Прокладка головки циліндрів

Прокладка головки циліндрів - це ущільнювальна деталь між блоком циліндрів і головкою блока циліндрів. Канонічна англійська назва - Gasket, cylinder head, поширена технічна назва - Head Gasket.

Прокладка одночасно герметизує камери згоряння, канали моторної оливи та порожнини системи охолодження. Вона працює під високим тиском і температурою, компенсує невеликі переміщення головки відносно блока та повинна зберігати герметичність після тисяч циклів нагрівання й охолодження.

Пошкодження прокладки не завжди означає видиме змішування оливи з антифризом. Пробій може виникнути між циліндром і каналом охолодження, між двома сусідніми циліндрами, між оливним і охолоджувальним каналами або по зовнішньому краю двигуна.

Головний принцип: заміна прокладки без пошуку причини її пошкодження часто закінчується повторним ремонтом. Потрібно перевірити площини головки й блока, систему охолодження, болти, різьбові отвори, висоту гільз, детонацію та роботу паливної системи.

Не відкривайте кришку розширювального бачка на гарячому двигуні.
Не продовжуйте рух при перегріві або різкому падінні рівня антифризу.
Не визначайте пробій тільки за емульсією під маслозаливною кришкою.
Не встановлюйте нову прокладку на неперевірену деформовану головку.
Не очищайте площини агресивним абразивним диском.
Не наносіть герметик на прокладку, якщо це не передбачено виробником.
Не встановлюйте прокладку неправильною стороною або зі зміщенням каналів.
Не використовуйте повторно одноразові розтяжні болти.
Не затягуйте головку без динамометричного ключа й кутоміра.
Не запускайте двигун із антифризом у моторній оливі.

Що герметизує прокладка

Між блоком і головкою проходять середовища з різними тисками й температурами. Прокладка розділяє:

камери згоряння;
канали подавання моторної оливи до головки;
канали повернення оливи в картер;
сорочку охолодження блока;
сорочку охолодження головки;
сусідні циліндри;
внутрішні порожнини двигуна та зовнішнє середовище.

Тиск у циліндрі значно перевищує тиск у системі охолодження. Тому навіть невелике пошкодження ущільнювального кільця камери згоряння може подавати гази в антифриз, не допускаючи при цьому помітного потрапляння рідини в циліндр на початковій стадії.

Основні типи прокладок

Багатошарова сталева прокладка MLS

Складається з кількох тонких сталевих шарів із профільованими ущільнювальними зонами та захисними покриттями. MLS-прокладки поширені в сучасних бензинових і дизельних двигунах.

Вони потребують точної геометрії та правильної шорсткості поверхонь. Навіть невеликі подряпини, корозія або сліди грубого шліфування можуть порушити герметичність.

Композитна прокладка

Має металеву основу або армування, покрите термостійким ущільнювальним матеріалом. Навколо циліндрів зазвичай розташовані металеві вогневі кільця.

Така конструкція краще компенсує окремі нерівності, але також потребує підготовлених площин і правильного притискання.

Металева або мідна прокладка

Застосовується в окремих спеціальних, спортивних і ремонтних конструкціях. Може вимагати додаткових ущільнювальних елементів або спеціально підготовлених поверхонь.

Прокладка з різною товщиною

Для частини дизельних двигунів товщина підбирається за виступанням поршнів або гільз. Варіанти позначають отворами, насічками, зубцями, літерами або каталожним номером.

Навіщо потрібна правильна товщина

Товщина прокладки впливає на відстань між головкою та поршнем, ступінь стискання, виступання клапанів відносно поршня і роботу камери згоряння.

Неправильна товщина може спричинити:

зменшений зазор між клапанами й поршнями;
зміну ступеня стискання;
ускладнений холодний запуск дизеля;
підвищене механічне навантаження;
погіршення згоряння;
контакт деталей після теплового розширення;
порушення заводських параметрів двигуна.

Після обробки головки не можна автоматично встановлювати товстішу прокладку без вимірювань і дозволеної ремонтної процедури.

Основні напрямки пробою

Із циліндра в систему охолодження

Гази прориваються в антифриз, створюють бульбашки, надлишковий тиск, викидання рідини та локальні повітряні пробки. Двигун може перегріватися під навантаженням, хоча під час спокійної роботи температура залишається нормальною.

Із системи охолодження в циліндр

Антифриз потрапляє в камеру згоряння. Можливі біла пара після прогрівання, солодкуватий запах вихлопу, пропуски під час холодного запуску та незвично чиста поверхня одного поршня.

Між сусідніми циліндрами

Компресія переходить із одного циліндра в інший. Два сусідні циліндри можуть мати знижені й близькі показники компресії, а двигун працює нерівномірно.

Між оливним і охолоджувальним каналами

Олива може потрапляти в антифриз, а охолоджувальна рідина - у систему змащення. Через вищий тиск оливи під час роботи першим симптомом іноді стає масляна плівка в розширювальному бачку.

Назовні

Олива або антифриз виходять по стику головки й блока. Зовнішнє підтікання не завжди супроводжується втратою компресії.

Ознаки пошкодження

перегрів двигуна без очевидної зовнішньої течі;
зникнення антифризу;
бульбашки в розширювальному бачку;
швидке підвищення тиску після холодного запуску;
надмірно тверді патрубки системи охолодження;
викидання антифризу через кришку бачка;
біла пара з вихлопу після повного прогрівання;
солодкуватий запах вихлопних газів;
пропуски згоряння під час першого запуску;
низька компресія в одному або двох сусідніх циліндрах;
масляна плівка в бачку;
світла емульсія в моторній оливі;
підвищення рівня оливи через потрапляння антифризу;
зовнішнє підтікання по стику блока й головки;
нестабільна робота після перегріву.

Важливо: відсутність емульсії не виключає пробій прокладки. Так само невеликий світлий наліт під кришкою може бути звичайним конденсатом після коротких поїздок.

Коли потрібно негайно зупинити двигун

температура вийшла за нормальний діапазон;
з'явилося попередження про низький рівень антифризу;
з бачка викидає гарячу рідину;
двигун працює з сильними пропусками після потрапляння рідини в циліндр;
рівень моторної оливи раптово підвищився;
олива стала світлою та непрозорою;
під час запуску двигун зупиняється через можливий гідроудар;
з вихлопу постійно виходить густа біла пара на прогрітому двигуні.

Антифриз у моторній оливі погіршує змащення та може швидко пошкодити корінні, шатунні підшипники, розподільні вали й турбокомпресор.

Причини пошкодження прокладки

перегрів двигуна;
деформація головки блока;
тріщина головки або блока;
корозія площин навколо каналів охолодження;
неправильна шорсткість після механічної обробки;
неочищені посадочні поверхні;
неправильна товщина прокладки;
зміщення прокладки під час складання;
перекриття каналів через неправильну орієнтацію;
повторне використання розтяжних болтів;
неправильний момент або кут затягування;
порушена послідовність затягування;
рідина або олива в глухих різьбових отворах;
недостатнє виступання гільз;
просідання посадочних місць гільз;
детонація та передчасне займання;
надмірний тиск наддуву;
неправильна робота форсунок;
локальний перегрів через повітря в системі;
попередній неякісний ремонт.

Що часто помилково вважають пробоєм прокладки

конденсат у вихлопній системі на холодному двигуні;
конденсат під маслозаливною кришкою;
негерметична кришка розширювального бачка;
зовнішній витік антифризу;
несправний теплообмінник моторної оливи;
негерметичний охолоджувач EGR;
тріщина впускного колектора з каналом охолодження;
витік через турбокомпресор;
неправильне видалення повітря із системи;
несправний термостат або водяний насос;
забруднений радіатор;
тріщина головки блока без пошкодження прокладки.

Первинна діагностика

Перевірити рівень антифризу тільки на холодному двигуні.
Оглянути систему на зовнішні витоки.
Перевірити моторну оливу та внутрішню поверхню кришки.
Зчитати коди несправностей і лічильники пропусків.
Оцінити умови перегріву та втрати рідини.
Перевірити роботу вентилятора, термостата й насоса.
Виконати контроль тиску системи охолодження.
Перевірити наявність продуктів згоряння в антифризі.
Виміряти компресію та провести пневмотест.
Оглянути циліндри ендоскопом.

Опресування системи охолодження

Опресування системи охолодження допомагає знайти зовнішній або внутрішній витік при заглушеному двигуні.

Якщо тиск падає, але зовнішньої течі немає, перевіряють циліндри, теплообмінники, радіатор печі та інші внутрішні напрямки витоку. Нормальний результат холодного опресування не завжди виключає пробій, який проявляється тільки під тиском згоряння.

Перевірка газів в антифризі

Перевірка наявності газів у антифризі проводиться спеціальним індикаторним реагентом або газоаналізатором.

Позитивний результат підтримує версію сполучення камери згоряння із системою охолодження. Негативний результат не завжди виключає невеликий або періодичний пробій, тому тест іноді повторюють на прогрітому двигуні та після контрольного навантаження.

Компресія та пневмотест

Вимірювання компресії двигуна може показати зниження в одному або двох сусідніх циліндрах. Однак невеликий пробій у канал охолодження іноді майже не впливає на показник компресометра.

Під час пневмотесту циліндрів спостерігають за розширювальним бачком. Бульбашки при подачі повітря в конкретний циліндр можуть вказувати на негерметичність прокладки, тріщину головки або блока.

Ендоскопія

Ендоскопія циліндрів двигуна допомагає побачити:

незвично чисте днище одного поршня;
краплі охолоджувальної рідини;
сліди корозії після стоянки;
різницю в нагарі між циліндрами;
пошкодження поршня після перегріву;
сліди контакту рідини з поверхнею циліндра.

Ендоскопія не дозволяє остаточно відрізнити пробиту прокладку від тріщини головки. Остаточне рішення часто потребує демонтажу й дефектації.

Підбір прокладки

VIN автомобіля;
код і серійний номер двигуна;
дату виробництва;
OE-номер;
діаметр циліндрів;
кількість циліндрів;
товщину прокладки;
кількість міток, отворів або насічок;
матеріал блока й головки;
тип гільз;
виступання поршнів або гільз;
розташування оливних і охолоджувальних каналів;
діаметр і положення направляючих втулок;
тип болтів головки;
технічну ревізію двигуна.

Дві прокладки з однаковим зовнішнім контуром можуть відрізнятися діаметром вогневих кілець, товщиною, покриттям і розташуванням невеликих каналів.

Підготовка головки блока

Після демонтажу перевіряють:

площинність контактної поверхні;
тріщини між клапанами й форсунками;
герметичність каналів охолодження;
корозію навколо отворів;
висоту головки після попередньої обробки;
стан сідел і напрямних клапанів;
стан різьбових отворів;
шорсткість площини після обробки.

Головку опресовують і вимірюють. Механічна обробка допускається лише в межах, визначених виробником. Надмірне зняття металу змінює ступінь стискання, фази та зазор між клапанами й поршнями.

Перевірка блока та гільз

площинність блока;
корозію поверхні;
тріщини між циліндрами й каналами;
стан різьби болтів;
виступання гільз;
рівномірність виступання по колу;
просідання посадочних місць;
сліди прориву газів на старій прокладці;
стан направляючих втулок.

Якщо гільза не створює потрібного притискання вогневого кільця, нова прокладка може швидко прогоріти навіть при правильно затягнутій головці.

Підготовка поверхонь

закрити циліндри й канали від сміття;
видалити старий матеріал без пошкодження металу;
не використовувати грубі абразивні круги;
очистити отвори болтів від рідини та бруду;
перевірити направляючі втулки;
знежирити площини дозволеним засобом;
не залишати ворс, абразив або герметик;
перевірити відповідність шорсткості типу прокладки.

Болти головки циліндрів

Разом із прокладкою перевіряють комплект болтів головки циліндрів. Багато сучасних болтів затягуються за технологією момент плюс кут і отримують контрольоване розтягнення.

Для такого кріплення повторне використання може не забезпечити потрібну силу притискання. Нові болти повинні мати правильну довжину, різьбу, головку й клас міцності.

Установлення прокладки

Перевірити каталожний номер і товщину.
Звірити всі канали зі старою деталлю та блоком.
Перевірити позначення TOP, FRONT або напрямну мітку.
Установити прокладку на чисті направляючі втулки.
Не пересувати її по площині після посадки.
Обережно встановити головку без удару по прокладці.
Установити підготовлені або нові болти.
Виконати затягування в заданій послідовності.
Дотриматися всіх етапів моменту та кутового довороту.
Не виконувати додаткове підтягування без прямої вимоги.

Універсального моменту затягування немає. Значення, кількість етапів, спосіб змащування різьби й послідовність беруть тільки з документації конкретного двигуна.

Чи потрібен герметик

Більшість сучасних прокладок головки встановлюється на чисті сухі поверхні без додаткового герметика.

Нанесення випадкового герметика може:

змінити коефіцієнт тертя між шарами;
завадити правильному стисканню профілів;
перекрити невеликий канал;
створити нерівномірну товщину;
пошкодити заводське покриття прокладки.

Будь-який додатковий склад застосовують тільки за прямою технічною інструкцією.

Що замінюють і перевіряють одночасно

комплект прокладок головки циліндрів;
болти головки;
прокладки впускного й випускного колекторів;
прокладку кришки головки;
сальники розподільних валів;
ущільнення форсунок;
привід ГРМ і натягувачі;
водяний насос;
термостат;
моторну оливу та масляний фільтр;
антифриз;
шланги й кришку розширювального бачка.

Заповнення системи після ремонту

Перевірити всі з'єднання та зливні пробки.
Заповнити систему антифризом потрібного допуску.
Виконати видалення повітря із системи охолодження.
Перевірити роботу обігрівача салону.
Контролювати фактичну температуру сканером.
Перевірити відкривання термостата й роботу вентилятора.
Оглянути стики на витоки.
Після охолодження повторно перевірити рівень.

Перевірка після ремонту

стабільність температури;
відсутність бульбашок у бачку;
нормальну жорсткість патрубків;
відсутність зовнішніх витоків;
рівень і стан моторної оливи;
рівномірність роботи циліндрів;
компресію за потреби;
відсутність продуктів згоряння в антифризі;
відсутність білого вихлопу після прогрівання;
збереження рівня антифризу після пробної поїздки.

Чому нова прокладка знову прогорає

головку не перевірили на тріщини;
площина залишилася деформованою;
блок має локальне викривлення;
шорсткість не відповідає MLS-прокладці;
неправильно підібрано товщину;
прокладку встановлено не тією стороною;
використано старі розтяжні болти;
порушено момент або послідовність затягування;
у різьбових отворах залишилася рідина;
гільзи мають неправильне виступання;
не усунуто несправність системи охолодження;
залишилася детонація або неправильне упорскування;
двигун знову перегріли під час першої поїздки.

Практичні випадки

Антифриз зникає, але зовнішньої течі немає

Під час холодного запуску один циліндр працював із пропусками. Ендоскопія показала незвично чистий поршень, а пневмотест створив бульбашки в бачку.

Патрубки швидко стають твердими

Тиск згоряння надходив у систему охолодження одразу після запуску. Перевірка газів у антифризі дала позитивний результат.

Компресія нормальна, але двигун перегрівається під навантаженням

Невеликий пробій відкривався тільки при високому тиску в циліндрі. Звичайний компресометр не показав критичного відхилення.

В оливі немає емульсії, але прокладка пошкоджена

Пробій з'єднував камеру згоряння тільки з каналом охолодження. Оливні канали залишалися герметичними.

Після заміни прокладка швидко прогоріла повторно

Головку обробили, але не перевірили виступання мокрих гільз. Притискання вогневого кільця було недостатнім.

Олива з'явилася в розширювальному бачку

Причиною виявився теплообмінник моторної оливи, а не прокладка головки. Діагностика запобігла непотрібному демонтажу двигуна.

Після перегріву двигун працював нормально

Відсутність симптомів не виключала деформацію. Перевірка після демонтажу показала викривлення головки й початкові сліди прориву газів.

Нову прокладку встановили, але двигун не запускався

Під час складання порушили механічні фази ГРМ. Несправність не була пов'язана з герметичністю нової прокладки.

Типові помилки діагностики

ставити діагноз тільки за білою парою;
вважати будь-яку емульсію доказом пробою;
не перевіряти зовнішні витоки;
не перевіряти теплообмінник і охолоджувач EGR;
обмежуватися тільки компресією;
не проводити тест газів у антифризі;
не виконувати пневмотест;
ігнорувати тріщину головки;
не аналізувати умови перегріву;
відкривати гарячий бачок для спостереження за бульбашками;
робити висновок за кольором антифризу;
не перевіряти тиск і стан кришки бачка.

Типові помилки ремонту

заміна без дефектації головки;
установлення на пошкоджену площину блока;
грубе абразивне очищення;
неправильна товщина прокладки;
перекриті канали;
додатковий герметик без дозволу;
старі розтяжні болти;
неправильне змащування різьби;
рідина в отворах болтів;
затягування без кутоміра;
порушена послідовність;
неперевірені гільзи;
неусунена причина перегріву;
неправильне видалення повітря;
експлуатація з антифризом у старій оливі.

Пов'язані товарні групи

Прокладки головки циліндрів
Комплекти прокладок головки блока
Болти головки циліндрів
Прокладки впускного колектора
Прокладки випускного колектора
Прокладки кришки головки
Сальники клапанів і розподільних валів
Антифризи
Моторні оливи й масляні фільтри
Деталі системи охолодження

Часті питання

Чи завжди при пробої з'являється емульсія?

Ні. Емульсія виникає тільки при певному напрямку витоку. Пробій між циліндром і каналом охолодження може не впливати на моторну оливу.

Чи завжди з вихлопу йде білий дим?

Ні. Невеликий пробій може подавати тільки гази в систему охолодження. Біла пара з'являється при надходженні достатньої кількості антифризу в циліндр.

Чи можна їздити з пробитою прокладкою?

Ні. Подальша експлуатація може призвести до перегріву, гідроудару, пошкодження підшипників, каталізатора, турбіни та головки блока.

Чи показує компресія пробій?

Іноді показує, особливо при витоку між сусідніми циліндрами. Невелике сполучення із системою охолодження може не створити значного падіння компресії.

Чи потрібно шліфувати головку при кожній заміні?

Не автоматично. Спочатку вимірюють площинність, висоту та шорсткість. Обробку виконують тільки за потреби й у дозволених межах.

Чи потрібно міняти болти?

Якщо вони є розтяжними або виробник вимагає одноразового використання, встановлюють новий комплект.

Чи можна наносити герметик?

Більшість сучасних прокладок встановлюють без герметика. Додатковий склад застосовують тільки за прямою інструкцією.

Як визначити товщину прокладки?

За каталогом, маркуванням, виступанням поршнів або гільз і вимогами конкретного двигуна.

Чому прокладка прогорає після перегріву?

Головка розширюється й деформується, сила притискання розподіляється нерівномірно, а ущільнювальні зони втрачають герметичність.

Що перевірити після ремонту?

Температуру, рівень антифризу, тиск у системі, відсутність газів, стан оливи, роботу циліндрів, герметичність стиків і правильне видалення повітря.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще прочитати по цій темі

Висновок

Прокладка головки циліндрів герметизує камери згоряння, оливні канали та систему охолодження між блоком і головкою. Її пошкодження може проявлятися перегрівом, газами в антифризі, втратою рідини, зниженням компресії, змішуванням технічних рідин або зовнішнім підтіканням.

Перед заміною потрібно знайти точний напрям витоку й причину пошкодження. Для цього застосовують опресування, перевірку газів в антифризі, вимірювання компресії, пневмотест, ендоскопію та дефектацію головки й блока.

Надійний ремонт потребує правильно підібраної товщини, підготовлених поверхонь, перевірених гільз, нових болтів за потреби, точної послідовності затягування та повного усунення причини перегріву. Проста заміна прокладки без цих робіт не гарантує герметичності двигуна.