Что касается периодичности проведения процесса затяжки, то, чаще всего, к ней прибегают, когда хотят предотвратить появление влаги или конденсата в местах соединения блока цилиндров и его головки, тоесть на стыках. Также, она не будет лишней в случае обнаружения утечки масла (одна из самых распространенных причин) или при выполнении автовладельцем ремонта мотора, включая замену прокладки двигателя внутреннего сгорания. Еще одной возможной причиной затяжки и регулировки ГБЦ, может стать нарушение структуры блока цилиндров или, когда в следствии перегревания мотора, головка цилиндра существенно пококоробилась, что также будет требовать соответствующего ремонта.

Конечно, если Вы имеете лишние денежные средства, то и переживать не за что. Достаточно просто подъехать на ближайшее СТО, а там его сотрудники сделают все что надо (или даже то чего не надо, главное же содрать побольше денег). Ну а те, кому все-таки интересна данная тема, должны знать: прежде чем разбираться в особенностях порядка затяжки головки блока, надо учитывать особенности параметров этого процесса для разных моделей автомобилей.

Если Вы, к примеру, уже проводили подобные действия на ВАЗе, не стоит считать себя профи, ведь при работе с ГБЦ современных иномарок эти знания и опыт могут вообще не пригодиться. Процессы затяжки и протяжки болтов головки блоков, выполняются в строгом соответствии с требованиями производителя, которые отмечаются в технической документации по ремонту и обслуживанию каждого отдельно взятого двигателя.

Обычно, подобные знания выручают когда нужно провести на них замену прокладки ГБЦ или отремонтировать силовой агрегат, а так как это случается не так часто, то и на практике применять их приходится сравнительно редко. Однако, некоторые мастера, после ремонта головки блока рекомендуют проводить выравнивание момента затяжки через тысячу километров пробега

2. Общие особенности технологии затяжки ГБЦ разных моделей двигателей

Процесс затяжки ГБЦ, так же как и прочие ремонтные вмешательства в ее работу (например, опрессовка) имеет свои особенности и параметры для каждой модели. Именно поэтому, лучше доверить выполнение всех действий квалифицированным работникам, имеющим определенные навыки и практику затяжки болтов ГБЦ.

Надо сказать, что профилактическая протяжка данных деталей, которая была так популярна в прошлые десятилетия и применялась в основном на моторах отечественных автомобилей (после проведения капитального ремонта силового агрегата или головки блока цилиндров), сегодня уже не актуальна.

Более того, так как конструкция этих деталей не предусматривает совершение протяжки, то подобное действие может только навредить качеству болтов. Соответственно, если раньше выполнение протяжки являлось обязательной составляющей любого техосмотра, то в наше время, данный пункт можно применить разве что к устаревшим моделям двигателей ВАЗов, ГАЗов и Москвичей.

3. Основные правила затяжки

Как уже говорилось, параметры и характеристики процесса затяжки ГБЦ у разных моделей двигателей существенно отличаются. Однако, существует ряд общих правил, которые могут быть использованы в ходе работы с любым из них. К ним относят следующие пункты:

• Применение указанного производителем порядка (схемы) затяжки болтов головки блока цилиндров и момента силы затяжки является обязательным условием качественного проведения ремонта.

• В ходе выполнения затяжки ГБЦ, стоит пользоваться только исправным и проверенным динамометрическим ключом. Обычный гаечный ключ для этих целей не подойдет. Также, не стоит полагаться на личный глазомер и надеяться на мышечную память.

• Сменные болты крепления ГБЦ должны находиться в идеальном состоянии (обязательное требование!!!). Применять старые или перерезанные детали – категорически не рекомендуется. Кроме того, не забудьте перед затяжкой проверить состояние и чистоту резьбы. Что касается «пружинных болтов», то они являются одноразовыми, и при повторном применении уже не будут обеспечивать необходимой силы затяжки, что в результате, чревато появлением масляной течи из-под прокладки головки.

• При использовании болтов типа TTY (применяются в основном на алюминиевых головках) проводить любую дотяжку или подтяжку категорически запрещается. Эта разновидность болтов, не имеет отношения к моменту силы затяжки, так как затягивается в соответствии с установленным градусом. Более детальная информация должна быть предоставлена в инструкции производителя.

• Покупая прокладку для ГБЦ, обратите внимание на наличие спецификации производителя, в которой обычно указывается, какой именно момент силы затяжки можно применять по отношению к данному типу прокладки. Эти данные очень важны, так как результаты (цифры) момента затяжки мотора не должны, сильно расходится с данными, касающимися момента затяжки прокладки.

• При наличии «слепого» отверстия для болта крепления ГБЦ, постарайтесь не перелить масло, заливая его перед затяжкой головки, в противном случае, болт не сможет дойти до конца. Если это отверстие сквозное, а второй его конец выходит в систему охлаждения, то прежде чем закручивать болт, смажьте резьбу пластичным герметиком.

• При проведении дотяжки/протяжки болтов головки цилиндра (допустим Вы приняли именно такое решение), обратите внимание на тот факт, что у двигателя с чугунной головкой она производится при минимальной температуре около 800 (что называется «на горячую»), а у двигателя с алюминиевой ГБЦ – на «холодную».

Затяжка болтов двигателя, ПРАВИЛЬНЫЙ способ

15 февраля 2019 г.

В какой-то момент своей карьеры мы все сталкивались со следующим сценарием: клиент представляет автомобиль, на котором прокладка головки блока цилиндров была заменена на оригинальную замену X -количество месяцев назад, и который теперь имеет безошибочные признаки того, что сменная прокладка снова взорвалась.

Заказчик утверждает, что двигатель ни разу не перегревался с тех пор и до сих пор, и что за это время система охлаждения не теряла охлаждающую жидкость. Кроме того, чтобы доказать, что работа не выполнялась механиком на заднем дворе, заказчик представляет профессиональный счет, в котором четко указано, что были выполнены все необходимые инженерные работы и испытания, а водяной насос, термостат и шланги радиатора были заменены в то время. заменена оригинальная прокладка. Радиатор также был химически очищен, и исторических кодов неисправностей нет. Так что же пошло не так?

Хотя существует множество возможных причин, которые могли пойти не так, в нашем гипотетическом примере наиболее вероятной причиной является тот факт, что головка блока цилиндров не была затянута должным образом. Таким образом, в этой статье мы более подробно рассмотрим, как работают болты, что следует учитывать при затяжке критических болтов и, что более важно, почему болтовые соединения выходят из строя, начав с определения некоторых общих терминов, которые часто используются, но не всегда понимаются. , например-

Предварительная нагрузка

«Предварительная нагрузка» — это общий термин, описывающий натяжение или усилие зажима, которое болт оказывает на соединение при затягивании болта. На практике предполагается, что общая сила зажима на ненагруженном болтовом соединении, таком как головка блока цилиндров, прижатая к блоку цилиндров, равна и противоположна предварительному натягу всех болтов. Следовательно, если указанный предварительный натяг не применяется ко всем болтам головки блока цилиндров в равной степени, почти наверняка может возникнуть одна или несколько проблем, таких как усталостное разрушение одного или нескольких болтов, или вибрация может привести к самоослаблению одного или нескольких болтов, приводит к отказу сустава.

Пробная нагрузка

Пробная нагрузка всегда выражается в единицах силы, например, в ньютонах (Н) или фунт-сила (фунт-сила) и, как таковая, является одним из трех механических свойств, определяющих общую прочность на разрыв болт, двумя другими свойствами являются предел текучести и предел прочности.

По сути, «пробная нагрузка» относится к максимально допустимой растягивающей силе, которую может выдержать болт без пластической деформации. Иными словами, болт должен оставаться в своей упругой фазе, когда к нему приложена заданная пробная нагрузка. На критических болтах двигателя и подвески испытательная нагрузка обычно колеблется от 85% до примерно 95% от предела текучести болтов.

Предел текучести

Предел текучести относится к силе растяжения, которая должна быть приложена к болту для того, чтобы вызвать заданную остаточную деформацию болта. В большинстве случаев указанная деформация ограничивается примерно 2% длины болта.

Предел прочности

Предел прочности относится к максимальному растягивающему усилию, которое болт может выдержать без разрушения.

Так что же все это значит?

На практике все вышеперечисленное можно применить к обычным болтам двигателя, которые нужно было просто затянуть с заданным значением крутящего момента, чтобы обеспечить необходимое усилие зажима в двигателях, которые не состоят из различных материалов, т. е. оба блока цилиндров а головка(и) блока цилиндров были изготовлены из чугуна.

В этих двигателях все части двигателя расширялись с одинаковой скоростью, когда были горячими, и сжимались с одинаковой скоростью, когда остывали. На практике это означало, что если бы правильное значение крутящего момента было приложено, скажем, ко всем болтам головки цилиндров, каждый болт был бы достаточно растянут, чтобы обеспечить зажимное усилие, необходимое для надежной герметизации прокладки как к головке цилиндров, так и к блоку цилиндров. .

Следует отметить, что хотя обычные болты несколько растягивались в процессе затяжки, их предел текучести никогда не превышался, а это означало, что эти болты восстанавливали свою первоначальную длину после снятия предварительного натяга. По этой причине можно было (и безопасно) повторно использовать обычные болты головки блока цилиндров несколько раз, если только они не были явно корродированы, изрыты или иным образом повреждены.

Однако новые конструкции двигателей, в которых использовались разные материалы, такие как чугун для блока цилиндров и алюминий для головок цилиндров, означали, что обычные болты больше не могли удерживать эти двигатели вместе, поскольку чугун и алюминий расширяются и сжимаются. по совершенно разным тарифам. Таким образом, чтобы решить проблему с разной скоростью расширения / сжатия, конструкторы двигателей были вынуждены разработать болты, которые можно было предварительно натянуть до их предела текучести без разрушения; эти болты известны как-    

Болты с крутящим моментом для текучести / Угловые болты

Как и в случае с обычными болтами, болты с крутящим моментом для текучести также затягиваются до тех пор, пока они не деформируются, но с тем основным отличием, что болты с крутящим моментом для текучести затягиваются до тех пор, пока они не деформируются, что с нашей точки зрения механика, является наиболее важной характеристикой, которую следует иметь в виду, и вот почему-

Когда момент затяжки болта головки блока цилиндров или любой другой критический момент затяжки болта двигателя затягивается, он проходит две важные фазы: это (для наших целей)

Эластичная фаза

На этом этапе болт растягивается при приложении к нему крутящего момента, но если крутящий момент будет снят, болт вернется к своей первоначальной длине. Важно помнить, что в упругой фазе болт не будет обеспечивать достаточную прижимную силу, чтобы надежно удерживать головку блока цилиндров.

Пластическая фаза

По мере того, как нагрузка на болт увеличивается, он подвергается пластической фазе, что означает, что болт растягивается до точки, после которой он не может восстановить свою первоначальную длину, если снять с него нагрузку. Именно в этом состоянии болт обеспечивает необходимую зажимную силу, чтобы надежно удерживать головку блока цилиндров.

Линия, разделяющая упругую и пластичную фазы, называется пределом текучести, отсюда и термин «момент до текучести» болта. Обратите внимание, что эта разделительная линия является функцией комбинированного воздействия нескольких факторов, включая крутящий момент, прикладываемый к болтам, материал, из которого изготовлен болт, наличие (или отсутствие) покрытий, гальванопокрытий или смазки на любой части болта. болта, угол шага резьбы, а также диаметр болта.

Все факторы, перечисленные выше, в дополнение к некоторым, не перечисленным, были включены в нечто, называемое «Фактор ореха», который обычно обозначается буквой «К» на инженерном языке. Однако нам не нужно углубляться в сложности вычисления фактора ореха здесь; достаточно сказать, что если техник использует должным образом откалиброванный динамометрический ключ и индикатор угла для затяжки головки цилиндров, маловероятно, что предел текучести болтов будет превышен.

Тем не менее, если предел текучести болта будет превышен, техник почувствует выраженное «смягчение» нагрузки, как если бы с болта содрали резьбу. В этот момент болт чрезмерно растянут (если он не сломается первым) и большая часть, если не вся прижимная сила, обеспечиваемая этим болтом, теряется, что приводит нас к следующему пункту: болты

Как и обычные болты, болты с предельным усилием затяжки также затягиваются в определенной последовательности и заданном количестве этапов, чтобы предотвратить деформацию головки блока цилиндров (или любых других компонентов), но с тем очень важным отличием, что начальная установка момента затяжки, которая известный как «плотный крутящий момент», всегда относительно низок. Например, типичная последовательность затяжки головки блока цилиндров может выглядеть так:

1.       Затяните все болты последовательно и в два этапа с моментом затяжки, скажем, 30 Нм
2.       Поверните все болты на 90 градусов в правильной последовательности затяжки
3.       Поверните все болты еще на 90 градусов в правильной последовательности затяжки

ПРИМЕЧАНИЕ: Приведенный выше пример процедуры затяжки является всего лишь иллюстративным примером. Всегда сверяйтесь с предписанными процедурами и спецификациями производителя при установке болтов, чтобы избежать проблем в дальнейшем.

Целью применения градусов вращения является обеспечение того, чтобы все болты были доведены до предела текучести более точно, чем это возможно при простом значении крутящего момента, потому что предписанное вращение учитывает тот факт, что только от 10 до 15 процентов значение крутящего момента дает полезное усилие зажима. По существу, затяжка болтов в градусах вращения в значительной степени устраняет эффекты трения между резьбой и поверхностью подшипника между головкой болта и шайбой подшипника. Применение градусов вращения, в отличие от значения крутящего момента, также устраняет недостаточную или чрезмерную затяжку, вызванную плохо откалиброванными динамометрическими ключами, поскольку угол поворота не зависит от прикладываемого крутящего момента.

С практической точки зрения следует отметить, что при приложении градусов вращения к болтам головки блока цилиндров достигаемые конечные усилия зажима, как правило, находятся в пределах 10 % от указанных пределов текучести, тогда как при простом значении крутящего момента окончательные усилия зажима может быть на 30% ниже требуемой. Основная причина больших расхождений при использовании только значений крутящего момента связана с широким разбросом значений крутящего момента (также известным как разброс предварительного натяга), который в основном является результатом общего коэффициента трения, который является функцией комбинированного трения под болтом. головкой и между ответными нитями.

На практике затяжка болтов, затянутых надлежащим образом, надежно удерживает головку блока цилиндров на протяжении всего срока службы двигателя, за исключением, конечно, таких бедствий, как перегрев двигателя, поскольку предел текучести болтов рассчитан на с различными скоростями расширения/сжатия, которые вызывают относительные боковые перемещения между компонентами.

Другие вещи, о которых следует помнить

С учетом всего вышесказанного, есть и другие соображения, которые следует учитывать при установке болтов головки блока цилиндров, наиболее важными из которых являются:0003

НЕ используйте метчики для очистки резьбовых отверстий

Несмотря на то, что удаление коррозии и других дефектов на резьбе отверстий под болты головки цилиндров в блоках цилиндров крайне важно, не менее важно НЕ использовать обычный метчик для нарезания резьбы. В отличие от метчиков для нарезки резьбы, пример которых показан выше, обычные метчики для нарезания резьбы удаляют материал с резьбы, что может привести к выпадению ступеней из отверстия при затягивании болта.

Кроме того, обязательно используйте воздух из цеха для выдувания мусора из отверстий после процесса очистки и убедитесь, что в отверстиях не осталось масла или других жидкостей.

Смазывать или не смазывать новые болты

Хотя существует столько же мнений по этому вопросу, сколько техников, выступающих за или против этой практики, факт заключается в том, что для затяжки требуется гораздо больше усилий. сухой болт, чем смазанный.

Однако реальная проблема заключается в том, что некоторые смазочные материалы могут работать слишком хорошо, например, противозадирные составы. Имейте в виду, что любой резьбовой крепеж зависит от трения, чтобы оставаться затянутым, поэтому, если используется смазка, которая позволяет вибрациям и тепловым циклам преодолевать это трение, крепежный элемент отвинчивается сам. Имейте в виду тот факт, что противозадирные составы предназначены для использования на крепежных элементах, которые должны быть удалены без поломки, что НЕ относится к болтам головки блока цилиндров.

Тем не менее, большинство поставщиков сменных болтов предоставляют инструкции по смазыванию новых болтов головки блока цилиндров, но во многих случаях в инструкциях не упоминается конкретный смазочный материал или, что еще хуже, не исключается или запрещается использование определенных смазочных материалов. В таких случаях лучше всего обратиться к поставщику за подробной информацией о рекомендуемых смазочных материалах или использовать специально изготовленную смазку для болтов в строгом соответствии с инструкциями, прилагаемыми к изделию.

Заключение

Из всего вышеизложенного должно быть очевидно, что установка критических болтов двигателя представляет собой гораздо больше, чем просто ввинчивание болтов и затягивание их до щелчка динамометрического ключа. На самом деле, большой процент отказов прокладки головки блока цилиндров может быть напрямую связан с плохой или неправильной процедурой затяжки болтов неопытными механиками, которые, если они прочитают это, должны принять к сведению четыре наиболее распространенных причины, по которым болты, и особенно головка блока цилиндров, болты, «откручиваются» сами-

•  Использование ранее использовавшегося крутящего момента для деформации болтов
•  Недостаточный предварительный натяг, достигнутый при установке болтов, что обычно вызывает чрезмерные относительные поперечные перемещения между компонентами
•  Упругое взаимодействие между болтами: это может произойти, когда затяжка одного болта в многоболтовых соединениях (например, в головках цилиндров) влияет на предварительный натяг соседних болтов. Основной причиной упругих взаимодействий между болтами является несоблюдение предписанной последовательности затяжки болтов.
•  Ослабление предварительной нагрузки болтов в результате проскальзывания прокладки или застревания прокладки в головке блока цилиндров. Основной причиной этого явления является использование нестандартных прокладок головки блока цилиндров, которые имеют тенденцию к расширению и/или сжатию при термоциклировании. Единственный надежный способ избежать этого — использовать сменные прокладки головки блока цилиндров OEM.

Характеристики крутящего момента головки цилиндров | Он все еще работает

от Пола Новака0003

Автомобильные двигатели подвергаются интенсивным нагрузкам и напряжениям, создаваемым процессом сгорания, происходящим в цилиндрах двигателя. Чтобы двигатель работал надежно, детали, из которых состоит двигатель, должны быть надежно закреплены, чтобы выдерживать эти давления и напряжения. Головки цилиндров герметизируют камеры сгорания и подвергаются одним из самых экстремальных давлений, поэтому болты, крепящие их, должны быть затянуты в соответствии с техническими характеристиками.

Крутящая нагрузка

Головки цилиндров крепятся к блоку цилиндров в соответствии с размерами, указанными в «футо-фунтах». Фунт-фунты относятся к величине крутящего момента, приложенного к болтам во время затяжки для создания зажимного усилия, удерживающего головку блока цилиндров на блоке цилиндров. Чем больше крутящий момент, приложенный к болтам, тем больше создаваемая зажимная сила. Величина крутящего момента, приложенного к болту головки блока цилиндров, измеряется с помощью динамометрического ключа, который показывает величину силы, приложенной к болту во время затяжки.

Характеристики крутящего момента

Величина крутящего момента, необходимая для крепления головки блока цилиндров к блоку цилиндров, зависит от типа двигателя. Величина прижимной силы и, следовательно, необходимого крутящего момента определяется величиной давления в цилиндре, которое будет создавать двигатель. Каждый болт головки блока цилиндров создает только часть общего усилия прижима, необходимого для прилегания головок цилиндров к блоку цилиндров. Чтобы определить, какой крутящий момент необходим для каждого болта, необходимо разделить количество болтов на общее давление в цилиндре, которое производит двигатель. Если двигатель создает давление 1500 фунтов, а головка блока цилиндров имеет 8 болтов, то каждый болт необходимо затянуть с крутящим моментом 187 фут-фунтов, чтобы прикрепить головку блока цилиндров к блоку.

Применение крутящего момента

Для того чтобы крутящий момент равномерно распределялся по уплотнительным поверхностям головок цилиндров и блока цилиндров, болты головки цилиндров необходимо осторожно затягивать поэтапно. В большинстве случаев необходимо сначала плотно затянуть каждый болт вручную, пока головка болта не окажется на одном уровне с поверхностью головки блока цилиндров. Затем болты частично затягиваются примерно до половины рекомендуемого крутящего момента в порядке, указанном производителем конкретного двигателя. Затем процесс выполняется еще раз в том же порядке, чтобы довести все болты до их указанной нагрузки крутящего момента.

Схема

Для каждого двигателя предусмотрена определенная схема затяжки болтов, которую необходимо соблюдать при затягивании головок цилиндров. Эта схема помогает равномерно распределить прижимное усилие по поверхностям, где головка блока цилиндров соприкасается с блоком цилиндров. Если эта схема не соблюдается или болты затянуты неравномерно, результатом могут быть слабые места, из которых может выйти давление в цилиндре, или деформация поверхностей головки цилиндров. Деформация или неравномерная затяжка могут привести к катастрофическому выходу из строя прокладки головки блока цилиндров и серьезному повреждению двигателя.

Пределы крутящего момента

Головки цилиндров должны быть затянуты с учетом определенных крутящих моментов. Если приложить слишком большой крутящий момент, поверхности головки блока цилиндров могут деформироваться, что приведет к выходу горючих газов через прокладку головки блока цилиндров. Слишком большой крутящий момент может привести к тому, что нагрузка на болты превысит их пределы, когда давление в цилиндрах двигателя возрастет, что приведет к катастрофическому выходу из строя болтов и, следовательно, к уплотнению между головкой цилиндров и блоком цилиндров.