Головка блока цилиндров (ГБЦ) принадлежит к категории важнейших компонентов мотора, независимо от спецификации, дизельного, бензинового, газового. По сути, ее можно сравнить с крышкой, расположенной над блоком цилиндров, обеспечивающей герметичность и конструктивную жесткость.
Концерн CAT, известный не только строительной техникой высочайшего уровня, но и комплектующими для нее, уделяет большое внимание проектированию, производству ГБЦ, использует фирменные технологии, особые материалы. Как именно достигается качество? Чем ГБЦ от CAT лучше аналогов?
Конструктивные особенности
Конструкция ГБЦ предполагает наличие множества отверстий, внутренних полостей. Все они имеют строго определенное назначение:
- Камеры сгорания;
- “Рубашка”, обеспечивающая циркуляцию воды или другого охлаждающего состава;
- Каналы для размещения клапанов;
- Отверстия для монтажа компактных деталей, обеспечивающих функциональность и точность работы мотора, датчиков, свечей зажигания;
- Технологические отверстия для болтов, фиксирующих головку на блоке цилиндров.
Функции
Головка блока цилиндров фиксируется при помощи мощных болтов, между ней и корпусом мотора находится прокладка из материала, выдерживающего интенсивное температурное воздействие, что защищает от прогара, обеспечивает герметичность конструкции, препятствует выходу раскаленных газов, образующихся при сжигании топливовоздушной смеси, наружу.
Проще говоря, нормальная работа ДВС без головки блока цилиндров оказалась бы невозможной. Прочие функции элемента выглядят следующим образом:
- Обеспечение конструктивной жесткости, защита от деформаций, вызванных выраженными механическими нагрузками, статическими и динамическими, высокими температурами;
- Обеспечение эффективного охлаждения. Устройство многих ГБЦ концерна Caterpillar предполагает наличие внутренних каналов, по которым циркулирует масло и охлаждающая жидкость. Грамотное размещение таких каналов способствует быстрому отводу избыточной тепловой энергии, исключает риск перегрева даже при максимальных нагрузках. Хорошему охлаждению способствует и материал головки, металл с высокой теплопроводностью;
- Повышение эффективности сжигания топлива. ГБЦ создает оптимальную конфигурацию камер сгорания, способствующую снижению топливного расхода при одновременном повышении мощности, крутящего момента и других характеристик ДВС;
- Обеспечение надежности монтажа компонентов мотора, в том числе привода ГРМ, температурных датчиков, пружин, приводов, свечей зажигания.
Материал
Классические ГБЦ производятся на основе алюминия или чугуна, однако, концерн Caterpillar модифицировал технологию выпуска, использует технологичный сплав, обладающий высокой теплопроводностью, за счет чего достигается эффективное охлаждение, механической и термической прочностью, что способствует продлению срока службы, гарантирует возможность эксплуатации техники в сложных условиях без риска поломки. Металлический сплав устойчив не только к физическим воздействиям, но и к коррозии.
ГБЦ делается по методу литья, что гарантирует геометрическую точность, соответствие проектным параметрам, снижает опасность появления внутренних и внешних дефектов, эрозии, пор, микротрещин, способных под нагрузкой спровоцировать разрушение детали.
Каждый выпущенный экземпляр проходит комплексную проверку, как внешнюю, так и при помощи ультразвукового аппарата, выявляющего внутренние пустоты. Такой подход гарантирует высочайшее качество товаров, возможность их использования на наиболее мощных моторах CAT, технике, работающей на наиболее ответственных объектах в бесперебойном режиме, площадках, расположенных в регионах с экстремальным климатом.
Производственная технология
Концерн Caterpillar использует собственную методику изготовления ГБЦ, отличную от конкурентов. Алгоритм выглядит следующим образом:
- Отливка заготовки из технологичного сплава;
- Обработка на современных станках с программным управлением, придание необходимой конфигурации, формирование отверстий, каналов;
- Финальная механическая обработка, удаление микродефектов, заусенцев;
- Промывка. Подача воды под давлением позволяет устранить все загрязнения, пыль, металлическую стружку и другие механические частицы, мешающие перейти к следующему этапу;
- Контроль герметичности. Недопустимы протечки охлаждающей жидкости из каналов и другие подобные проблемы, даже с минимальной выраженностью;
- Монтаж седел, направляющих клапанов;
- Автоматизированная финальная обработка седел и направляющих.
Преимущества
Достоинства ГБЦ Caterpillar выглядят следующим образом:
- Максимальная прочность и надежность. Деталь изготовлена из технологичных сплавов, на 100% адаптирована ко всем нагрузкам, температуре, давлению, повышающимся при воспламенении топливовоздушной смеси, ударам, вибрациям, независимо от продолжительности и выраженности;
- Повышение производительности двигателя за счет улучшения охлаждения, продуманной конфигурации камер сгорания;
- Упрощение установки вспомогательных компонентов и их настройки. Для каждой детали предусмотрено определенное посадочное место, что помогает надежно закрепить, отрегулировать и настроить ее.
Основное условие эффективной эксплуатации головки блока цилиндров – ее точный подбор, деталь должна соответствовать модификации ДВС.