Обзор: литейные формы и соответствующие литейные процессы
Стальные кокили с песчаными стержнями
Стальные кокили Стальные формы
Свободная заливка форм
Литьё под низким давлением
Литье под давлением
Прессование (Squeeze Casting)
В таблице помещён небольшой обзор применяемых для алюминиевого литья литейных процессов и соответствующих литейных форм. В нижеследующих подразделах описываются определённые литейные процессы, а также поясняются их преимущества и недостатки.
Литьё в песчаные формы
1. Разливочный ковш
Литьё в кокиль
При литье в кокиль жидкий алюминий разливается в долговременные металлические формы из чугуна или жароупорных сталей. При данном методе литья конструкция и свобода её конструирования зависят, однако, от того, производится ли отливка методом свободной заливки форм или методом литья под низким давлением. По сравнению с литьём в песчаные формы при литье в кокиль достигается лучшее качество поверхности и большая точность размеров отливок
Свободное литьё в кокиль
При свободном литье в кокиль заполнение формы происходит исключительно под влиянием действующей на металл силы тяжести при атмосферном давлении. Отливка производится вручную или на частично или полностью автоматизированных литейных машинах. При данном методе существует достаточно большая свобода конструирования, поскольку возможно применение песчаных стержней (изобр. 3). Таким образом, реализуемы также разрезы сзади или полости, недостижимые механообработкой. Благодаря быстрому, направленному застыванию расплава при методе свободного литья в кокиль по сравнению с литьём в песчаные формы достигается более тонкая структура, более высокая прочность, а также неограниченные возможности по работе с теплом.
1. Разливочный ковш
5. Литниковая система
6. Песчаный стержень
Литьё в кокиль под низким давлением
4. Литейная печь с расплавом
6. Подъёмное приспособление
Литьё под давлением
1. Разливочный ковш
2. Отверстие заполнения
3. Поршень прессования
4. Камера прессования
Прессование (Squeeze Casting)
Речь идёт, в принципе, о литье под давлением с несколько иными преимуществами и недостатками. Конструкция литейной машины, однако, отличается. Создание давления при прессовании происходит в конце процесса заполнения формы, который идёт значительно медленнее, чем при литье под давлением. Расплав, в отличие от литья под давлением, выдавливается в форму не в течение нескольких миллисекунд; процесс литья длится значительно дольше, до нескольких секунд. Это особенно важно при заливке чувствительных заливаемых частей, таких, как, напр. Silizium Preforms (LOKASIL метод) или усиления волокном постели под подшипники. Впрыск расплава, как это делается при литье под давлением, повредил или разрушил бы эти чувствительные части, сделав данную отливку негодной. Благодаря отсутствию турбулентности при заполнении формы прессованные части полностью термообрабатываемы для увеличения прочности.
Головка блока цилиндров: назначение, принцип работы, возможные неполадки
Двигатели внутреннего сгорания устанавливаются на большинство отечественных или собранных за границей автомобилей. Силовые агрегаты постоянно дорабатываются, технические характеристики улучшаются. При этом конструктивное исполнение моторов остаётся прежним на протяжении многих лет. Одной из составных частей двигателя является головка блока цилиндров. Этот узел имеет определенные особенности и функционал.
Назначение головки блока цилиндров
В зависимости от марки и модели транспортного средства, конструктивное исполнение головки блоков цилиндров может отличаться. Данный узел закрывает цилиндры от механических воздействий сверху. Для обеспечения герметичности внутренней части силового агрегата между крышкой и блоком устанавливается обжимная прокладка.
Роль ГБЦ в составе силового агрегата:
Исправная ГБЦ – один из необходимых факторов соответствия транспортного средства экологическим нормам. Любые поломки или сбои в работе приводят к увеличению выбросов отработанных газов в атмосферу.
Устройство головки блока цилиндров. Конструкция
Меняются внешний вид, размеры, технические параметры комплектующих. Однако основные элементы головки блока цилиндров в сборе остаются неизменными:
В конструкцию входят и другие комплектующие. Крышка с горловиной для заливки смазочных жидкостей, клапаны, пружины, сухари, гидрокомпенсаторы, коромысла с винтами, болты ГБЦ и другие детали.
Материалы для производства
В процессе эксплуатации через головку проходят отработанные газы, разогретые до высокой температуры, а также топливная смесь. Поэтому к данному узлу предъявляются повышенные требования в плане надёжности и износостойкости. В качестве материалов для производства используются чугун или алюминий.
В первом случае масса узла достаточно большая. Жаростойкость, прочность на высоком уровне. На автомобили с дизельными моторами чаще всего устанавливают чугунные блоки. Недостаток – большой вес серого или легированного чугуна.
Лёгкий алюминий является хорошим проводником тепла. Такие моторы быстро остывают, отличаются мощностью и небольшим расходом топлива. Этот металл легко обрабатывается, ремонт требует меньших затрат по сравнению с чугунными элементами.
Соединение осуществляется через специальную прокладку. Данный элемент изготавливается из разных материалов. Стальные прокладки – классических вариант для однократной установки.
Асбестовые прокладки характеризуются устойчивостью к высоким температурам, упругостью. К недостаткам комплектующих из сочетания асбеста и стали относятся чувствительность к вибрациям, перепадам температуры.
Безасбестовые прокладки из композитных материалов дороже, отличаются упругостью и долговечностью. Выполнены из синтетического волокна и каучука, не боятся перепадов температуры. Единственный недостаток – высокая стоимость.
Схема ГБЦ
В зависимости от типа двигателя схема головки блока цилиндров может иметь разные варианты. Устанавливаемые модули отличаются габаритами, устройством, типом газораспределительного механизма, конструкцией камер сгорания.
По исполнению они делятся на следующие категории:
Многоловками комплектуются силовые агрегаты с количеством цилиндров от 2 до 6. При большем числе цилиндров раздельные головки устанавливаются на каждый элемент. Моторы V-образной конструкции всегда имеют моноголовки на каждый ряд.
Камеры сгорания располагаются в головке полностью или частично. Для дизельных, бензиновых, газовых двигателей конструкция отличается. Порядок протяжки головки блока цилиндров определяется техническими регламентами на конкретную модель силового агрегата.
Принцип работы головки блока цилиндров
Порядок функционирования ГБЦ, установленных в автомобилях разных марок, одинаковый. Основной принцип работы – заполнение камеры сгорания топливной смесью, её воспламенение, последующий отвод отработанных газов в выхлопную систему автомобиля. Принцип взаимодействия элементов:
Основные проблемы головки блока цилиндров. Последствия и причины нарушения работоспособности
Неправильная затяжка головки блока цилиндров может привести к выходу двигателя из строя и последующему ремонту. В процессе эксплуатации авто могут возникать и другие проблемы в работоспособности головки, других составляющих мотора.
Элементы из алюминия или чугуна являются технически сложными. Частыми причинами обращения в сервисный центр являются:
Любая из указанных проблем требует скорейшего обращения в автомастерскую для сервисного обслуживания и ремонта. Существуют и другие причины выхода элемента из строя.
Проблемы с седлом впускного клапана
Нарушение позиционирования сёдел в головке приводит к её разрушению. Также выходят из строя газораспределительный механизм, ЦПГ. Для устранения проблемы требуется ремонт силового агрегата.
Потеря герметичности впускных и выпускных клапанов
Если нарушен порядок затяжки ГБЦ, не выдержаны геометрические параметры и прикладываемые усилия, нарушается герметичность впускных и выпускных клапанов. В результате снижается компрессия двигателя. Мотор теряет в мощности, наблюдаются трудности с запуском в любую погоду.
Потеря герметичности в местах соединения головки и седел
Причиной подобного дефекта часто становится неплотная посадка седла. Аналогичные проблемы наблюдаются при увеличении шероховатости стенок. Система отвода тепла от двигателя работает некачественно. Постепенно выходит из строя газораспределительный механизм. Мотор перестаёт запускаться и функционировать.
Потеря герметичности направляющих втулок
Если в местах соединения направляющих втулок с корпусом имеются зазоры, герметичность считается нарушенной. Последствия дефекта стандартные: падает компрессия в цилиндрах, увеличивается расход масла в двигателе. Запуск мотора с затруднениями.
Проблемы с уплотнительной прокладкой, прорыв выхлопных газов
При появлении дефектов прокладки головки блока цилиндров фиксируется прорыв выхлопных газов. Двигатель теряет мощность, увеличивается уровень шума.
Потери герметичности в соединениях и уплотнениях
В двигателях бензиновых и дизельных авто основные проблемы с головкой связаны с потерей герметичности уплотнений. Подобные дефекты фиксируются в следующих местах:
Указанные неисправности вызывают увеличенный расход масла, потерю автомобилем мощности, некорректную работу силового агрегата.
Как выявить проблемы
Своевременная диагностика и техническое обслуживание позволяют продлить срок эксплуатации мотора. Для выполнения ремонтных работ требуется привлечение квалифицированных специалистов, оснащенных современным оборудованием. Определить поломки, связанные с герметичностью, выходом из строя элементов устройства ГБЦ, целостностью прокладки, можно по следующим признакам:
Заключение
ГБЦ – один из обязательных элементов двигателя внутреннего сгорания. Отличия в типе, конструктивном исполнении, размерах не влияют на принцип работы. Симптомы поломок одинаковые для большинства агрегатов. Своевременное техническое обслуживание и профилактика позволяют увеличить срок эксплуатации узла, минимизировать риск внезапных поломок.
Материалы рубрики «Промо» публикуются на правах рекламы.
Кто задумывался о создании двух вальной 16 клапанной гбц с нуля? Посоветуйте!
Метки: 16 клапанная, двхвальная гбц москвич.
Комментарии 138
нахрена этим гемором заниматься когда проще воткнуть семерку?
Мне ещё не разу под капот не заглядывали…
Мне на ваз 2110 и на 412 просили открыть
Ну будет у тебя в гараже лежать старый мотор. Махнуть движки то день работы в случае чего… А так 10 дней есть на возвращение к стоку… По-моему щаз так …
Думал уже об этом. Субару ej20 хорошо встает
я все думаю ф3р в 2140 запихать…
потому как интересует диапазон с 2х до 4х, а не с 4х до 6х или еще выше. а вообще мне помниться что 2140 вроде после 120 км\ч морду задерает из-за аэродинамики… ( но это не точно)
потому как интересует диапазон с 2х до 4х, а не с 4х до 6х или еще выше. а вообще мне помниться что 2140 вроде после 120 км\ч морду задерает из-за аэродинамики… ( но это не точно)
Сильно не точно. =) При 150 это чувствительно.
А я не жлоб и руки вроде оттуда растут
Дальше разговоров дело не пойдет, много тут таких было. Те кто что то реально могёт молчат как суслики, выкидывая крохи для затравки. А тут сразу DOHC.
Понятно я тоже хотел, у знакомого лежит мотор сузуки 1100, мот разбил. Нет говорит только с мотором. Так и затихло. На инжекторе авто запуск нормально работает. У нас пол года б** холодно из них в четырёх месяцах по 40ке бывает. Да и понастраивать эбу можно и зажигание и топливо.
Изи тема, если есть фрезерный станок, то вообще 0 вопросов, просмотри на ютубе чувак Folk kraft, после просмотров его видеоо вопросов не останется))
тогда у вас от завода отличие только в масштабах производства))
Сырье любая другая гбц, валы так же от любого шестнаря, по литью еще проще. Тч буду с нетерпением ждать проект
далеко не от любого. Расположение кулачков строго соответствует длине двигателя и межцилиндровому расстоянию.
Где служил, капитан?
Есть персонаж такой «капитан очевидность»
Я когда переходную плиту сам сделал у меня тоже мысль о сборке мотора закралась, но как студент не потянул бы((
Сделай 2,0 с увеличенными клапанами, расширь магистраль выхлопа, поставь инж., а далее нужно просто коробками запасаться.
Тазы тоже по 10000 не крутят
Ты хочешь 10.000 крутить или резво ездить?
Тазы тоже по 10000 не крутят
Советую не задумываться. Не те обороты, чтобы от 16v приход был.
Можно конечно другой мотор поставить. Мерил Ej20 с кпп встаёт неплохо. Но с доками на машину можно попрощаться а у нас в кемерово через 10 дней после доков и смашиной
Надо определится, чего тебе не хватает в твоем моторе. Чаще всего, на старых моторах проблема с зажиганием — трамблер не дает достаточно качественного зажигания. Момент прыгает, зазоры везде. Поставь МПСЗ и ты поймешь, что замена ГБЦ не имеет смысла. А само по себе МПСЗ можно собрать самому.
Трамблер электронный заказал. Который с датчиком хола. Но охото что-то переделать. Для этого и покупал. А машина другая есть которая всем устраивает.
трамблер с датчиком это БСЗ. А я про МПсз. Микропроцессорное зажигание, как на инжекторе. Это разные вещи. твой трамблер не даст никакого эффекта — он настроен не понятно на какой двигатель. Я с таким ездил. фуфло полное.
Да и если ты сделаешь ГБЦ, тебе все равно менять момент зажигания. А на трамблере ты не сможешь подобрать нужные. Потребуется переходить на инжектор. Но если ты перейдешь на инж — то создание ГБЦ вообще потеряет для тебя смысл. Правильная работа мотора закладывается из зажигания и питания бензином. Начни с зажигания, и поймешь что сама механика двигателя вторична.
Я знаю что это, присматривал e manege blu 20000р. Потом понял что лучше Ultimate, он уже 40000
трамблер с датчиком это БСЗ. А я про МПсз. Микропроцессорное зажигание, как на инжекторе. Это разные вещи. твой трамблер не даст никакого эффекта — он настроен не понятно на какой двигатель. Я с таким ездил. фуфло полное.
Да и если ты сделаешь ГБЦ, тебе все равно менять момент зажигания. А на трамблере ты не сможешь подобрать нужные. Потребуется переходить на инжектор. Но если ты перейдешь на инж — то создание ГБЦ вообще потеряет для тебя смысл. Правильная работа мотора закладывается из зажигания и питания бензином. Начни с зажигания, и поймешь что сама механика двигателя вторична.
Хочу попробовать вазовский эбу, для начала только назачигание.
я вот тоже о январе на зажигании думаю, бо уверен что 4ре японских карба лучше российского инжектора.
Тоже задумывался о четырёх карбах, ещё на 412. Теперь думаю о впрыск, а импортный или русский все настраивается и прошивается.
ну я впрыск не хочу из этических соображений допустим
а никак, не нравится мне он, хочу 4ре карба
Можно конечно другой мотор поставить. Мерил Ej20 с кпп встаёт неплохо. Но с доками на машину можно попрощаться а у нас в кемерово через 10 дней после доков и смашиной
ну вообще я тебе советую серьезно подумать на счет МПСЗ. Вот пример на запорожце
Можно конечно другой мотор поставить. Мерил Ej20 с кпп встаёт неплохо. Но с доками на машину можно попрощаться а у нас в кемерово через 10 дней после доков и смашиной
На драйве уже есть сорокпервый с ежом.
С ценой и трудоемкостью согласен, только зачем бошку пилить, если сразу все в компе, в 3-д сделать можно? =)
а форму каналов и камеры сгорания с неба брать, не ну можно расчитать самому, и положить с десятка три тестовых образцов
Для моделирования формы каналов и тем более камеры сгорания готовую голову резать не обязательно, многие размеры можно снять и так.
а почему б и не порезать, найти допустим помершую голову, с одной целой камерой и попилить
Головка цилиндра, как никакая другая деталь или узел двигателя, определяет его эксплуатационные характеристики, в частности: мощность, крутящий момент, количество и свойства выхлопных газов, потребление топлива, уровень шума.
Головка цилиндра включает основные элементы для механического контроля газообмена или сгорания топлива. Головка блока вместе с цилиндрами образуют надпоршневую полость, в которой осуществляются все тепловые процессы рабочего цикла двигателя. Головка не только закрывает цилиндр, но и служит полостью для размещения объема сжатия, то есть камеры сгорания, а также свечи зажигания. В головке двигателя размещается клапанный механизм, каналы впуска рабочего тела в цилиндр и выпуска горячих отработавших газов, также к головкам крепят впускные и выпускные трубопроводы с их системами и вспомогательное оборудование двигателя, в связи с чем к головке предъявляются повышенные геометрические и прочностные требования.
Стенки головки, образующие камеру сгорания, в большей мере, чем стенки цилиндра, подвержены воздействию открытого пламени и давлению газа. Поэтому делают их в 1,5—2,0 раза толще стенок гильз цилиндров и интенсивно охлаждают, так как сгорание топлива сопровождается высокими температурами (в том числе и внутри головки цилиндров), очень важно разработать правильную концепцию охлаждения.
Полости рубашек охлаждения головок цилиндров с помощью протоков объединяются в общую систему, циркуляция жидкости в которой организуется так, чтобы «холодный» поток ее на входе, прежде всего, омывал наиболее горячие стенки головки.
В связи с изложенным, головки цилиндров имеют весьма сложную конструкцию и изготавливаются из алюминиевых сплавов. Алюминиевые сплавы обладают хорошей теплопроводностью, вследствие чего тепловая напряженность стенок головки снижается. Поэтому алюминиевые головки способствуют уменьшению степени подогрева свежего заряда и позволяют работать с более высокими степенями сжатия, в результате применение алюминиевых головок позволяет улучшать мощностные и экономические показатели двигателей.
При изготовлении головок цилиндров ЗЗА используются специальные алюминиевые сплавы, отвечающие самым высоким требованиям с точки зрения:
— высокой прочности на растяжение и высокого сопротивления ползучести в широком диапазоне температур;
— высокой пластичности и упругости при высоком сопротивлении тепловым ударам;
— хороших литейных свойств и стойкости к образованию горячих трещин.
Для обеспечения оптимальных геометрических размеров и улучшения качества рабочих поверхностей (охлаждающих и впускных/выпускных каналов) головок цилиндров, при изготовлении литейных форм, и в особенности при изготовлении стержней, используются современные формовочные материалы и связующие, гарантирующие хорошую размерную стабильность стержней и стержневых пакетов. Используемое связующее вещество в процессе литья и кристаллизации обладает высокой прочностью в нагретом состоянии, что позволяет исключить опасность разрушения стержня и недостаточную стабильность размеров даже в критических условиях применения филигранных стержней.
После отливки заготовки головки блока цилиндров производится её термическая обработка. Отливка закаливается в термических печах с автоматическим контролем режимов термообработки, тем самым снимаются внутренние напряжения в головке цилиндров («искусственное старение»), одновременно повышается твердость металла.
При изготовлении головок ЗЗА применяются вставные седла под клапаны из жаростойкой металлокерамики.
Для плотной и надежной посадки седел и втулок клапанов, головку нагревают примерно до 170—200°С, а седла и втулки охлаждают до температуры минус 80°С. После такой сборки образуется сверхпрочное соединение.
Для обеспечения точности, головки цилиндров обрабатываются за минимальное число переустановок, а сам процесс обработки полностью автоматизирован. Головки блока цилиндров ЗЗА обработаны с высочайшей точностью. Каждая головка проходит тщательный автоматизированный контроль качества.
воздействию открытого пламени и давлению газа. Поэтому делают их в 1,5—2,0 раза толще стенок гильз цилиндров и интенсивно охлаждают, так как сгорание топлива сопровождается высокими температурами (в том числе и внутри головки цилиндров), очень важно разработать правильную концепцию охлаждения.
рабочих поверхностей (охлаждающих и впускных/выпускных каналов) головок цилиндров, при изготовлении литейных форм, и в особенности при изготовлении стержней, используются современные формовочные материалы и связующие, гарантирующие хорошую размерную стабильность стержней и стержневых пакетов. Используемое связующее вещество в процессе литья и кристаллизации обладает высокой прочностью в нагретом состоянии, что позволяет исключить опасность разрушения стержня и недостаточную стабильность размеров даже в критических условиях применения филигранных стержней.
обрабатываются за минимальное число переустановок, а сам процесс обработки полностью автоматизирован. Головки блока цилиндров ЗЗА обработаны с высочайшей точностью. Каждая головка проходит тщательный автоматизированный контроль качества.