Допустимый износ отверстия направляющих втулок клапанов не должен превышать 0,05 мм. При большем увеличении внутреннего диаметра втулки ее следует заменить.

Схема протяжки головки двигателя газ 53

Ремонт и установка головки цилиндров ГАЗ-66, ГАЗ-53

На двигателе устанавливают две головки цилиндров. Каждая головка центрируется двумя фиксирующими втулками-штифтами, запрессованными в блок цилиндров.

В головках цилиндров запрессованы направляющие втулки и седла клапанов.

Втулки клапанов — металлокерамические. Внутренний диаметр втулки впускного клапана 9 +0,022мм, а выпускного 11 +0,022мм.

Допустимый износ отверстия направляющих втулок клапанов не должен превышать 0,05 мм. При большем увеличении внутреннего диаметра втулки ее следует заменить.

Для запасных частей клапаны выпускают стандартного размера, а втулки — с внутренним диаметром, уменьшенным на 0,3 мм, т. е. с припуском под развертывание после запрессовки в головку цилиндров.

Изношенную втулку выпрессовывают при помощи выколотки. Новую втулку запрессовывают при помощи упорной оправки со стороны коромысел. Втулка над плоскостью под пружину клапана должна выступать не более чем на 22 мм. После запрессовки отверстие втулки клапана развертывают до соответствующего стандартного размера.

Седла клапанов изготовлены из чугуна. Мелкие дефекты рабочей поверхности седла можно устранить в процессе притирки клапана к седлу, а глубокие риски и другие большие дефекты — шлифованием седла с последующей притиркой клапана к седлу. Плотность посадки клапана в седле зависит также от концентричности рабочей фаски седла и отверстия направляющей втулки. Концентричность седла замеряют индикаторным приспособлением. Базой является отверстие направляющей втулки клапана, а ножка индикатора скользит по рабочей поверхности седла. Неконцентричность, допустимая без ремонта, не должна превышать 0,06 мм.

При замене седла клапанов удаляют при помощи твердосплавных зенкеров.

Перед установкой седла ремонтного размера его гнездо в головке цилиндров растачивают до размеров: Для седла впускного клапана 49,25 +0.027 мми выпускного — 38,75 +0,027 мм.

Перед запрессовкой в головку цилиндров седла и направляющие втулки клапанов охлаждают в твердой двуокиси углерода (сухом льде), а головку цилиндров нагревают до 160-175°С. Холодные седла и втулки при сборке должны входить в гнезда нагретой головки цилиндров свободно или с небольшим усилием. Под легкими ударами молотка по оправке седло и втулка клапана должны сесть на место. Ни в коем случае нельзя заколачивать седло или втулку с большим усилием, так как при этом нарушается посадка, и в дальнейшем при работе двигателя седло или втулка могут выпасть из своего гнезда. Операцию по установке седел и втулок в головку цилиндров необходимо выполнять быстро. При выравнивании температур в этом соединении появляются большие натяги, при которых дальнейшая запрессовка невозможна без больших усилий.

Рабочие фаски вновь установленных седел прошлифовать концентрично отверстиям в направляющих втулках клапанов. Для этого используют специальное приспособление. Разжимную справку устанавливают в обработанное отверстие втулки, а хвостовик оправки служит осью для шлифовального круга (привод от электродвигателя) с фаской под углом 45°. При шлифовке должна быть обеспечена концентричность рабочей фаски седла и отверстия втулки клапана 0,03 мм (по индикатору).

Головка цилиндров, поступающая на сборку, должна быть тщательно промыта, рубашка охлаждения должна быть очищена от накипи и грязи, масляные каналы — от шлама, а выпускные каналы — от нагара.

Запрессованные в головку блока направляющие втулки клапанов должны быть номинального или одного из ремонтных размеров и маркированы краской. Размеры втулок и их маркировка указаны в табл. 13.

Расстояние от верхнего торца направляющей втулки до плоскости головки должно быть равно 24 мм.

Седла впускных и выпускных клапанов должны быть шлифованы под 45° к оси направляющих втулок. Ширина рабочей фаски седла должна быть 1,5 — 2,0 мм.

Биение конических поверхностей всех седел клапана относительно осей отверстий направляющих втулок клапанов — не более 0,025 мм.

Запрессованные в головку цилиндров направляющие втулки клапанов по наружному диаметру могут быть номинального размера или ремонтного (увеличенного на 0,25 мм).

Впускной и выпускной клапаны

Диаметры стержней клапанов должны быть номинального или одного из ремонтных размеров, приведенных в таблице.

Рабочая фаска головки клапана должна быть шлифована под углом 45° к оси стержня.

Чистота рабочей поверхности фаски после шлифования должна соответствовать 8-му классу.

Биение рабочей поверхности фаски относительно стержня клапана не более 0,03 мм.

Сборка и установка головки цилиндров

Перед установкой клапаны и отверстия направляющих втулок должны быть тщательно протерты.

Клапаны со стержнями номинального или ремонтного размера должны быть установлены в направляющие втулки соответствующего размера.

Перед сборкой клапаны должны быть притерты к седлам в головке цилиндров.

Притирку производить пастой, состоящей из одной части микропорошка М20 ГОСТ 3647-59 и двух частей масла индустриальное 20 (веретенное).

После притирки рабочие фаски клапанов и седел должны иметь по всей окружности сплошную матовую полоску контакта шириной не менее ½ ширины фаски седла.

Притертые клапаны нумеруют по своим седлам и после не обезличивают. После притирки детали нужно тщательно промыть. Качество притирки должно быть проверено на герметичность (при избыточном давлении в 0,05 кГ/см 2 количество воздуха, пропускаемого клапаном, может быть не более 12 см 3 в минуту).

Порядок расстановки шпилек крепления стоек оси коромысел и выпускного трубопровода:

а) шпильки стоек М10х1 L=112 мм — две крайние;

шпильки стоек М10х1 L= 80 мм — две средние;

б) шпильки крепления впускного трубопровода:

крайние М10х1 L=30 мм;

средние М10х1 L=42 мм.

Перед установкой головки цилиндров в сборе с клапанами и выпускным трубопроводом шпильки крепления головки должны быть ввернуты в блок до отказа в порядке, указанном на рис. 1 и таблице.

Прокладка головки цилиндров не должна иметь трещин и выкрашивании асбеста.

Перед постановкой головку нужно тщательно продуть сжатым воздухом.

Головка цилиндров должна быть свободно без ударов надета на шпильки и установлена на два штифта.

При затяжке гаек шпилек головки цилиндров придерживаться порядка, указанного на рис. 1.

Гайки затягивают в два приема предварительно и окончательно.

Момент затяжки должен быть в пределах 7,3-7,8 кГм.

Окончательную затяжку нужно производить на холодном двигателе.

После горячей обкатки и полного остывания двигателя проверить момент затяжки, который должен быть 7,З-7,8 кГм.

При подтягивании гаек головки цилиндров гайки крепления впускного трубопровода ослабить.

Сборка и установка оси с коромыслами и стойками

Перед сборкой внутреннюю полость оси коромысел тщательно очистить от шлама, грязи и т. п. и продуть сжатым воздухом. Наружную поверхность протереть салфеткой и смазать тонким слоем веретенного масла.

Собранные коромысла на оси должны свободно проворачиваться без заеданий.

Регулировочный винт должен свободно без заеданий ввертываться в коромысло.

Оси коромысел с коромыслами и стойками в сборе устанавливать на шпильки головки блока так, чтобы в гнезда коромысел вошли головки штанг толкателей.

Зазор между клапанами и коромыслом на холодном двигателе должен быть в пределах 0,25-0,30 мм.

Регулировку зазора производить в следующем порядке: повернуть коленчатый вал в положение, соответствующее в. м. т. хода сжатия в первом цилиндре, для чего:

— закрыть пальцем отверстие для свечи первого цилиндра, повернуть коленчатый вал до начала выхода сжатого воздуха из-под пальца. Это произойдет в начале хода сжатия;

— осторожно повернуть коленчатый вал до совпадения риски на шкиве коленчатого вала с центральной риской указателя в. м. т. (рис. 10), расположенного на передней крышке блока, и отрегулировать зазоры между клапанами и коромыслами первого цилиндра.

Затем, поворачивая коленчатый вал каждый раз на 90˚, отрегулировать зазоры клапанов остальных семи цилиндров в порядке их работы 5-4-2-6-З-7 и 8.

Спрессовываем звездочку латунной оправкой и, поддев отверткой, извлекаем шпонку звездочки.

Устройство ГБЦ

• Основные детали и материал изготовления:

1. Основной модуль ГБЦ, для его изготовления используется сплав из алюминия.
2. Вставляющиеся клапанные седла, выполненные из устойчивого к высоким температурам чугуна.
3. Втулки-направляющие клапанов, материалом для их изготовления служит металлокерамика с медно-графитовыми добавками.

Устройство ГБЦ ГАЗ 53

Стандартный двигатель ГАЗ-53 имеет две головки блока, то есть на четыре цилиндра одного ряда устанавливается одна деталь.

• Крепление к блоку.

Головка блока цилиндров крепится к двигателю посредством вмонтированных в основной модуль шпилек с установленными под ними прочными шайбами. Соответственно, для ее демонтажа необходимо открутить все гайки по кругу и снять с основного блока.

Крепление блока и головки цилиндров

При соединении ГБЦ с блоком между ними устанавливается прокладка, выполненная из пропитанного картона с асбестовыми и графитовыми добавками, а также с армированным внутренним каркасом. Уплотнитель подлежит замене при каждом демонтаже детали.

Надо отметить, что перед началом мероприятий по снятию модуля необходимо ослабить крепление впускной трубы. Это позволит исключить случайные перекосы при затяжке.

• Момент затяжки.

Затяжка гаек при креплении головки к блоку осуществляется в определенной последовательности и с применением динамометрического ключа. Момент затяжки

составляет 73–78 Нм. Нарушение порядка или усилия может привести к преждевременному износу деталей двигателя.

Важно! При неправильной и не равномерной затяжке болтов крепления головки блока цилиндров, будет нарушена герметичность камеры сгорания, а это приведет к потере мощности, прогоранию прокладки и выходу из строя самой головки (возможна деформация или растрескивание корпуса).

О силах, действующих на ГБЦ во время работы мотора
При работе мотора автомобиля, головка подвергается воздействию высокого давления (за счет такта сжатия в камере сгорания давление может достигать до 15 атмосфер), высокой температуры сгорания смеси (около 550-600 ºС), вибрации со стороны кривошипно-шатунного механизма.
Между блоком цилиндров и головкой устанавливается прокладка, которая имеет определенную толщину – при затягивании болтов крепления головки, эта толщина уменьшается (дает усадку) и ГБЦ плотно прилегает к корпусу двигателя. Но во время затяжки, головка имеет свойство деформироваться на тысячные доли миллиметра, поэтому болты всегда заворачивают в определенном порядке.
Силы, действующие на ГБЦ во время затягивания болтов
В процессе затягивания болтов в местах их крепления давление на поверхность значительно повышается, что в свою очередь приводит к V- образной деформации «подошвы». При не соблюдении порядка затягивания, а также с не регламентированным моментом (усилием), монтаж головки может привести к прогоранию прокладки в следствии прорыва газов, что поведет за собой более серьезные последствия.
Когда необходимо производить затяжку ГБЦ?
На современных автомобилях уже не требуется повторная протяжка болтов крепления головки цилиндров – данные работы ранее осуществлялись на старых автомобилях семейства ВАЗ, УАЗ, МОСКВИЧ – эта операция являлась основной при прохождении машины ТО-1.
При замене прокладки нужно иметь нужное оборудование, благоприятные погодные условия (или учитывать существующие), прямые руки и светлую голову. Нужно учитывать, что температура окружающей среды довольно сильно может повлиять на процесс установки ГБЦ.
Применяемый инструментарий
Из оборудования необходим динамометрический ключ с калибровкой усилия под конкретный автомобиль (на разных машинах момент затяжки креплений может существенно отличаться), торцевая головка нужного размера, которая подходит к конкретному виду крепежа.
Итак, динамометрические ключи бывают нескольких видов:
• щелчковый;
• стрелочный;
• цифровой;
• иные приспособления.
Щелчковый ключ
Щелчковый (также предельный или пружинный) ключ применяется для быстрой затяжки резьбовых соединений с заданным крутящим моментом. При достижении нужного усилия, внутри ключа срабатывает пружинный механизм, в следствии чего слышен щелчок, свидетельствующий об необходимости прекращения затяжки текущим моментом (усилием). Погрешность такого ключа не превышает 4% (при условии корректного хранения и использования).

Стрелочный ключ
Стрелочный (торсионный) ключ являет собой рычаг со стрелкой и шкалой усилия (или индикатором часового вида), что делает его самым простым в использовании. При использовании такого ключа стрелка указывает на текущий момент затяжки при проворачивании рычага. Из минусов таких ключей стоит отметить довольно большую погрешность (от 5 до 20%), и со временем сталь утрачивает свою упругость, что делает невозможным его регулировку.

Цифровой ключ
Цифровой ключ (или цифровой адаптер) является самым точным инструментом в своей категории – его погрешность составляет всего 1%. Поэтому такие ключи часто используют при монтаже «ответственных» резьбовых соединений.

Иные приспособления
Самодельными динамометрическими ключами пользуются тогда, когда других приспособлений под рукой не имеется – обычно это самодельные механизмы, состоящие из трещотки и старых пружинных весов или современных цифровых. Но погрешность таких приспособлений намного выше, чем заводские ключи – это обусловлено неправильной калибровкой усилия.
Момент затяжки болтов (усилие)
Момент затяжки болтов для каждого автомобиля разный (в виду конструктивных особенностей). Для конкретного автомобиля есть своя таблица моментов затяжки креплений. В следующем разделе рассмотрим усилия крепежа ГБЦ на примере «вазовской» головки.
Правильный порядок затяжки
Существует определенный порядок затяжки болтов, почти на всех автомобилях он одинаковый – от центра головки к ее краям, крест на крест. Так, например, первыми затягиваются два центральных болта правого и левого рядов, затем два болта, находящиеся слева от центральных, затем два справа от центральных, потом два болта находящиеся слева в обоих рядах и завершают порядок болты находящиеся справа в обоих рядах.

Важно помнить, что крепеж всегда выполняется в три — четыре подхода:
Первый подход – усилие 3-4 кгс.
Второй подход – усилие 7 кгс.
Третий подход – усилие 9 кгс.
Последний подход – усилие 11,5 – 12 кгс.
Ошибки при монтаже головки
Если не использовать динамометрический ключ при монтаже головки блока цилиндров, то можно ошибиться с усилием, что приведет к неравномерному моменту. В таких случаях будет чрезмерное или недостаточное усилие, которое повлечет за собой либо деформацию поверхности головки, либо допуск прорыва газов, масла или охлаждающей жидкости. В обоих случаях это чревато тяжелыми последствиями для двигателя.
При соблюдении правил затягивания крепежных болтов, а также нужного момента, всегда можно рассчитывать на надежную и долговечную работу установленных деталей. Механизм газораспределения в двигателе играет основную роль, поэтому пренебрегать правилами монтажа составляющих элементов не стоит.
Какой из способов затяжки крепежей лучше?
Автомобили, произведённые до 2011 года, требуют регулярной подтяжки болтов головки блока цилиндров. Модели машин, выпущенные после 2010 года, обладают двигателями иной конструкции, из-за чего им не требуется проведение такого типа работ. Несмотря на это, проблема затяжки болтов особенно актуальна для владельцев ВАЗ 2106 и ВАЗ 2107, которые должны проходить ежегодный технический осмотр.
Накопление влаги в местах соприкосновения болтов со временем приводит к необходимости затяжки креплений в блоке цилиндров. При этом основной причиной этого становятся протечки моторного масла: постепенное его протекание из корпуса ДВС приводит к проблемам в работе цилиндров и постепенному выходу их из строя. Смазочная жидкость может протекать по разным причинам, среди которых числятся:
• Деформация металла головки блока цилиндров, что является следствием короткого замыкания в электрической сети авто или перегревом двигателя;
Повреждения головки блока цилиндров — последствия перегрева двигателя
Повреждения прокладки ГБЦ и ее выход из строя
Простой сменой прокладки в таком случае ограничиться не получится: при неправильно выставленном усилении новая будут стираться с такой же скоростью, что и ранее.
Процесс затяжки креплений головки блока цилиндров требует точного соблюдения всех особенностей и правил. Довольно часто новички и неспециалисты допускают ошибки, последствием которых становятся дефекты ГБЦ или блока цилиндров:
• Перетягивание болтов;
• Попадание в резьбовые колодцы смазочной жидкости;
• Крепления затягиваются в ошибочном порядке;
• Работа ключом с неподходящей насадкой;
• Попытка вкрутить болты неподходящей длины.
Без добавления смазочного средства вкрутить болт в резьбовой колодец, не очищенный от нагара, грязи и ржавчины, практически невозможно. Даже если затяжка будет выполнена, её момент не будет докручен до необходимой величины. Специалисты, работающие с двигателями автомобилей, наносят смазку только на болты, в то время как новички в силу неопытности и отсутствия знаний заливают масло непосредственно в колодец.
Расположение колодцев болтов ГБЦ
Затяжка болтов ГБЦ «на глазок», без использования динамометрического ключа, не приводит ни к чему хорошему: крепления либо перетягивают, либо недотягивают. В первом случае болты ломаются, из-за чего приходится отдавать в ремонт блок цилиндров. В большинстве случае головки болтов ГБЦ изготавливаются под наружный либо внутренний шестигранник, намного реже — под квадрат.
Последствия неправильной затяжки резьбовых соединений — поломанные и вышедшие из строя болты
Лишнее напряжение в корпусе ГБЦ обычно фиксируется при несоблюдении порядка затяжки болтов. ГБЦ выполнена из алюминия, который практически не переносит высоких нагрузок, быстро деформируется и покрывается трещинами. Через них вытекают продукты сгорания топлива, что провоцирует потерю мощности и приёмистости двигателя, повышению его аппетитов и снижению рабочего ресурса.
Растрескивание головки блока цилиндров из-за высокого напряжения
Каждый из способов затягивания резьбовых соединений ГБЦ обладает своими плюсами и минусами. Использование динамометрического ключа позволяет добиться точных результатов без повреждения деталей и болтов, которые могут привести к выходу двигателя из строя. Второй метод — без динамо-ключа — широко используется в народе благодаря своей простоте, доступности и отсутствию необходимости приобретать дорогостоящий ключ.
Несмотря на то что профессиональные механики советуют прибегать только к первому способу, производители автомобилей в технических руководствах нередко советуют использовать комбинированный метод. Суть его заключается в том, что при моментах затяжки свыше 8–10 кг*м велика вероятность стопроцентной ошибки даже с использованием смазочных материалов, поэтому крепежи сперва затягивают динамо-ключом до указанных значений, а потом доворачивают по углу.
Одной из важных частей двигателя является головка блока цилиндров. Правильная затяжка болтов, определение момента и порядок работ обеспечивают бесперебойную работу ГБЦ и силового агрегата автомобиля.
Когда необходимо делать затяжку?
Не каждый автолюбитель осознает важность этого нюанса. И не все водители понимают, что нужно соблюдать порядок затяжки штифтов головки блока цилиндров. Этот момент важен, и пренебрегать им не рекомендуется. Если являетесь владельцем ГАЗ 53 и неправильно затянули винты ГБЦ, это может стать причиной появления других неисправностей. Соответственно, ремонт двигателя повлечет множество денежных затрат.