Технология фрезеровки металла

Нюансы конструкции

Конструкция включает в себя различные элементы (газораспределительные клапаны, механизм свечей зажигания, форсунки и прочее). В «голову» интегрируются:

• впускные/выпускные клапаны;
• свечи зажигания;
• форсунки;
• свечи накаливания (в случае с дизельными ДВС)
• распредвал и так далее.

Рядные силовые установки оснащены одной общей головкой, тогда как V-образные моторы имеют по «голове» на каждый цилиндрический ряд.Конструкция и предназначение:

• крышка ГБЦ (с наличием маслоналивного отверстия). Служит для защиты цилиндрического блока от нежелательных воздействий (засора) и устанавливается на верх ГБЦ;
• прокладка головки (уплотнитель). Нужна для уплотнения на участках фиксации крышки к цилиндрическому корпусу. Не предназначена для многоразового использования — желательно менять каждый раз, когда разбирается головка блока;
• камеры сгорания топлива;
• отверстия под резьбу на корпусе — нужны для форсунок, свечей накала либо свечей зажигания;
• ниша для распределительного вала, цепного натяжителя (располагается в передней части ГБЦ);
• ниша вверху ГБЦ. Нужна для пружин клапанов, втулок, опорных шайб, корпусов подшипников распределительного вала;
• отверстия в корпусе для интеграции выпускного/впускного коллекторов;
• площадка для ГРМ (газораспределительный механизм).

В каких случаях требуется шлифовать ГБЦ

Целью шлифовки головки является процесс доведения поверхности ГБЦ, которая взаимодействует с плоскостью блока, до нужных критериев привалочной плоскости.

Шлифовка плоскости ГБЦ проводится по двум причинам:

• тюнинг ДВС. Уменьшается высота головки блока с целью повышения степени сжатия. Неактуально для среднестатистического автолюбителя, ибо последнему нет необходимости изменять параметры мотора.
• ремонт головки блока. Фрезеровка нужна обязательно.

Инструкция

Станок для шлифовки

Своими руками произвести этот процесс навряд ли получится, поскольку, как видно на видео, для этого необходимо фрезерный станок. Тем не менее, мы все-таки ознакомим вас с технологией этого процесса, чтобы вы имели представление о нем.

Когда ГБЦ демонтируется с мотора на станок, в первую очередь вопрос, который возникает, касается толщины фрезеровки. В данном случае вы должны ознакомиться с самой максимальной ремонтной глубиной фрезеровки поверхности, а это прописано в сервисной книжке к вашему авто. Если вы будете соблюдать все нюансы этого вопроса, то проблем с дальнейшим функционированием мотора у вас не возникнет. Кроме того, когда вы узнаете нужную толщину, вам обязательно следует сказать об этом специалисту, который будет производить фрезеровку на станке, чтобы он выбрал прокладку нужно толщины.

Также мы рекомендуем осуществить замену сальников клапанов и протереть сами клапана. Желательно это сделать до начала работы, чтобы не пришлось после этого протирать прогоревшие элементы. Также следует отметить, что это позволит увеличить мощность мотора, а покупать новые элементы вовсе не обязательно, вполне можно использовать и старые. Разумеется, если их состояние не печальное.

Необходимо зачистить и внутреннюю поверхность ГБЦ от остатков прокладки. Это осуществляется с помощью обычного ножика или точильного камня. Учтите, что движения, которые вы осуществляете для удаления остатков прокладки, должны быть выполнены в форме нули или восьмерки. Также они должны быть плавными. Когда все остатки будут удалены, вы сможете увидеть, насколько искривилась головка, поэтому обрабатывать ГБЦ нужно до того момента, как не исправятся все неровные участки. По итогу вы должны получить как можно наиболее ровную и зеркальную плоскость узла, что позволит обеспечить наиболее максимальное уплотнение.

Как вы понимаете, в домашних условиях осуществить этот процесс вряд ли выйдет должным образом, поэтому советуем вам обратиться за помощью к профессионалам.

Как шилифуется головка блока

Начнем с того, что квалифицированные операции с ГБЦ и шлифовка цилиндра в домашних условиях не рекомендуется, хотя это возможно и существует несколько способов. Теперь давайте перейдем к самой процедуре с учетом того, как она должна выполняться правильно. Прежде всего, нужно осуществить проверку плоскости ГБЦ. Это делается при помощи длинной стальной линейки, а также щупов (можно использовать щупы для регулировки теплового зазора клапанов). Важным условием является то, что линейка должна быть ровной, одинаковой по толщине, без искривлений и дефектов.  Указанную линейку нужно прикладывать к нижней плоскости по диагоналям, после чего подходящий щуп вставляется в зазоры, которые образуются между плоскостью головки и приложенной линейкой. Такие действия выполняются поочередно.

Добавим, что данный метод замеров при помощи линейки не отличается высокой точностью, но позволяет быстро проверить плоскость головки блока своими руками прямо в гараже. Если  ГБЦ деформирована, тогда щупы и линейка помогают наглядно выявить дефекты, а также оценить степень серьезности имеющейся проблемы. Также следует отметить, что в случае прогара прокладки самые очевидны деформации привалочной поверхности будут именно в том месте или рядом с областью, где прокладку пробило. Косвенным признаком также можно считать и нагар на поршнях в расположенных рядом с местом пробоя цилиндрах.

Идем далее. Если дефекты обнаружены, тогда следующим шагом становится проверка головки на наличии трещин. В гараже обычно используют краску или похожие по свойствам красители, которыми покрывается корпус предварительно отмытой и очищенной от грязи ГБЦ. Затем краситель удаляют с поверхности, после чего по остаткам красящего вещества, попавшего в трещины, выявляют проблемные места. Способ достаточно простой, но микротрещины или внутренние повреждения корпуса при помощи краски определить не удается. Для более точной диагностики герметичности корпуса и проверки на предмет растрескивания внутренних поверхностей необходимо обратиться к специалистам или иметь под рукой подходящее оборудование. ГБЦ нужно нагреть, после чего головка помещается в специальную ванну с водой. Не вдаваясь в подробности, микротрещины проявляются благодаря воздушным пузырькам, которые выходят наружу в результате подачи в корпус головки блока воздуха под давлением. Затем следует провести ремонт трещины головки блока цилиндров (при наличии таковой), после чего ГБЦ можно шлифовать.

Сам процесс шлифовки головки блока своими руками возможен при наличии фрезерно-шлифовального станка или опыта выполнения подобных работ самостоятельно при помощи шлифофального круга, наждачной бумаги и т.п. Другими словами, шлифовальные операции лучше доверять только проверенным и опытным специалистам

Если же вы решили делать ремонт двигателя самостоятельно, тогда нужно особое внимание уделить определенным тонкостям, которые связаны со шлифовкой головки

Во время фрезеровки важнейшим параметром является допустимая толщина шлифовки. Если проще, нужно знать, сколько металла можно снять максимально с поверхности той или иной ГБЦ. Информация о глубине, на которую можно шлифовать головку, должна содержаться в технической литературе, руководствах по ремонту и дополнительных источниках применительно к конкретному типу и модели ДВС. Производитель двигателя должен обязательно указать данный параметр для ремонта, после чего агрегат будет нормально работать. Если же дефекты плоскости слишком серьезные, то есть глубокой фрезеровкой для их устранения может понадобиться снять весь допустимый запас и превысить рекомендуемое производителем значение, тогда в этом случае может понадобиться произвести замену ГБЦ.

Основные причины для шлифовки

Первым и главным условием для начала шлифовки это неровная установка прокладки для ГБЦ и последующее её прогорание. Причинами такого появления может быть перегрев двигателя, попадание небольших механических частей или вода, которая при детонации может повредить прокладку.

Сама же прокладка не так уж и проста, она состоит из нескольких слоев и каркаса, делают её с перфорируемой тонколистовой стали. Основным назначением является герметизация стыков двух частей. Закипание двигателя, пузыри в системе охлаждения, смена цвета масла это первые показатели, что прокладка ГБЦ пришла в негодность.

Часто еще второй причиной шлифовки считается тюнинг двигателя. Признаком для этого является снижение мощности двигателя, при нажатии на педаль акселератора, или попросту двигатель перестает тянуть. Сразу хочется сказать, что процесс не с простых и потребует затрат как времени, так и денег.

Подготовка головки блока к шлифовке

Помните о том, что произвести проверку плоскостей и непосредственно плотности ГБЦ вполне можно вручную своими руками, для чего вам потребуется набор щупов, а также обычная канцелярская линейка. Линейку необходимо по очереди подложить по всем диагоналям нижней плоскости, а затем следует подобрать тот щуп, который мог бы войти в интервал между плоскостью ГБЦ и линейкой. Но вам следует учесть, что вручную такой способ такой метод дать не может, тем не менее, вы будете иметь хоть какое-то представление о деформации вашего узла. На практике плоскость ГБЦ больше всего деформируется в районе цилиндров, где на поршнях образовался нагар или пробита прокладка.

Также учтите и тот факт, что процедура шлифовки узла должна осуществляться исключительно после того, как ГБЦ была полностью проверена на наличие микротрещин и прочих дефектов. Перед такой серьезной процедурой, как расточка, никаких дефектов быть не должно. Так что вам придется осуществить проверку и этого нюанса. Для поиска трещин можно воспользоваться специальной жидкостью, которая сразу же их покажет, но перед этим следует наиболее тщательно промыть поверхность узла.

Когда жидкость нанесена, необходимо подождать около пяти минут, прежде чем ее можно будет смыть. В том случае, если поверхность неровная и в ней есть микротрещины, то краска от жидкости забьется именно в них, таким образом сигнализируя о наличии дефектов. Но таим образом можно обнаружить только внешние дефекты, но не трещины внутри блока.

А чтобы выявить их, потребуется эксплуатация специализированного оборудования. Осуществить действительно качественную проверку, насколько максимум герметичны внутренние плоскости узла, возможно с использование устройства. Принцип его действия заключается в том, что он нагревает корпус ГБЦ, а затем все микротрещины будут обнаружены через воздушные пузыри, поскольку сам узел помещается в воду. В том случае, если на этом элементе агрегата все же присутствуют трещины, то их необходимо для начала ликвидировать. И только после этого можно начинать фрезеровку.

В каких случаях необходима шлифовка ГБЦ

Ни для кого не секрет, что все без исключения компоненты ГБЦ находятся в тесном взаимодействии относительно друг друга. Соответственно, если из строя выходит один элемент, то это может стать причиной поломки и других компонентов либо же привести к серьезному дефекту узла. Например, если в прокладке ГБЦ появились пробоины, то в результате этого может произойти утечка моторной жидкости. Соответственно, ремонтные работы станут причиной необходимости не только замены самой прокладки, но и поиска причин, в результате которых прокладка была пробита.

В данном случае причина может заключаться даже в небольшом перегреве двигателя или случайном попадании влаги. Тем не менее, вся ГБЦ в данном случае подвергнется диагностике. На практике обычно прокладка пробивается в том случае, когда произошли нарушения в работе блока цилиндров, в частности, сопряжение между ГБЦ и самом блоком. В таких случаях необходима фрезеровка ГБЦ. Можно ли это сделать вручную своими руками и какой понадобится станок, вы узнаете далее.

Станок, предназначенный для ремонта и фрезеровки головки блока цилиндров

Но сначала разберемся в истинных причинах, которые требуют такого серьезного вмешательства. В первую очередь, фрезеровка осуществляется в том случае, чтобы довести до необходимых стандартов привалочную плоскость головки, сопрягающейся с плоскостью БЦ.

Следует отметить, что данный процесс необходимо осуществлять в нескольких случаях:

1. Если вы решили протюнинговать двигатель. Такой вариант является не особо актуальным среди отечественных водителей, скорее — среди отдельных личностей. В данном случае шлифовка ГБЦ подразумевает уменьшение ее высоты, а это, в свою очередь, необходимо для увеличения степени сжатия. Однако, следует отметить, что это было актуально, когда качественное топливо было трудно достать, соответственно, многие автомобилисты прибегали к такому решению. На сегодняшний же день данный вариант является актуальным исключительно для тех, кто хочет изменить параметры своего мотора.
2. Второй случай — это необходимость фрезеровки узла при проведении каких-либо ремонтных работ с головкой блока. Имеются в виду практически все работы, начиная от замены уплотнительной прокладки и заканчивая ремонтом или заменой распределительных валов. Мы не рекомендуем уделять время только тем работам, ради которых был осуществлен демонтаж ГБЦ. Поскольку лучше вручную своими руками сделать все сразу и потратить немного больше времени, чем впоследствии опять решать данную проблему.

Что в итоге

Как видно, существует достаточно много неисправностей самого блока цилиндров. Некоторые можно считать мелкими (например, если болт обломался в блоке и т.п.), тогда как другие являются достаточно серьезными (например, износ стенок цилиндра, трещины и т.д.)

При этом важно понимать, что в каждом случае технология ремонта блока цилиндров может отличаться. Также сложность ремонта блока двигателя напрямую будет зависеть от самой проблемы, от общего состояние поврежденной детали, от особенностей конструкции и т.д.. На практике это означает, что в одних случаях можно выполнить восстановление блока цилиндров своими руками даже в условиях гаража, тогда как в других потребуется обязательное наличие спецоборудования (станки для расточки блока, хонингования, шлифовки)

Также очень важным аспектом является опыт и квалификация самого мастера

На практике это означает, что в одних случаях можно выполнить восстановление блока цилиндров своими руками даже в условиях гаража, тогда как в других потребуется обязательное наличие спецоборудования (станки для расточки блока, хонингования, шлифовки). Также очень важным аспектом является опыт и квалификация самого мастера.

С учетом вышесказанного становится понятно, что доверять выполнение подобных работ следует только опытным специалистам, а сам двигатель оптимально ремонтировать на таких СТО, где реализована возможность производить все необходимые операции прямо на месте. Прежде всего, это позволит сократить сроки ремонта, а также зачастую может служить гарантией качества.