В двигателе внутреннего сгорания прокладка головки блока цилиндров обеспечивает уплотнение между блоком двигателя и головкой (ями) цилиндров .
Его цель — герметизировать газообразные продукты сгорания внутри цилиндров и не допустить попадания охлаждающей жидкости или моторного масла в цилиндры. [1] Утечки в прокладке головки блока цилиндров могут привести к плохой работе двигателя и/или перегреву.
В двигателе внутреннего сгорания с водяным охлаждением между блоком двигателя и головкой блока цилиндров циркулируют три жидкости :
Для правильной работы двигателя необходимо, чтобы каждый из этих контуров не протекал и не терял давление в месте соединения блока цилиндров и головки блока цилиндров. Прокладка головки блока цилиндров является тем уплотнителем, который предотвращает эти утечки и потери давления.
Утечка в прокладке головки блока цилиндров (часто называемая «прогоревшей прокладкой головки блока цилиндров») может привести к утечке охлаждающей жидкости, продуктов сгорания или и того, и другого.
Синий дым из выхлопной трубы говорит о том, что избыточное масло попадает в камеры сгорания (хотя есть и другие возможные причины, помимо утечки прокладки головки блока цилиндров). Белый дым из выхлопной трубы говорит о том, что охлаждающая жидкость попадает в камеру сгорания.
Утечки через прокладку головки блока цилиндров классифицируются как внешние и внутренние. Внешние утечки видны как масло или охлаждающая жидкость снаружи двигателя (обычно снизу). Внутренние утечки возникают, когда жидкости попадают в другой контур и могут привести к изменениям в охлаждающей жидкости или масле. Первое может быть связано с наличием пены (вызванной углеводородами) в расширительном бачке охлаждающей жидкости. Утечка охлаждающей жидкости в масляную систему может привести к появлению в масле вещества, похожего на майонез или молочный коктейль, которое часто можно увидеть на щупе или крышке маслозаливной горловины. Однако наличие этого вещества не является окончательным доказательством неисправности прокладки головки блока цилиндров, поскольку масло может смешиваться с охлаждающей жидкостью другими путями. Аналогично, вполне возможно, что прокладка головки блока цилиндров выйдет из строя таким образом, что масло никогда не вступит в контакт с охлаждающей жидкостью. Поэтому невозможно окончательно определить состояние прокладки головки блока цилиндров, осмотрев масло.
Если охлаждающая жидкость попадает в цилиндр, сгорание воздушно-топливной смеси нарушается, что снижает производительность двигателя и часто приводит к появлению пара (белого дыма) из выхлопной трубы. [4] Этот пар может повредить каталитический нейтрализатор . Если в цилиндры попадает очень большое количество охлаждающей жидкости, двигатель может пострадать от гидроудара , что может привести к его серьезному повреждению.
Когда газы сгорания выходят из цилиндра, это приводит к потере компрессии , что приводит к снижению мощности или неровной работе. Если газы сгорания попадают в систему охлаждения, это снижает эффективность системы охлаждения и может привести к перегреву двигателя. В других случаях газы могут просачиваться в небольшие пространства между прокладкой и головкой цилиндра или блоком двигателя, которые запирают эти газы, а затем высвобождаются при выключении двигателя. Затем эти газы попадают в охлаждающую жидкость и создают воздушные карманы. Иногда эти воздушные карманы могут попадать в термостат охлаждающей жидкости двигателя, заставляя его оставаться закрытым и вызывая дальнейший перегрев, тем самым создавая больше пустот между прокладкой и двигателем. В других случаях эти воздушные карманы также могут привести к тому, что двигатель вытеснит охлаждающую жидкость в переливной или расширительный бачок , тем самым уменьшая количество охлаждающей жидкости, доступной для охлаждения.
Распространенными методами испытаний на герметичность прокладки головки блока цилиндров являются испытание на сжатие (с использованием манометра ) , испытание на утечку или химическое испытание, которое определяет наличие углеводородов в охлаждающей жидкости. [5]
Стоимость сменного компонента (т. е. самой прокладки головки блока цилиндров) обычно относительно невысока, однако процесс замены требует значительных трудозатрат. [6] Это связано с тем, что процесс снятия и замены головки блока цилиндров является трудоемкой задачей.
Детонация двигателя может быть вызвана некачественным топливом, неисправностью двигателя или выбором неподходящих настроек топлива и/или зажигания во время настройки двигателя . Если детонация сильная, давление в цилиндре может увеличиться до восьми раз по сравнению с нормальным давлением, [ необходима ссылка ] , что может привести к отрыву головки цилиндра от блока цилиндров, нарушая уплотнение между ними. Большинство прокладок, используемых в двигателях стандартного производства, могут быть серьезно повреждены сильной детонацией.
Поскольку воздействие асбеста теперь признано опасным для здоровья [...], в настоящее время налажено производство прокладок головки блока цилиндров, не содержащих асбест.