ГБЦ - сердце автомобиля

После относительной модернизации бензинового двигателя он остался неизменным до сих пор.
И, по большому счету, двигатель 21-й «Волги» и суперсовременной «Шкоды» не отличаются в общей архитектуре своего устройства. Разве что на «Волге» он стоит продольно, а на «Шкоде» - поперечно.

Конструктивно бензиновый двигатель состоит из двух частей, разделенных горизонтально.
Нижняя, более тяжелая часть, называется картером. В ней расположен коленвал, который связан через сцепление с первичным валом коробки передач, дающей движение автомобилю.

Верхняя, более легкая часть, именуется головкой блока цилиндров (ГБЦ согласно автомобильной аббревиатуре).
Головка блока цилиндров представляет себе массивный элемент, в котором расположены цилиндры, дающие автомобилю движение.

Как они его дают? В каждом цилиндре двигается поршень, который при рабочем ходе передает крутильное усилие коленвалу.
Поршни и коленвал соединены шатунами, которые сверху прикрепляются к особой детали поршня – поршневому пальцу – вкладышами, представляющими собой две детали с полукруглыми отверстиями, стянутые болтами. Нижняя часть поршня точно так же соединена с выступами коленвала.

Поскольку частота вращения коленвала, даже обычного автомобиля достигает 5-6 тысяч оборотов в минуту, в соединениях шатунов возникает чудовищное трение, которое компенсируется работой маслонасоса, поливающего маслом и коленвал и шатуны.

Для любого автомобиля степень компрессии – то есть герметичности между поршнем и цилиндром – является важнейшим фактором. Поэтому обычно каждый поршень имеет три канавки, куда при монтаже вставляются 3 кольца: два компрессионных, обеспечивающих невозможность прорыва рабочих газов в картер, и одно маслосъемное. Последнее кольцо счищает масло с цилиндра, чтобы он не попало в камеру сгорания и автомобиль бы не дымил, как паровоз.

В верхней части цилиндра находится камера сгорания, где работают свеча и клапаны: впускной и выпускной. В последнее время для большей эффективности работы двигателя используются 4-клапанные системы: два впускных и 2 выпускных.
Работа клапанов – это важнейший фактор работы самого двигателя. Вся система клапанов называется газораспределительной системой (ГРМ). Их ход вверх-вниз обеспечивается кулачковой системной клапанных валов, которая приводится в действие от одной из выходных осей коленвала.

В маломощных (обычно до 200 л.с.) двигателях система ГРМ управляется зубчатым ремнем, который находится снаружи двигателя, легко проверяется и так же легко заменяется.

В современных автомобилях параметры камеры сгорания строятся так, что не происходит ее повреждения и выхода из строя клапанов даже в случае обрыва ремня. Впрочем, в ременных двигателях это происходит редко.

Двигатели большей мощности имеют привод ГРМ при помощи цепи, которая находится внутри двигателя и омывается маслом.
Но не стоит считать, что металлическая цепь намного надежнее ремня. Порвать ее и прийти к весьма дорогостоящему ремонту двигателя очень просто. Надо разогнаться на трассе километров до 200, а потом, не снимая ноги с акселератора, выключить сцепление. Работающий на бешеных оборотах двигатель получает полную свободу и мгновенно разгоняется до красной зоны тахометра. Система управления клапанами не успевает справиться с возросшими оборотами. Клапана ударяются в цилиндры, на цепь поступает дополнительная нагрузка, и она не выдерживает.

Что касается ГБЦ, то, несмотря на возвратно-поступательное движение цилиндров, боковое качание шатунов со временем приводит в эллипсоидальной расточке цилиндра. Что требует ремонта, поскольку при этом резко теряется компрессия.

Все двигатели делятся на гильзуемые – в которых рабочее пространство цилиндра образуется вставленной в ГБЦ гильзой. Ремонт такого двигателя достаточно прост.

У негильзуемого двигателя устранение эллипсоидальности сечения цилиндра требует специальной операции выравнивания – хонингования и оснащения цилиндров другим комплектом колец.