Сила затяжки головки блока цилиндров: Затяжка болтов головки блока цилиндров: момент, усилие, схема

момент затяжки, схема и пошаговая инструкция, применяемые инструменты

Герметизация камеры сгорания обеспечивается головкой блока цилиндров. Этот элемент представляет собой основу устройства газораспределения. Регулировка узла производится с определенным моментом затяжки болтов ГБЦ, чтобы предотвратить прогорание прокладки. В то же время недостаток герметичности приводит к растрескиванию корпуса.

Содержание

Что такое момент затяжки

Перед тем как приступать к затяжке болтов и прочих крепежных материалов, следует разобраться в определении. Моментом затяжки называется усилие, прикладываемое к резьбовому соединению. Данная сила вступает в действие во время закручивания крепежного элемента. Если характеризовать момент затяжки профессиональным языком, то это величина, которая оказывает вращательное действие на твердое тело.

Особенность момента затяжки заключается в том, что это одна из важнейших величин в функционировании силовых агрегатов и прочих узлов. Все специалисты станций сервисного обслуживания и просто владельцы автомобилей стараются придерживаться точности затяжки.

Почему важна затяжка с определенным усилием

Для надежной эксплуатации транспортного средства необходимо соблюдать определенный момент затяжки коренных и шатунных вкладышей. При возникновении ошибок агрегат начинает работать неправильно, что в результате приводит к всевозможным поломкам. К примеру, если крепежи закручиваются с меньшим усилием, то постоянная вибрация будет ослаблять резьбовое соединение. Из-за этого уровень герметичности между деталями не будет соблюден.

Точно такая же проблема может возникнуть и в случае, если к болтам и гайкам будет приложено слишком большое усилие. После этого с большой вероятностью резьбовое соединение будет нарушено, либо срыв резьбы произойдет уже в процессе эксплуатации транспорта. Чтобы избежать критических поломок, необходимо следить за усилиями затяжки относительно класса прочности и размеров метиза.

Динамометрический ключ и его виды

Для обеспечения необходимой силы затяжки используют динамометрические ключи. Эти приспособления рассчитаны на предельные нагрузки, поэтому не стоит переживать о возможности выхода из строя ключа.

Основной характеристикой динамометрических ключей является их способность передавать максимально точный момент силы к метизам. Бывают разные типы устройств:

• стрелочный;
• предельный;
• цифровой.

Первый вариант можно назвать самым простым приспособлением. Стрелочный ключ работает за счет изгиба рычага, на котором установлена специальная шкала измерения момента. Преимуществом такого устройства является низкая цена и возможность затяжки в обе стороны, так как шкала рассчитана на двустороннее измерение.

Второй вариант – предельный ключ – характеризуется наличием пружинного механизма. Конструкция устроена таким образом, что на ключе можно выставить оптимальный крутящий момент и эффективно передать его на метиз. Также присутствует храповой механизм. При необходимом значении трещотка блокируется, и усилие ограничивается достигнутым моментом.

Третий вариант стоит дороже всех остальных, однако, демонстрирует отличные измерительные характеристики. Электронная составляющая позволяет достичь минимальной погрешности в процессе затяжки.

Можно выделить еще несколько достоинств:

• отображение крутящего момента на небольшом дисплее;
• световое обозначение;
• измерение крутящего момента у предварительно монтированного метиза;
• не нужна регулировка;
• удобная эксплуатация за счет трещотки;
• память для сохранения данных о моменте.

Единицы измерения прилагаемого усилия

Для обозначения усилия в качестве основной величины используется Паскаль. Международная система характеризует усилие затяжки болта как единицу механического напряжения или давления. Паскаль равен давлению, которое устанавливается силой в 1 ньютон, распространяющейся по плоской поверхности в 1 м².

Моменты затяжки резьбовых соединений различных деталей двигателя автомобиля

В различных элементах двигателя используется разные моменты затяжек. Величина зависит от размеров и прочности крепежа. К примеру, болт фиксации шкива распределительного вала имеет резьбу M10. Следовательно, момент затяжки должен быть 68,0-85,0 Нм.

Резьба болта маховика имеет значение M10×1,25 – то есть затяжка должна составлять 62,0-87,0 Нм.

Затяжка шатунных болтов немного отличается от фиксации коренных вкладышей, поскольку значение должно быть меньше. Момент фиксации шатунных крепежей в среднем равен 43,0-53,0 Нм.

Порядок затяжки резьбовых соединений

Правильность фиксации основных деталей зависит от многих факторов. Однако основным критерием принято считать порядок затяжки всех болтов головки.

На конструкции головки ГБЦ присутствует два ряда винтов, которые располагаются параллельно камере сгорания. Порядок действий – от первого цилиндра к последнему. Правильный порядок выглядит следующим образом:

• Центральные болты (2 шт.) левого и правого рядов. Четырехцилиндровые агрегаты оборудованы данными элементами между 2 и 3 цилиндрами.
• 2 крепежа, расположенные слева от центра.
• 2 винта справа от центра.
• 2 крепежа слева в двух рядах.
• 2 болта справа в двух рядах.
• Момент составляет до 1 кгс×м.

Моменты затяжек колесных гаек и болтов

Особое значение имеет соблюдение момента затяжки колесных болтов и гаек.

При монтаже применяйте только те метизы, которые соответствуют указанным нормам.

На разных моделях авто используются различные моменты. К примеру, на машинах марки Audi используется момент в 120 Нм. На транспортных средствах немецкого производства компании BMW крутящий момент равен 100-140 Нм.

Бренды Daewoo и Chevrolet предлагают усилие в 108-120 Нм.

Последствия неправильной затяжки болтов ГБЦ и других деталей двигателя

Несоблюдение моментов приведет к прорыву прокладки и дальнейшему протеканию охлаждающей жидкости. В результате владельцам придется выполнять капитальный ремонт силового агрегата. Неправильный момент затяжки вкладышей будет причиной их проворота. А недостаточное усилие при монтаже колес и вовсе приведет к аварийной ситуации.

Да!

45.29%

Нет. Требуются дополнительные ответы.
Сейчас спрошу в комментариях.

39.71%

Частично.  Еще остались вопросы. 
Сейчас отпишусь в комментариях.

15%

Проголосовало: 1360

Оцените полезность статьи, нам будет приятно 🙂

Момент и порядок затяжки болтов

Содержание

• 1 Вступление
• 2 Особенности работы с ГБЦ
  • 2.1 Проверка болтов ГБЦ
  • 2.2 Подготовка к затяжке
  • 2.3 Последовательность затяжки ГБЦ
• 3 Моменты затяжки ГБЦ

Вступление

Головка блока цилиндров (ГБЦ) – это один из самых важных элементов в двигателе автомобиля. Именно ГБЦ служит для распределения топливовоздушной смеси по камере сгорания. Между блоком и ГБЦ устанавливается прокладка, которая выполняется из металла либо паранита, и требует особого трепета при установке в виде затяжки.

При установке ГБЦ следует правильно затягивать болты с нужным моментом и в определенном порядке. Если не соблюсти какой-то из параметров, то вся проделанная работа может быть напрасной.

В данной статье рассказывается о порядке затяжки болтов ГБЦ, а так же моменте с которым нужно производить протяжку головки блока цилиндров на автомобиле Лада Приора.

Особенности работы с ГБЦ

После того как с двигателем будут произведены необходимые работы необходимо производить установку головки блока цилиндров. Между ГБЦ и блоком устанавливается прокладка и производится затяжка ГБЦ, но не все так просто. Для того чтобы правильно и без последствий протянуть головку необходимо проверить крепежные болты, соблюсти последовательность затяжки и протягивать ее с помощью динамометрического ключа. Начинать необходимо с проверки крепежных болтов.

Для установки ГБЦ понадобится:

• Штангель циркуль (линейка) – для замера длины болтов;
• Динамометрический ключ;
• Головки TORX E;
• Удлинитель ¼.

Проверка болтов ГБЦ

Новый болт головки цилиндров на двигателях 21126 имеет длину 98мм, соответственно старый болт, который будет использоваться должен иметь ту же длину. Если болт вытянулся до 100мм, то повторное использование такого болта не допускается. Растянутый болт может недожать прокладку или вовсе обломиться при затяжке.

Так же следует проверить целостность резьбы на болте, если она повреждена, болт необходимо заменить на новый.

Подготовка к затяжке

Обязательным условием перед установкой ГБЦ является подготовка блока цилиндров. Подготовка подразумевает под собой очищение резьбовых отверстий. В момент снятия ГБЦ в резьбовые отверстия попадает масло либо антифриз, который при затяжке может не позволить полностью затянуть болт. Именно остатки этих жидкостей необходимо очистить перед установкой ГБЦ.

Последовательность затяжки ГБЦ

Затягивать головку блока цилиндров необходимо в строгой последовательности. Если не соблюсти эту последовательность возможна деформация прокладки, а так же самой ГБЦ. Последовательность болтов показана на картинке ниже.

Последовательность затяжки ГБЦ 21126

Болты затягиваются от центра и крест-накрест. Это позволяет равномерно перенести давление на прокладку и саму головку.

Моменты затяжки ГБЦ

Затягивать ГБЦ необходимо в три захода. Затяжка болтов головки на 16-ти клапанном моторе отличается от 8-ми клапанного мотора. В 16-ти клапанном моторе применяются болты меньшего диаметра, поэтому момент затяжки на них меньше чем на болтах от 8-ми клапанного мотора.

Следует отметить, что АвтоВАЗ дает одни и те же моменты затяжки как для 8-ми клапанных моторов, так и для 16-ти клапанных, но как показывает практика болты меньшего диаметра применяемый в 16-ти клапанных двигателя не держат тот момент, который рекомендует мануал АвтоВАЗа.

Момент затяжки ГБЦ для 16-ти клапанного двигателя ВАЗ 2170:

• 1-й прием: Затяжка с усилием 20 Н*м;
• 2-й прием: Доворот на 90°;
• 3-й прием: Доворот на 90° завершающий.

При такой схеме затяжки ГБЦ, болты не «плывут», не растягиваются, не ломаются, а самое главное обеспечивают плотное прилегание прокладки к блоку и головке, что исключает риск пробоя прокладки.

Момент затяжки ГБЦ для 8-ми клапанного двигателя ВАЗ 2170:

• 1-й прием: Затяжка с усилием 20 Н*м;
• 2-й прием: Затяжка с усилием 60 Н*м;
• 3-й прием: Доворот на 90°;
• 4-й прием: Доворот на 90° завершающий.

Следует отметить что такой момент характерен только для 8-ми клапанных ГБЦ, так как болты крепления головки в таких ДВС имеют больший диаметр и, следовательно, держат больший момент затяжки.

Категория: Ремонт

← Проверка давления в системе смазки ДВС: Все о давлении масла

Поездка в Казахстан из России на автомобиле: Советы →

Болты с цилиндрической головкой

Прочные соединения для идеальной герметизации

Специальные болты для больших усилий затяжки

Практические советы

Серия двигателей — Уплотнительные головки прямо вверх —

Насколько важны различные крепления в двигателе?
Обратите внимание: болты головки цилиндров должны выдерживать огромные нагрузки, чтобы обеспечить плотное прилегание головки блока цилиндров к прокладке головки блока цилиндров и блоку цилиндров. В двигателе с четырехдюймовым диаметром цилиндра и максимальным давлением сгорания около 1100 фунтов на квадратный дюйм каждый цилиндр создает около 13 827 фунтов. давления на головку блока цилиндров при полностью открытой дроссельной заслонке. На самом деле болты с головкой могут выдерживать нагрузку более пяти тонн на болт при полностью открытой дроссельной заслонке!

Усилие зажима, которое обычно требуется для сохранения герметичности прокладки головки в этих условиях эксплуатации, примерно в три раза превышает пиковое давление, оказываемое на головку (это называется усилием отрыва). В результате болты вокруг камеры сгорания должны оказывать суммарное усилие около 41 500 фунтов. держать голову на месте. Если каждый цилиндр имеет четыре болта с головкой вокруг него, каждый болт должен оказывать зажимную нагрузку в 10 375 фунтов. Если на цилиндр приходится пять болтов с головкой, нагрузка должна составлять 8300 фунтов. за болт. Если на каждое отверстие приходится шесть болтов, то требуемая нагрузка падает до 6,9.16 фунтов за болт.

Головные болты действительно являются одним из самых важных крепежных элементов в любом двигателе. Следовательно, чрезвычайно важно, чтобы все болты с головкой были в идеальном состоянии, были установлены и смазаны должным образом, чтобы они не были перегружены.

Болт S-t-r-e-t-c-h и нагрузка
Хотя болты с головкой кажутся довольно жесткими крепежными элементами, на самом деле они рассчитаны на растяжение. Растягивание болта похоже на растяжение резиновой ленты. Это позволяет застежке прикладывать усилие к поверхности, удерживая детали вместе. Это особенно важно для поверхностей с прокладками, потому что прокладки имеют определенную деформацию, которую должны преодолевать крепежные детали для обеспечения герметичности.

Когда вы затягиваете головной болт, усилие, прилагаемое гаечным ключом, выполняет две функции. Во-первых, это преодоление трения между резьбой на крепежном элементе и резьбой отверстия в блоке и трение нижней стороны головки болта при ее вращении о головку блока цилиндров. На это приходится около 90% усилия, прикладываемого к гаечному ключу! Во-вторых, затягивание застежки растягивает ее, создавая зажимное усилие. Это составляет оставшиеся 10% силы, действующей на ключ.

Помните, мы говорили, что каждый болт головки должен прилагать усилие от четырех до пяти тонн (от 8 000 до 10 000 фунтов), чтобы удерживать прокладку головки герметичной. Таким образом, показания динамометрического ключа 80 футо-фунтов не означают, что болт имеет 80 фунтов. нагрузки на него. Шаг резьбы действует как винтовой домкрат, увеличивая коэффициент нагрузки. В результате каждый болт может оказывать зажимную нагрузку, в 100 и более раз превышающую показания вашего динамометрического ключа! Это также объясняет, как затяжка болта с головкой может оказать достаточное давление, чтобы фактически растянуть его на 0,006–0,010 или более в зависимости от длины крепежной детали.

По мере того, как головка нагревается, тепловое расширение еще больше растягивает болты головки, особенно в двигателях с алюминиевыми головками. Алюминий расширяется более чем в два раза быстрее, чем чугун, что создает еще большую нагрузку на болты с головкой. В типичном двигателе простой прогрев двигателя до нормальной рабочей температуры может привести к растяжению болтов головки цилиндров на 0,005 или более.

Болт с головкой проявляет максимальную зажимную силу, когда он растягивается до предела текучести. Это точка, в которой болт не может больше растягиваться без постоянной деформации. Подобно резиновой ленте, болт с головкой под нагрузкой растянется и вернется к своей первоначальной длине, когда нагрузка будет снята. Но если растянуть слишком сильно, болт либо удлинится навсегда, либо сломается. Болты с головкой, которые стали постоянно удлиненными, могут деформироваться по длине стержня или в области резьбы. Таким образом, проверка болтов с головкой на предмет очевидного «сужения» в хвостовике или в верхней части резьбовой области может выявить болты, которые были слишком сильно растянуты и должны быть заменены. Повторное использование деформированного болта сопряжено с риском, потому что болт может не удерживать надлежащий крутящий момент и может выйти из строя, когда вы попытаетесь снова затянуть его. Или, что еще хуже, в какой-то момент позже он может выйти из строя, что приведет к протечке прокладки головки блока цилиндров и/или перегреву двигателя.

Получите информацию о крутящем моменте
«Момент затяжки» (TTY) — это термин, с которым вы должны быть знакомы, поскольку он описывает тип болта с головкой, который используется на многих двигателях последних моделей. В отличие от обычных болтов с головкой, болты с головкой TTY предназначены для деформации, но делают это контролируемым образом. Как и стандартный болт с головкой, болт TTY будет растягиваться и пружинить до своего предела текучести. Но как только предел текучести пройден, болт постоянно растягивается и не возвращается к своей первоначальной длине. По этой причине болты TTY нельзя использовать повторно.

Зачем намеренно растягивать болты головки? Инженеры обнаружили, что они могут получить гораздо более равномерный зажим прокладки головки блока цилиндров, если все болты будут равномерно нагружены. Поскольку различия в трении между болтами всегда вызывают некоторую неравномерную нагрузку, растяжение болтов гарантирует, что все болты будут оказывать одинаковое усилие зажима независимо от показаний крутящего момента на ключе. Результатом является улучшенная герметизация цилиндра, увеличенный срок службы прокладки головки блока цилиндров и меньшая деформация отверстия цилиндра (для уменьшения прорыва газов и повышения мощности).

Как отличить болты с головкой TTY от болтов с обычной головкой? Болты с головкой TTY обычно длиннее и уже, чем болты со стандартной головкой. Заводские руководства по обслуживанию сообщат вам, в каких случаях используются болты TTY, и вы часто можете определить по процедуре затяжки головных болтов, являются ли болты TTY или стандартными. Болты TTY обычно имеют спецификацию затяжки под углом, а не конкретное значение крутящего момента (что требует использования углового манометра при затяжке болтов).

Процедура затяжки болта с головкой TTY с крутящим моментом включает его затяжку до достижения определенного значения крутящего момента. Затем болту делают дополнительный оборот на заданный угол (скажем, на дополнительные 45–9°).0 градусов), чтобы нагрузить болт выше его предела текучести для максимального давления зажима.

Уловки с крутящим моментом
Как мы уже говорили ранее, величина крутящего момента, необходимая для достижения заданной зажимной нагрузки при затягивании болта с головкой, зависит от степени трения между резьбой крепежного элемента и головкой болта о головку цилиндра. Таким образом, все, что уменьшает трение в резьбе, также уменьшает величину крутящего момента, необходимого для крепления. Другими словами, все, что снижает трение, также увеличивает зажимную нагрузку, создаваемую болтом с головкой при заданном значении крутящего момента.

Как правило, перед установкой болтов резьбу и нижнюю сторону головки большинства стандартных автомобильных болтов следует смазывать моторным маслом. Значения крутящего момента, указанные производителем двигателя, обычно основаны на смазанных маслом резьбах и крепежах, а не на сухих крепежах. В большинстве руководств по техническому обслуживанию рекомендуется использовать чистое масло 30W или мультивязкое масло 10W-30. Хотя 10W-30, очевидно, является более жидким маслом, чем обычное масло 30W, один инженер по прокладкам, с которым мы беседовали, сказал, что разница незначительна и почти не оказывает заметного влияния на нагрузку на болты.

Однако при использовании других смазок для резьбы результаты могут отличаться. Сборочные смазки на основе молибдена, графит, продукты на основе тефлона и даже пчелиный воск можно использовать для смазки резьбы и головок болтов. Но эти смазочные материалы обычно снижают трение намного больше, чем обычное моторное масло, поэтому использование любого из этих продуктов требует соответствующего уменьшения прикладываемого крутящего момента. Некоторые эксперты рекомендуют использовать на 20% меньший крутящий момент при затягивании болта с головкой, смазанного молибденом, графитом, тефлоном или воском. Следуйте рекомендациям производителя смазочного материала или болтов (болты и шпильки с головкой вторичного рынка обычно поставляются со специальной смазкой).

Те же меры предосторожности применимы к болтам с головкой, которые ввинчиваются в водяные рубашки. Резьба должна быть покрыта герметиком, чтобы предотвратить утечку охлаждающей жидкости, а герметик будет действовать как смазка для уменьшения трения. При использовании герметика следуйте рекомендациям OEM-производителя или поставщика герметика в отношении того, какой крутящий момент следует прикладывать к болту (болтам).

Установка болтов с головкой всухую может привести к проблемам, так как повышенное трение в резьбе может снизить усилие зажима до 25 процентов и более при том же показании крутящего момента.

Грязная, деформированная или поврежденная резьба также может вызвать проблемы при затяжке болтов с головкой. Вы можете подумать, что приложили правильный крутящий момент, но болт может оказывать гораздо меньшее усилие зажима, чем обычно, в зависимости от того, насколько велико трение в резьбе. Грязная резьба может снизить усилие зажима до 50 и более процентов!

Количество спусков болта с головкой также влияет на крутящий момент и усилие зажима. Новая резьба более шероховатая, чем использованная, и создает большее трение (что снижает усилие зажима). Когда болт с головкой сбивается, новая резьба слегка полируется. Это уменьшает трение и увеличивает усилие зажима при следующем повторном использовании того же болта. После четырех или пяти циклов может наблюдаться значительное снижение трения и значительное увеличение силы зажима. В результате болты со стандартной головкой могут быть растянуты или сломаны, если болт со стандартной головкой используется повторно более нескольких раз.

Это ваш первый раз?
Одна вещь, которую вы, как производитель двигателей, никогда не знаете, это то, был ли двигатель ранее перестроен или сколько раз головка блока цилиндров была включена и снята с двигателя в течение его срока службы. С двигателем с небольшим пробегом, вероятно, можно с уверенностью предположить, что головки никогда не снимались с двигателя, а если и снимались, то только один раз. Поэтому, вероятно, безопасно повторно использовать оригинальные болты с головкой, если они не являются болтами с головкой TTY (которые не следует использовать повторно). На двигателе с большим пробегом или высокопроизводительном двигателе рискованно повторно использовать оригинальные болты головки блока цилиндров, потому что двигатель уже мог быть разобран несколько раз. Гораздо безопаснее выбросить старые болты и установить новые.

Когда используются новые болты с головкой, некоторые эксперты рекомендуют несколько раз «задействовать» болты для повышения точности загрузки. Несколько раз затяните болты примерно до 50 процентов от их конечного значения крутящего момента, прежде чем окончательно затянуть их до полного значения.

С гоночными двигателями большинство гонщиков все равно не используют болты с головкой. Все они используют шпильки. Шпильки обеспечивают более равномерный зажим, чем болты, и не изнашивают резьбу в блоке, если головки приходится неоднократно снимать для демонтажа и проверки.

Точность крутящего момента
Многие никогда не проверяют точность своих динамометрических ключей. «Старомодные» динамометрические ключи с отклоняющей балкой являются наименее дорогими ключами, но также наиболее точными с точки зрения калибровки удерживания. К сожалению, их труднее всего читать из-за указателя и шкалы на ручке. Динамометрические ключи с циферблатом легче считываются, но они дороже и могут быть повреждены при падении. Ключи с регулируемым крутящим моментом, которые можно предварительно настроить на «щелчок» или проскальзывание при достижении определенного значения крутящего момента, являются самыми простыми в использовании, но они дороги и требуют регулярной повторной калибровки (каждые 100 двигателей или шесть месяцев, в зависимости от использования). .

Знаете ли вы Когда инженеры проектируют новый двигатель, одной из многих задач, которые они должны решить, является определение размера болтов с головкой и того, какой крутящий момент потребуется для достижения надлежащего усилия зажима. Что-то из этого исходит из предыдущего опыта, а что-то приходит путем проб и ошибок. Учитываются сжимаемость и упругость прокладки головки блока цилиндров, конфигурация головки блока цилиндров, количество болтов вокруг каждого цилиндра, сравнительная длина болтов головки блока цилиндров (все они одинаковой длины или разной длины) и т. д. учитывать при расчете того, какой крутящий момент требуется для достижения определенной зажимной нагрузки.

Где найти TTY Болты с головкой TTY обычно используются в двигателях с алюминиевыми головками цилиндров (с большим тепловым расширением) и многослойными стальными (MLS) прокладками головок. Прокладки головки блока цилиндров MLS представляют собой очень жесткие прокладки с гораздо меньшей сжимаемостью, чем стандартные прокладки головки блока цилиндров с мягким покрытием. С другой стороны, прокладки ГБЦ MLS почти пуленепробиваемы и вызывают гораздо меньшую деформацию отверстия, чем другие типы прокладок ГБЦ, потому что они требуют меньшего усилия зажима. Но для правильной герметизации прокладкам головки MLS требуются очень гладкие (почти полированные) плоские поверхности головки и блока. Это, в свою очередь, требует очень точных и равномерных прижимных усилий головными болтами. Вот почему в этих двигателях используются болты с головкой TTY.

Представления Смита Другой пионер производительности, Кэрролл Смит, добился больших успехов в качестве руководителя экипажа/менеджера команды в некоторых из величайших гоночных команд, в том числе Кэрролл Шелби в Ле-Мане, выигравший команду Ford Cobra Team. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт