Микротрещина в ГБЦ: в чем причины и как определить
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
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 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.
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.
Какие существуют нормы зазоров между поршнями и цилиндрами
Перед проведением соответствующего ремонта поршневого механизма, необходимо знать, что существуют определенные нормы зазоров, которые расписаны по таблицам и должны соблюдаться в строгой форме.
Диаметр поршней разделяется всего на пять классов: A B C D E. Каждый новый класс определяет увеличение диаметра на 0,01 миллиметра. Кроме того, имеются специальные категории, которые определяют диаметр отверстия под поршневой палец. Они меняются на каждые 0,004 миллиметра. Все эти цифры и маркировка, в обязательном порядке маркируется на нижней части поршня.
Для различных деталей существуют соответствующие нормы. Так, например, новые поршни должны устанавливаться с зазором 0,06 миллиметров по всей его окружности. Если же деталь уже прошла достаточно внушительный километраж, то ее зазор не должен быть больше 0,15 миллиметров.
В случаях, когда зазор начинает превосходить установленные нормы, то следует подобрать и приобрести те поршни, которые обеспечат требуемую зазорность. Совсем необязательно подгонять поршень с высокой точностью. Достаточно лишь иметь образец с приблизительными размерами.
Предварительно, необходимо в обязательном порядке расточить цилиндры до ремонтных размеров и оставить запас, примерно, в 0,03 миллиметра. Он необходим для дальнейшего хонингования поверхности. Во время хонингования обязательно выдерживайте точность диаметра, чтобы при монтаже нового поршня зазор соответствовал требованиям, предъявляемым к установке новых деталей.
Диаметр цилиндра замеряется в четырех поясах, а также в двух перпендикулярных плоскостях. Нутромер необходимо устанавливать строго перпендикулярно блоку цилиндров. Таким образом, можно исключить любые отклонения от правильности измерений.
Проверка герметичности систем и двигателя
Первичная проверка системы охлаждения двигателя на герметичность может проводиться при помощи визуального осмотра
Во-первых, нужно обратить внимание на уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке
Эта процедура должна входить в ежедневный осмотр автомобиля каждым водителем перед выездом из гаража или со стоянки. Во-вторых, следует внимательно осматривать двигатель снаружи для выявления потеков жидкости и масла через микроскопические трещины. Ну и соединения всех трубопроводов системы также нужно осматривать регулярно.
Более тщательный способ заключается в следующем. В систему охлаждения наливают максимально возможный объем воды. После этого поршень первого цилиндра нужно установить в верхнюю мертвую точку на такте сжатия. Далее, через отверстие вывернутой форсунки подается сжатый воздух (давление 0.5 МПа) и наблюдают за изменением уровня воды в расширительном бачке радиатора.
Проверка топливной системы на герметичность. Проверка герметичности топливной системы начинается с осмотра всех топливопроводов, мест их соединений, внешнего осмотра топливного бака, карбюратора (если он есть), топливного насоса – одни словом, всех узлов системы. После этого можно приступить к более тщательной проверке. Ее необходимо выполнять после каждого ремонта системы, замены фильтров.
Один из самых эффективных способов проверки заключается в использовании специального топливного манометра. Из-за стоимости прибора он редко используется в гараже, чаще в автосервисах. Чаще всего прибор подсоединяется (при помощи переходников) своим выходом к топливной рампе, а на входе соединяется с топливным шлангом. Далее включается зажигание. При этом на манометре устанавливается определенное давление, которое не должно опускаться.
Следующий этап – замерить давление при работающем двигателе. Оно должно быть постоянным и сохраниться после выключения мотора. Величина рабочего давления для разных двигателей может быть разной. Если давление падает, то нужно искать места утечек. Их поиск, как и проверка герметичности двигателя, может проводиться дымогенератором.
Проверка герметичности блока и головки блока цилиндров
Перед проверкой блок необходимо очистить от грязи, а еще лучше вымыть. Первый и самый простой этап заключается в визуальном осмотре, как и с другими системами, о чем было написано выше. Более тщательно блок и головка блока проверяются по раздельности. То есть, головку требуется снять.
Проверка плотности прилегания клапанов знакома каждому, кто ремонтировал мотор своими руками. Заключается она в том, что ГБЦ переворачивается и устанавливается на ровную поверхность. Далее в камеры сгорания наливается керосин (можно и бензин). Его уровень не должен уменьшаться в течение 2-24 часов. Также можно провести опрессовку блока и ГБЦ.
Герметичность самой головки проверяется так. Головка переворачивается и устанавливается на ровную поверхность. В рубашку охлаждения заливается керосин. Если с герметичностью все в порядке, то никаких протечек быть не должно.
Блок цилиндров на наличие трещин в корпусе проверяется примерно так же. Заглушаются отверстия рубашки охлаждения и она заполняется водой под давление 3 кг на квадратный см. Вода не должна уходить в течение хотя бы нескольких минут. Однако не все трещины могут быть выявлены этим способом. Целостность стенок масляных каналов лучше проверить сжатым воздухом.
Проверка герметичности блока и головки сжатым воздухом может производиться и без разборки мотора. Для этого прибор, именуемый пневмотестром, подсоединяется поочередно к каждому цилиндру через отверстие для свечи. При этом поршень цилиндра необходимо выставить в верхнюю мертвую точку. Утечка воздуха через клапаны или в картер двигателя будет определяться не только по показаниям манометра, но также по звуку.
Еще в рамках данной статьи добавим, что проверять нужно также герметичность тормозной системы. Первый и самый доступный способ проверки – визуальный осмотр. При малейших неполадках в тормозах (о них упоминалось выше), водитель обязан проверить бачок с тормозной жидкостью, осмотреть колеса со стороны днища машины – нет ли на них потеков тормозной жидкости.
Также герметичность всех мест соединения трубопроводов этой системы можно проверить при помощи мыльного раствора. Устранить неисправности можно самостоятельно либо обратившись в автосервис.
Диагностика топливных систем дизельных двигателей
Как видно, хотя в дизельном моторе вполне могут выйти из строя клапана ГРМ, поршни или кольца, большинство неисправностей дизеля связаны именно с системой питания.
По этой причине проверка узлов и элементов топливной системы является первостепенной задачей.
Владельцы дизельных ДВС регулярно сталкиваются с закоксовкой распылителя на форсунках или ухудшением подвижности иглы. Также часто при проверке выявляется снижение давления впрыска, которое обычно связано с износом или повреждением плунжерных пар.
Изношенными могут оказаться и нагнетательные клапаны, а еще распространенной ситуацией является нарушение правильной регулировки ТНВД. Как правило, к таким неполадкам приводят тяжелые условия эксплуатации, нарушение или игнорирование базовых рекомендаций по обслуживанию двигателя, а также использование дизтоплива низкого качества.
Среди основных методов диагностики специалисты выделяют три:
- Визуальный осмотр и анализ шумов во время работы ДВС.
- Замеры определенных параметров (давление топлива и т.п.).
- Компьютерная диагностика дизельного двигателя.
В первом случае можно быстро выявить серьезные неисправности, которые приводят к явным сбоям в работе силовой установки. Если мастер опытный, тогда одного визуального осмотра будет достаточно для оценки состояния двигателя, ответственных узлов топливоподающей аппаратуры и т.д.
Сделать выводы о состоянии ДВС позволяет воздушный фильтр, звук работы дизеля и ТНВД на ХХ и под нагрузкой, цвет выхлопных газов, внешний вид свечей накала и осмотр других элементов.
Во втором случае предполагается, что мастер локализовал проблему, однако необходимо более точное определение неполадки при помощи замеров ряда параметров, которые укажут на отклонения в работе той или иной системы или самого мотора.
Такая диагностика топливной системы дизельных двигателей и других узлов обычно проводится на машинах, где электронная диагностика при помощи сканеров невозможна (старый дизель с механическим ТНВД). В этом случае потребуется снять форсунки для их проверки, замерить компрессию, давления наддува, давление картерных газов, проверить фильтры, фазы газораспределения, установку приводных ремней, провести диагностику калильных свечей и т.д.
Например, замер компрессии в цилиндрах часто проводится, если дизель троит. Троение может указывать как на проблемы в системе питания, так и на неисправности в силовом агрегате. В ситуации, когда компрессия низкая, топливо не горит и цилиндр попросту не работает. Это значит, ремонтировать нужно не элементы топливоподачи, а сам двигатель.
Третий способ позволяет выявить сбои и поломки как в электронной системе управления двигателя (ЭСУД), так и целый ряд «механических» проблем. Компьютерная диагностика позволяет проверить работу датчиков и управляющей электроники, а также на основании анализа показаний от датчиков определить другие неисправности.
Статья в тему: Нарушение правил перевозки людей или сколько стоит безопасность?
В наше время компьютерная диагностика дизельного ДВС позволяет провести многоуровневую проверку агрегата, диагностируя топливную систему, систему управления, исполнительные устройства.
Что касается диагностики топливной аппаратуры дизельных двигателей, на начальном этапе производится анализ работы «электрической» части форсунок, также компьютерное сканирование определяет показатели температуры, производится замер параметров во время работы вакуумных устройств и т.д.
Далее все собранные показания оцениваются, после чего компьютер выводит данные об ошибках, что позволяет приступить к устранению обнаруженных дефектов. Главным плюсом такой диагностики является простота, скорость работы, а также отсутствие необходимости разбирать двигатель и проводить дополнительные манипуляции.
Как проверить герметичность клапанов?
Проверка герметичности клапана и седла выполняется следующим образом:
1. Снимается головка блока цилиндров (ГБЦ).
2. Выполняется очистка ГБЦ и корпуса подшипников от грязи, нагара и прочих масляных отложений.
3. Дальше необходимо выполнить тщательный осмотр головки и корпуса подшипников. При осмотре не должно быть никаких трещин, царапин или других следов повреждения.
4. После осматриваем рабочие поверхности корпуса подшипников, опор распредвала, а также стенок посадочных отверстий гидротолкателей, на них не должно быть никаких следов наплыва металла или задиров.
5. Направляющие клапанов и седла должны плотно сидеть и прилегать к «телу» ГБЦ. На седлах и клапанах не должно быть трещин или следов прогорания.
6. Используя шаблон, выполните проверку плоскостности ГБЦ, в случае отсутствия такового это можно сделать при помощи широкой слесарной линейки. Приложите линейку ребром к нижней привалочной плоскости головки по диагонали, проверьте нет ли зазора между ГБЦ и ребром линейки. Как правило, его можно заметить в центральной части или по краям. Измерьте зазор с обеих сторон, используя плоские щупы, максимально допустимый зазор – 0,1 мм. В случае если у вас вышло больше — потребуется фрезеровка привалочной плоскости или полная ее замена.
7. Дальше необходимо проверить герметичность ГБЦ. Чтобы выполнить такую проверку необходимо заглушить на торцевой поверхности головки блока окно подачи ОЖ к термостату. Дальше переверните головку и налейте керосин в ее рубашку охлаждения. Убедитесь в том, что нигде нет никаких подтечек, в случае обнаружения таковой следует произвести ремонт головки блока цилиндра или полностью ее заменить.
8. Теперь пришла очередь клапанов. Чтобы проверить герметичность клапанов ГБЦ положите ее на ровный стол привалочной плоскостью к верху, затем налейте в камеры сгорания головки керосин и подождите пару минут. Эту процедуру еще называют «проливкой». Если вы заметили, что уровень керосина в камере сгорания начал снижаться, или на столе появилась лужа, это значит, что в этой камере один из клапанов или оба клапана имеют негерметичность, а значит необходима притирка клапанов.
Самостоятельная замена поршней
Всё начинается с подготовительных работ. Сначала нужно обесточить аккумулятор, слить антифриз и моторное масло из поддона картера. Потом провести этап квалифицированной диагностики. Это делается двумя способами: без снятия и со снятием моторной установки.
Чтобы обойтись малой кровью, демонтируется только головка блока цилиндров и поддон. С верхней части цилиндров напильником снимается нагар. Последующие действия:
- замерить диаметр между стенками цилиндра нутромером и сверить с паспортными данными;
- убедиться прокручиванием коленвала, что на гильзах имеются расточки — если состояние гильз не вызывает сомнений, двигатель можно не снимать;
- осмотреть дно поддона — насторожить должна металлическая стружка в масляной плёнке, указывающая на износ колец, вкладышей;
- проверить состояние поршней, аккуратно сняв их вместе с шатунами и кольцами — в норме не должно быть глубоких задиров на юбке, прогара днища, износа верхней канавки больше допустимого значения.
Как снять головку блока цилиндров?
- В первую очередь, необходимо обездвижить автомобиль. Под колеса устанавливаются противооткатные упоры, а рычаг КПП устанавливается в положение «первая передача». Откройте капот автомобиля и найдите место расположения ГБЦ.
- Вначале, снимаются все части, которые мешают свободному доступу к головке. Таковыми могут быть: воздушный фильтр, карбюратор (или инжектор), «штаны», а также различные тросы, приводы педалей и проводка электрических датчиков. С ГБЦ выкручиваются свечи, при необходимости, снимается трамблер.
- Слейте масло из двигателя и охлаждающую жидкость. Откройте крышку привода ГРМ и демонтируйте ремень. Это нужно для того, чтобы освободить распределительный вал. После этого, открутите гайки крепления крышки ГБЦ и снимите ее вместе с прокладкой. Перед сборкой рекомендуется установить новую прокладку.
- Теперь можно приступать, непосредственно, к демонтажу головки блока цилиндров. Открутите специальные болты крепления и демонтируйте головку вместе с прокладкой. После этого, вы получите открытый доступ к блоку цилиндров.
Способы проверки
Для выяснения причины выполняется диагностика системы впуска. Даже при обычном осмотре можно выявить дефекты, если знать самые слабые места своего автомобиля.
Визуально возможно определить неисправность, если чувствуется запах антифриза, на моторе и под машиной образуются подтеки, в масле появляется охлаждающая жидкость. Но некоторые типы поломок невозможно выявить при простом осмотре. Тут потребуется специальное оборудование и определенные навыки.
Диагностировать впускной режим можно с помощью дымогенератора. Устройство подключают к испытуемому комплексу. Струя дыма под давлением впускается в тракт, просачиваясь в области разгерметизации. Таким образом, проверка впуска на герметичность дымом, поможет выявить даже малейшие места утечки.
Для определения отклонений в работе впускного тракта применяют специальные приборы-измерители. Однако специалисты не всегда согласны с точностью показания этих устройств, поэтому автомеханики предлагают применять комплексную оценку сложившейся ситуации.
Опытные водители определяют разгерметизацию участков на слух. Для этого на предполагаемые зоны утечки распыляют бензин. Если жидкость попадает на поврежденную область, она подсасывается вместо воздуха, издавая характерный звук. Место подсоса и определяется этим шипением. Опытные водители отмечают, что именно этот способ является самым точным и надежным.
Магнитный способ
Заключается в намагничивании исследуемой зоны и изучении магнитного рассеивания при возникновении структурных неоднородностей. Различают следующие подвиды способа:
- Порошковый. Для его реализации применяют опилки железа, которые рассыпают на поверхности сварного шва. При создании магнитного поля частицы железа формируют картину магнитного спектра и сигнализируют о наличии глубинных трещин и пор.
- Индукционный. В этом случае используются искатели, подающие звуковой или визуальный сигнал при рассеивании магнитного потока.
- Магнитографический. Рассеивание потока регистрируется на магнитной ленте, находящейся на шовной поверхности. Поиск дефектов осуществляется сравнением полученных результатов с эталоном.
Измерение компрессионного давления и проверка двигателя на герметичность
Измерение компрессионного давления и проверка двигателя на герметичность
Проверка компрессионного давления
Потребуется специальный компрессометр для дизельных двигателей.
При снижении эффективности отдачи двигателя, а также при появлении пропусков воспламенения смеси, которые не могут быть объяснены неполадками в системе питания проверка компрессионного давления в цилиндрах поможет определить общее состояние двигателя и выявить причину имеющих место нарушений. Регулярное измерение компрессионного давления позволяет заблаговременно выявить и развивающиеся неполадки и избежать неприятностей, связанных с отказами узлов и систем автомобиля.
1. Проверка производится при помощи специального компрессометра, предназначенного для измерения компрессии на дизельных двигателях и рассчитанного на высокое давление. Измеритель подсоединяется к резьбовой насадке, вворачиваемой отверстие под установку свечи накаливания или форсунки. На рассматриваемых моделях требуется насадка под форсуночные отверстия ввиду ограниченности доступа к свечным. Вряд ли стоит приобретать компрессометр в постоянное пользование для проведения эпизодических проверок, — разумнее будет взять его напрокат, либо проводить измерения на станции техобслуживания.
2. Следуйте инструкциям изготовителей прибора. При отсутствии инструкций следует позаботиться о выполнении следующих общих требований: a) Батарея должна находиться в исправном состоянии и полностью заряжена, двигатель — прогрет до нормальной рабочей температуры; b) Все форсунки (или свечи накаливания) должны быть вывернуты. При снятии форсунок не забудьте извлечь также шайбы пламегасителей, чтобы последние не оказались выбиты развиваемым в камерах сгорания давлением; c) Электромагнитный запорный клапан отключения подачи топлива следует обесточить во избежание поступления топлива в цилиндры и случайного запуска двигателя. 3. В ходе проверки нет необходимости удерживать педаль газа выжатой, так как всасываемый в двигатель воздух не прогоняется через дроссельную камеру. 4. Важна не столько абсолютная величина снятых показаний, сколько равномерность распределения давления между цилиндрами (см. Спецификации). 5. Причина снижения компрессионного давления на дизельных двигателях обычно устанавливается несколько сложнее, чем на бензиновых. При этом проведение “влажной” проверки путем заливания в цилиндры небольшого количества масла не дает желаемого результата ввиду большой вероятности ухода масла в вихревую камеру или в углубление в днище поршня вместо заполнения посадочных зазоров поршневых колец. 6. Давление во всех цилиндрах должно быть практически одинаковым. Разницу в показаниях, превышающую оговоренное в Спецификациях значение, следует рассматривать как признак нарушения. Помните, что давление в исправном двигателе должно подниматься достаточно быстро. Низкое показание на первом такте с постепенным увеличением его на последующих, говорит об износе поршневых колец. Если давление не поднимается вовсе, следует проверить герметичность закрывания клапанов и состояние прокладки головки цилиндров (не исключена также вероятность образования трещин в теле головки). Скопление отложений на нижних поверхностях тарелок клапанов также может вызвать потерю компрессионного давления. 7. Чрезмерно высокие показания свидетельствуют и развитии нагарообразования на внутренних поверхностях головки цилиндров, клапанах и поршнях. Головку следует снять и произвести ее декарбонизацию (см. Снятие и капитальный ремонт двигателя).
Проверка двигателя на утечки
В ходе проверки определяется скорость выхода из цилиндров закачанного в них сжатого воздуха. Данная проверка является своего рода альтернативой измерению компрессионного давления. Более того, с многих точек зрения, она гораздо эффективнее, так как позволяет визуально выявить источник утечки воздуха, что зачастую оказывается нагляднее, чем трактовка результатов измерения компрессии.
К сожалению, оборудование, необходимое для проведения проверки на утечки, не относится к числу широкодоступного, поэтому выполнение процедуры разумнее будет поручить специалистам автосервиса.
Что в итоге
С учетом приведенной выше информации становится понятно, что даже небольшая трещина или деформация стенок канала представляет собой определенную угрозу, так как в любой момент масло может начать попадать в антифриз или охлаждающая жидкость окажется в моторном масле.
Достаточно часто, особенно если ремонт производится своими силами в условиях гаража, в рамках визуального осмотра трещины можно не заметить. При этом после сборки двигателя обнаруживается, что герметичность нарушена. В результате ДВС потребуется повторно разбирать.
Более того, если тосол или антифриз попадает в масло, а также масло проникает в каналы системы охлаждения, двигатель может сильно перегреваться, в значительной степени увеличивается износ деталей мотора, существует риск заклинивания мотора и т.д. Это значит, что после повторной разборки часть узлов может снова нуждаться в замене.
При этом опрессовка головки блока и/или блока цилиндров должна быть включена в список обязательных работ в рамках частичного или капитального ремонта двигателя. Если на станции техобслуживания имеется все необходимое оборудование, тогда опрессовка не занимает много времени, причем стоимость данной операции вполне доступна большинству автовладельцев.
Как самостоятельно определить, что прокладка головки блока цилиндров прогорела. Рекомендации по протяжке ГБЦ после замены. Какую прокладку лучше выбрать.
Основные способы ремонта треснувшего блока цилиндров двигателя. Обнаружение трещины, ремонт при помощи сварки, расклепывания или нанесения эпоксидного слоя.
Для чего и когда головку блока цилиндров необходимо шлифовать. Как проверить привалочную плоскость головки блока своими руками. Фрезеровка и шлифовка ГБЦ.
Особенности затяжки головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Затяжка болтов крепления ГБЦ динамометрическим ключом: усилие и порядок обтяжки.
Как выкрутить сломанную шпильку или обломанный болт из блока двигателя и других узлов. Способы выкручивания обломанного болта, полезные советы.
Снятие головки блока цилиндров двигателя своими руками в гаражных условиях: подготовка и снятие ГБЦ. Как снять головку, если она прикипела. Полезные советы.
>
