Головка блока современного верхнеклапанного двигателя — это сложный комплекс узлов и механизмов. И когда речь идет о капитальном ремонте мотора, то полноценное восстановление этих механизмов едва ли не сложнее традиционных операций — расточки цилиндров и шлифовки коленчатого вала — вместе взятых. Оборудование требуется специальное, трудоемкость очень высока, а точность исполнения должна быть ювелирной. Между тем приведение в порядок головки блока у наших ремонтников как-то не принято считать первостепенным делом. Блок и коленчатый вал — да, это обязательно, а головка — как получится. В итоге двигатель возвращается в строй ущербным, “недолеченным”...

Разборка и снятие головки блока цилиндров

Если установлено, что головка блока нуждается в ремонте, ее в подавляющем большинстве случаев приходится снимать с двигателя. Исключение составляют только работы по замене некоторых уплотнений — например, маслосъемных колпачков, да и то не у всех моделей (у двигателей BMW прошлых лет подобная операция тоже требует демонтажа головки). А раз так, то перед началом работы стоит обзавестись запчастям и, без которых потом все равно не обойтись. В профессиональном ремонте для этого используют так называемые верхние наборы (Head Set), включающие прокладку головки и все прокладки и сальники, расположенные выше нее. У дизелей в такой набор прокладка головки обычно не входит, и ее приходится приобретать отдельно.

Перед демонтажом желательно проверить взаимное положение коленчатого и распределительного валов, совместив соответствующие метки. Для отечественных двигателей такая операция не обязательна, но у некоторых иностранных моторов с достаточно сложной установкой фаз газораспределения иногда полезно даже нанести дополнительные метки.

Обычно технология демонтажа головки достаточно подробно излагается в руководствах по ремонту автомобилей конкретных моделей. Но есть и некоторые общие приемы, среди которых стоит отметить следующие. При отворачивании болтов крепления головки их сначала поочередно ослабляют их на 0,5—1 оборот, начиная со средних, и только затем выворачивают полностью. Это исключает коробление головки из-за неравномерных усилий, когда один из соседних болтов полностью затянут, а другой совсем отпущен. Если болты имеют внутренние шлицы, то сначала надо очистить их от нагара, иначе ключ не войдет в болт до конца, а срыв ключа может обернуться большими хлопотами.

У большинства иностранных машин к головке блока подходит множество вакуумных трубок. Если нет схемы вакуумных соединений данной модели, то все разъединяемые магистрали надо пометить или зарисовать. Не стоит полагаться на память, даже если трубок мало: ошибка при сборке может привести к большой потере времени.

После снятия головку необходимо полностью разобрать и вынуть клапаны. Если впускной и выпускной коллектор ы не помешают ремонту, их можно оставить на головке, но при этом надо иметь в виду, что прокладки коллекторов от времени могли потерять герметичность. Для снятия пружин клапанов используют приспособления рычажного типа: на снятой головке удобнее те из них, которые одновременно с нажатием на тарелку и пружины толкают клапан в противоположную сторону. При отсутствии таковых можно пользоваться традиционными съемниками для автомобилей ВАЗ: они, как правило, вполне применимы и для многих иностранных двигателей. Кроме того, зарубежные фирмы выпускают автоматизированные стенды для разборки головок, но их цена довольно высока.

Некоторые “умельцы” разбирают головку сильным ударом молотка по тарелке пружины через стальную трубу. Этого делать нельзя, особенно если предполагается использовать старые клапаны. После “ударной” разборки на стержне клапана всегда остаются засечки от тарелки пружины, и как раз в том месте, где ходит маслосъемный колпачок. Легко также погнуть клапан, особенно если он с тонким стержнем. Да и сухари при такой разборке имеют привычку улетать в неизвестном направлении.

Разобранную головку следует полностью очистить от остатков старых прокладок и вымыть. Далее приступают к измерениям и проверкам, позволяющим определить объем необходимых работ.

Проверка и дефектовка головки блока цилиндров

Для проверки состояния головки нужен определенный набор измерительных инструментов. Контролируют следующие размеры и параметры.

1. Нижняя плоскость головки. Тут понадобятся специальная лекальная линейка длиной от 350 мм, а также набор щупов. Линейку поочередно кладут на плоскость по диагоналям головки и подбирают щуп, свободно проходящий в зазор между линейкой и плоскостью в средней зоне. Максимально допустимая толщина этого щупа составляет 0,05—0,06 мм, в противном случае плоскость придется обрабатывать (в профессиональном ремонте ее обрабатывают всегда, даже если деформация невелика).
2. Износ опорных шеек кулачкового вала и его подшипников (если, конечно, вал расположен в головке). Диаметры шеек измеряют микрометром, а отверстий подшипников — нутромером с точностью 0,01 мм. Разность полученных размеров дает зазор в подшипнике, который не должен превышать 0,10 мм. При этом контролируемые поверхности не должны иметь явно выраженных следов износа — круговых канавок, выступов, задиров и т. д. В противном случае распределительный вал заменяют, а головку ремонтируют.
3. Износ стержней клапанов и направляющих втулок. Микрометром измеряют диаметр стержня в верхней части, непосредственно под канавкой для сухарей, а затем в нижней части рабочей поверхности. Поскольку изношенный стержень может быть овальным, замеры надо делать в нескольких точках по окружности. Износ, то есть разница диаметров в верхней и нижней части стержня, не должен превышать 0,02—0,03 мм, иначе клапан подлежит замене.
4. Изношенность направляющих втулок определяют специальным нутромером, но допустима и косвенная оценка по люфту нового клапана во втулке, для чего понадобится стойка с индикатором часового типа. Поскольку максимальный износ наблюдается в нижней части втулки, то, измерив боковой люфт тарелки клапана, установленного во втулку, нетрудно по результату определить зазор именно в этом месте. Существуют специальные приборы, основанные на данном способе измерения. Если зазор превышает 0,07—0,08 мм, втулку необходимо заменить (в крайнем случае — отремонтировать).
5. Износ седел, толкателей, рычагов, коромысел, кулачков определяется в основном визуально. Износ фасок клапанов можно оценить, приложив к фаске линейку и посмотрев на яркий свет. Если середина фаски “провалена”, а стержень не изношен, то можно обработать фаску и использовать такой клапан вновь. У коромысел помимо состояния поверхностей, контактирующих с клапаном и кулачком, необходимо проверить зазор с осью — он не должен превышать 0,06—0,07 мм. В противном случае двигатель после ремонта головки останется таким же шумным, как был до него.
6. Различные дефекты местного характера также определяются визуально. Здесь необходимо уделить внимание состоянию поверхности головки, соприкасающейся с окантовкой прокладки: засечки, заусенцы и прочие дефекты обычно приводят к негерметичности соединения головки с блоком цилиндров. Иногда также удается разглядеть трещины в стенках камеры сгорания. Если трещина сквозная (в рубашку охлаждения), то нагара на стенках не будет либо около трещины, либо по всей камере. Когда есть подозрение, что появилась трещина в камере сгорания, либо ее стенки повреждены обломками деталей (клапанов, седел и т. д.), то перед началом ремонта головку надо обязательно проверить на герметичность, иначе весь ремонт может быть впустую. Организовать такую проверку в условиях мастерской непросто, поскольку требуется специальное оборудование. Ряд иностранных фирм выпускают установки для проверки герметичности (опрессовки) головок и блоков, но у нас они пока не распространены.

Чтобы опрессовать головку блока, надо герметично заглушить все окна рубашки охлаждения, выходящие на нижнюю плоскость, а также все фланцы и патрубки на боковых поверхностях, кроме одного, через который будет поступать жидкость. Опрессовывают головку водой, подаваемой специальным ручным плунжерным насосом под давлением 0,6—0,8 МПа. Трещины выявляются по падению давления в течение контрольного времени (от четверти часа до двух часов) и появлению капель воды или течи.

Менее сложна проверка керосином, хотя она требует изготовления герметичных заглушек на седла клапанов. Головку переворачивают камерами сгорания вверх, вворачивают в нее свечи, после чего в подозрительную камеру наливают керосин. Имея очень высокую текучесть, керосин способен проникать в очень малые трещины. При этом его уровень в камере сгорания уменьшается (контрольное время обычно составляет 1—3 часа).

Если трещина обнаружена, головку блока лучше заменить. В принципе, существуют способы ремонта трещин (это тема отдельного разговора), но обеспечить высокую надежность отремонтированной головки пока не удается из-за несовершенства ремонтных технологий.

На этом первый этап работ с головкой блока можно считать законченным. Практические задачи определены, можно приступать непосредственно к ремонтным операциям.

Источник: amastercar.ru