных двигателей. [10]. Поскольку выхлопные газы проходят длинный путь, чтобы покинуть двигатель, существует тенденция перегрева двигателя. (Примечание: это верно для V-образных плоских двигателей, но меньше проблем для рядных двигателей, которые обычно имеют впускной и выпускной патрубки на одной стороне блока цилиндров.) Хотя двигатель с боковым клапаном может безопасно работать на высокой скорости, его объемная эффективность быстро ухудшается, поэтому высокая выходная мощность на скорости невозможна. Высокая объемная эффективность была менее важна для ранних автомобилей, потому что их двигатели редко выдерживали расширенные высокие скорости, но проектировщики, стремящиеся к более высокой выходной мощности, были вынуждены отказаться от бокового клапана. Компромиссом, использованным Jeep, Rover, Landrover и Rolls-Royce Willys в 1950-х годах, была «F-головка» (или «впускной-выпускной» клапан), которая имеет один боковой клапан и один верхний клапан на цилиндр. ^[11]

Удлиненная камера сгорания плоской головки склонна к воспламенению (или «детонации») при увеличении степени сжатия, но такие усовершенствования, как лазерное зажигание или усиленное микроволновое зажигание, могут помочь предотвратить детонацию. ^[12] Турбулентные канавки могут увеличить завихрение внутри камеры сгорания, увеличивая тем самым крутящий момент, особенно при низких оборотах. Лучшее смешивание заряда топлива / воздуха улучшает сгорание и помогает предотвратить детонацию. ^{[13] [14] [15] [16]}

Развитие плоских технологий стало результатом экспериментов сэра Гарри Рикардо в 1920-х годах, которые улучшили свою эффективность после изучения характеристик газового потока боковые клапаны двигателей. ^{[17] [8] [требуется уточнение ]}

Сложность в разработке плоской головки с высокой степенью сжатия означает, что большинство из них имеют конструкцию с искровым зажиганием, а дизели с плоской головкой практически неизвестны.

История и приложения [править]

Расположение боковых клапанов было особенно распространено в Соединенных Штатах и ​​использовалось для автомобильных двигателей, даже для двигателей с высокой удельной выходной мощностью. ^[10] Конструкции боковых клапанов по-прежнему распространены для многих небольших одноцилиндровых или двухцилиндровых двигателей, таких как газонокосилки, ротаваторы, двухколесные тракторы и другие основные сельскохозяйственные машины. ^{[ цитирование необходимо ]}

Плоские машины [править]

многоцилиндровые двигатели с плоской головкой использовались для таких автомобилей, как Ford Model T, двигатель Ford с плоской головкой V8 и двигатель Ford Sidevalve. Cadillac производил плоские двигатели V-16 для своих роскошных автомобилей Series 90 с 1938 по 1940 год. ^[18] После Второй мировой войны конструкции плоских головок стали вытесняться конструкциями OHV (верхних клапанов). Flatheads больше не были распространены в автомобилях, но они продолжали в более элементарных транспортных средствах, таких как внедорожные военные джипы.В американских заказных автомобилях и кругах хотродов все еще можно увидеть восстановленные образцы ранних моделей Ford с плоской головкой V8. ^{[1] [19]}

Плоские авиационные двигатели [править]

Простота, легкость, компактность и надежность могут показаться идеальными для авиационных двигателей, но из-за их низкой эффективности ранние плоские двигатели считались неподходящими. Двумя заметными исключениями были американский противотанковый двигатель Aeronca E-107 1930 года и четырехконтинентальный самолет A40 Continental A40 1931 года, который стал одним из самых популярных двигателей легких самолетов 1930-х годов.Две современные плоские головки - бельгийские D-Motor с плоской четверкой и плоской шестеркой. ^[20] Это чрезвычайно квадратные и компактные авиационные двигатели с прямым приводом к винту. ^{[21] [22]}

Плоские мотоциклы [править]

Модели

с плоской головкой использовались на ряде ранних довоенных мотоциклов, в частности американских V-близнецов, таких как Harley-Davidson и Indian, некоторых британских синглах, плоских близнецах BMW и их российских копиях. ^[23] Кливлендская мотоциклетная компания произвела четырехцилиндровый рядный четырехцилиндровый двигатель для мотоциклов в 1920-х годах. Дэвис, Марлан (29 сентября 2006 года). «Ford Flathead V8 - Плоский Гид Смерти». Hotrod.com . Журнал Hot Rod. Камера сгорания. Извлечено 8 апреля 2014 года. Попытка вернуть степень сжатия с помощью всплывающих поршней может улучшить воздушный поток, если должное внимание уделено зоне переноса и общей поверхности раздела поршня с камерой сгорания. Лучший баланс был предметом споров на протяжении более 60 лет. В настоящее время наиболее популярным подходом является использование большого всплывающего поршня, но с гребешком на стороне, прилегающей к клапанам, чтобы обеспечить чистоту зоны переноса между клапанами и отверстием цилиндра. Икеда, Юджи; Нишияма, ацуши; Канеко, Масаси (5–8 января 2009 г.). Усовершенствованный микроволновый процесс зажигания для топливной смеси при повышенном давлении 1 МПа (PDF). 47-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам, включая форум «Новые горизонты» и аэрокосмическую выставку. Американский институт аэронавтики и космонавтики. п. 1. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июля 2014 года. Извлечено 3 июля 2014 года. При сгорании, усиленном плазмой, образовалось большое ядро ​​пламени и увеличилась скорость распространения пламени. Например, некоторые Днепр и Урал использовали плоские конструкции, которые BMW лицензировал Советам.

Внешние ссылки [редактировать]

,

T-образный двигатель - Wikipedia

Схематический одноцилиндровый T-образный двигатель, от Autocar 1935 г. Четырехцилиндровый автомобильный двигатель Rose 1902 года
Обратите внимание на резьбовые заглушки для доступа, над каждым клапаном

Т-образный двигатель - это ранний тип двигателя внутреннего сгорания, который устарел после Первой мировой войны. Это двигатель с боковым клапаном, который отличается от гораздо более распространенной L-образной головки своим расположением клапанов. Впускные клапаны находятся на одной стороне блока цилиндров, а выпускные клапаны - на другой.При взгляде с конца коленчатого вала, в разрезе, цилиндр и камера сгорания напоминают букву Т, отсюда и название «Т-образная головка». L-образная головка имеет все клапаны на одной стороне.

Обзор [редактировать]

Это была ранняя форма головки цилиндра с перекрестным потоком. Конструкция была очень сложной для своего времени, требуя отдельных распредвалов для работы впускных и выпускных клапанов. Это сделало двигатель намного более дорогим в производстве, чем сопоставимый двигатель с L-образной головкой (плоским). Кроме того, он также был достаточно тяжелым и неэффективным по своему рабочему объему, производя меньше лошадиных сил, чем плоский двигатель или современный двигатель с верхним расположением клапанов сравнимого рабочего объема.

Причиной популярности этого дизайна с начала 20-го века до 1920-х годов является тот тип бензина, который продавался в то время, который зажигался при гораздо более низкой температуре, чем современные моторные топлива. Если пары бензина слишком сильно нагреваются или сжимаются слишком сильно, они могут взорваться перед тем, как их зажжет свеча зажигания - состояние, известное как детонация или детонация двигателя. Поскольку детонация была и остается основной причиной катастрофического отказа двигателя, ограничение температуры и сжатия чрезвычайно взрывоопасных паров бензина было критически важным для максимальной надежности двигателя.

Т-образная головка решила обе эти проблемы, поместив клапаны в открытые ниши на противоположных сторонах головки цилиндров и, добавив прохладную воду из радиатора, поступает в двигатель непосредственно через впускные клапаны в качестве дополнительной меры безопасности. Таким образом, передача тепла от выпускных отверстий была сведена к минимуму, и дополнительный объем открытых ниш, в которых размещались клапаны, также снизил эффективную степень сжатия двигателя. Таким образом, детонация была устранена, а относительная неэффективность конструкции двигателя была компенсирована достигнутым значительным увеличением надежности и в целом более низкими скоростями движения и гонок, характерными для той эпохи.Эта превосходная надежность сделала дизайн любимым гоночным двигателем в первые дни автогонок, когда надежность двигателя, возможно, имела значение больше, чем максимальная производительность. Поскольку другие конструкции двигателей улучшились в надежности благодаря интенсивной разработке двигателей, сделанной во время Первой мировой войны, присущие T-образным головкам компромиссы в производительности привели к тому, что она быстро потеряла популярность для гоночных приложений.

Устаревание [править]

Т-образная головка стала устаревшей на рынке легковых автомобилей благодаря сочетанию достижений двигателей, достигнутых в Первой мировой войне, и введению эффективных антидетонационных составов, таких как тетраэтилсвинец, в начале 1920-х годов.В сочетании эти достижения сделали двигатели с плоской головкой такими же надежными, как и Т-образные головки, и при этом стали более мощными, легкими, более экономичными и более дешевыми в производстве. Однако невероятная надежность Т-образных головок позволяла им эксплуатироваться на тяжелом оборудовании, больших грузовиках и пожарных машинах до тех пор, пока они не были окончательно сняты с производства в 1950-х годах.

Примеры [править]

Этот тип двигателя был найден на автомобилях, таких как Mercedes и Stutz, и последний двигатель с Т-образной головкой, выпускаемый для личных автомобилей, был изготовлен американской компанией Locomobile.В 1918 году компания Pierce-Arrow представила серийный четырехцилиндровый электродвигатель с двумя клапанами (Dual Valve Six), один из немногих, пожалуй, единственных многоклапанных двигателей клапанного типа. Американские LaFrance производили T-образные двигатели для своих пожарных машин до 1950-х годов, хотя в 1940-х годах они также изготавливали двигатели с верхними кулачками.

,

Головка блока цилиндров - Википедия

Компонент цилиндра двигателя внутреннего сгорания

Головка блока цилиндров двигателя Caterpillar

В двигателе внутреннего сгорания головка цилиндра (часто неофициально сокращенно называемая только головкой ) расположена над цилиндрами в верхней части блока цилиндров. Он закрывается в верхней части цилиндра, образуя камеру сгорания. Это соединение закрыто прокладкой головки. В большинстве двигателей головка также обеспечивает пространство для проходов, которые подают воздух и топливо в цилиндр и позволяют выходу выхлопных газов.Головка также может быть местом для установки клапанов, свечей зажигания и топливных форсунок.

Двигатели с боковым клапаном [править]

В двигателе с плоской головкой или боковым клапаном все механические части клапанной системы находятся внутри блока, и может использоваться «головка компрессора», которая, по существу, представляет собой простую металлическую пластину, прикрепленную болтами к верхней части блока.

Хранение всех движущихся частей внутри блока имеет преимущество для физически больших двигателей в том, что шестерня привода распределительного вала мала и поэтому меньше страдает от воздействия теплового расширения в блоке цилиндров.С цепным приводом к верхнему распределительному валу дополнительная длина цепи, необходимая для конструкции верхних кулачков, может создать проблемы из-за износа и провисания цепи без частого технического обслуживания.

Ранние двигатели с боковым клапаном использовались во времена простого химического состава топлива, низких значений октанового числа и, следовательно, требующих низких коэффициентов сжатия. Это сделало их конструкцию камеры сгорания менее критичной, и было меньше необходимости тщательно проектировать их отверстия и воздушный поток.

В это время возникла одна трудность: низкая степень сжатия также подразумевала низкую степень расширения во время рабочего такта. ^[a] Выхлопные газы, таким образом, были все еще горячими, более горячими, чем современный двигатель, и это приводило к частым проблемам с сожженными выпускными клапанами.

Основным усовершенствованием двигателя с боковым клапаном стало появление турбулентной конструкции головки Рикардо. Это уменьшило пространство внутри камеры сгорания и отверстий, но благодаря тщательному размышлению о путях воздушных потоков внутри них позволило более эффективно проходить внутрь и наружу камеры. Что наиболее важно, он использовал турбулентность внутри камеры, чтобы тщательно перемешать смесь топлива и воздуха.Это само по себе позволило использовать более высокие степени сжатия и более эффективную работу двигателя.

Ограничение производительности бокового клапана составляет , а не потока газа через клапаны, а скорее форма камеры сгорания. С высокоскоростными двигателями и высокой степенью сжатия возникает ограниченная трудность при достижении полного и эффективного сгорания, в то же время избегая проблем нежелательной предварительной детонации. Форма камеры сгорания с боковым клапаном, которая неизбежно шире цилиндра для достижения отверстий клапана, противоречит достижению как идеальной формы для сгорания ^[b] , так и небольшого объема (и небольшой высоты), необходимого для высокого сжатия.Современные, эффективные двигатели, таким образом, стремятся к конструкции с коленчатой ​​крышей или полусфере, где клапаны располагаются близко к центру пространства.

Если качество топлива низкое и октановое число низкое, коэффициенты сжатия будут ограничены. В этих случаях двигатель бокового клапана все еще может многое предложить. В частности, в случае разработанного двигателя IOE для рынка с плохим топливом, двигатели, такие как Rolls-Royce серии B или Land-Rover, используют сложное расположение наклонных клапанов, линию головки цилиндров под углом к ​​отверстию и соответствующий наклон. поршни для создания компактной камеры сгорания, приближающейся к почти полусферическому идеалу.Такие двигатели оставались в производстве в 1990-х годах, и их окончательно заменили, когда доступное топливо «в полевых условиях» стало с большей вероятностью дизельным, чем бензиновым.

Внутри головки блока цилиндров имеются проходы, называемые портами или трактами, чтобы топливно-воздушная смесь проходила к впускным клапанам от впускного коллектора, а выхлопные газы проходили от выпускных клапанов к выпускному коллектору. В двигателе с водяным охлаждением головка цилиндра также содержит встроенные каналы и каналы для охлаждающей жидкости двигателя - обычно это смесь воды и антифриза - для облегчения передачи избыточного тепла от головки и, следовательно, двигателя в целом.

В конструкции верхних клапанов (OHV) головка цилиндра содержит тарельчатые клапаны и свечи зажигания, а также тракты или «отверстия» для впускных и выхлопных газов. Работа клапанов инициируется распределительным валом двигателя, который расположен в блоке цилиндров, и его момент срабатывания передается на толкатели клапанов, а затем коромыслами, установленными на коромысла, - также коромыслами и валом. находится внутри головки цилиндров.

В конструкции верхнего распределительного вала (OHC) головка цилиндра содержит клапаны, свечи зажигания и впускные / выпускные тракты точно так же, как двигатель OHV, но распределительный вал теперь также находится внутри головки цилиндров.Распределительный вал может быть установлен в центре между каждым смещенным рядом впускных и выпускных клапанов, и при этом также могут использоваться коромысла (но без каких-либо толкателей), или распределительный вал может быть установлен непосредственно над клапанами, исключая коромысла и используя толкатели ковша.

Реализация

[править]

Число головок цилиндров в двигателе является функцией конфигурации двигателя. Почти все линейные (прямые) двигатели сегодня используют одну головку цилиндров, которая обслуживает все цилиндры.Двигатель V (или Vee) имеет две головки цилиндров, по одной на каждый блок цилиндров буквы «V». Для нескольких компактных V-образных двигателей с узким углом, таких как Volkswagen VR6, угол между рядами цилиндров настолько узок, что в нем используется одна головка, охватывающая два ряда. У плоского двигателя (в основном V-образного двигателя, где угол между рядами цилиндров теперь составляет 180 °) есть две головки. Большинство радиальных двигателей имеют одну головку для каждого цилиндра, хотя обычно это моноблочная форма, в которой головка выполнена как неотъемлемая часть цилиндра.Это также распространено для мотоциклов, и такие компоненты головки / цилиндра упоминаются как баррелей .

Некоторые двигатели, особенно дизельные двигатели средней и большой мощности, предназначенные для промышленного, морского, энергетического и тягового назначения (большие грузовики, локомотивы, тяжелое оборудование и т. Д.), Имеют отдельные головки цилиндров для каждого цилиндра. Это снижает затраты на ремонт, так как одна неисправная головка на одном цилиндре может быть заменена вместо более крупной, более дорогой установки, подходящей для всех цилиндров.Такая конструкция также позволяет производителям двигателей легко производить «семейство» двигателей с разной компоновкой и / или количеством цилиндров, не требуя новых конструкций головок цилиндров.

Конструкция головки цилиндров является ключом к производительности и эффективности двигателя внутреннего сгорания, так как форма камеры сгорания, впускных каналов и отверстий (и в меньшей степени выхлопных газов) определяет основную часть объемного КПД. и степень сжатия двигателя.

Конструкции головок 4-тактных автомобильных двигателей - конфигурации клапанов и распределительных валов

Общие имена	Распредвал	Впускные клапаны	Выпускные клапаны	заметки
Распределительный вал с двойным верхним расположением DOHC, Twin-Cam, Cammer	Голова	Голова	Голова	Позволяет оптимальное расположение клапанов для поперечной головки цилиндра. Двойные распределительные валы используются для обеспечения прямого приведения в действие правильно расположенных клапанов без кулис. Широкое распространение в современном автомобильном дизайне
Распределительный вал с одним верхним расположением OHC, SOHC, Single-Cam, "Single-Jingle", Cammer	Голова	Голова	Голова	Широко используется для автомобилей в последние десятилетия, но все чаще заменяется DOHC. Иногда использует коромысла для приведения в действие некоторых клапанов, в других случаях нет
Верхний клапан OHV, I-Head, Pushrod, Cam-In-Block	Блок	Голова	Голова	До сих пор используется в некоторых двигателях V8 большого объема, обычно американского или британского происхождения. Требуются толкатели и коромысла для приведения в действие клапанов.
Sidevalve Плоская головка, L-образная головка, T-образная головка	Блок	Блок	Блок	Когда-то универсальный, теперь устаревший Самая простая конфигурация Кулачки работают непосредственно на клапанах
Впускной-выпускной IOE, F-головка, Впускной-выпускной	Блок	Голова	Блок	Всегда необычен, устарел на десятилетия

Галерея [редактировать]

• Головка блока цилиндров разрезана пополам с указанием впускного и выпускного клапанов, впускного и выпускного отверстий, каналов охлаждающей жидкости, кулачков, толкателей и пружин клапанов.

• Нижняя (левая) и верхняя (правая) головки цилиндров Malossi для одноцилиндровых двухтактных скутеров. Отверстие посередине для свечи зажигания, четыре отверстия для болтовых опор цилиндров.

• Вид сверху на головку цилиндров с воздушным охлаждением от Suzuki GS550, на которой показаны двойные распределительные валы, ведущие звездочки и ребра охлаждения.

См. Также [править]

1. ^ Работа, проделанная с поршнем во время такта расширения, ограничена тем, как много тактов требуется для его достижения. На простейшем уровне сфера приближается к идеальной форме для сгорания, поскольку имеет кратчайшие пути распространения фронта пламени. Поскольку одна из стен этого движущегося поршня, полусферы выбираются чаще.

Список литературы [править]

Внешние ссылки [редактировать]

,

---

Смотрите также

• 
  Что будет если не обкатать двигатель
• 
  Что делать если в дизельный двигатель попал воздух
• 
  Как поменять направления вращения однофазного асинхронного двигателя
• 
  Мопед альфа какое масло залить в двигатель
• 
  Что называется рабочим объемом и степенью сжатия двигателя
• 
  Как форсировать двигатель москвич 412
• 
  Что будет если отключить на работающем двигателе рхх
• 
  Как заменить ремень грм на бмв е36 двигатель м40
• 
  Как ведет себя двигатель после капитального ремонта
• 
  Как пользоваться промывочным маслом для двигателя
• 
  Какое масло для двигателя к4м рено