Чаще всего охлаждающая жидкость идет в масло. Нарушение условий смазки приводит к выходу из строя вкладышей и шеек коленчатого вала, а недостаток ОЖ — к перегреву и дальнейшей деформации ГБЦ. Реже в воду прорываются выхлопные газы и масло, но последствия тоже плачевны.

Перетяжка болтов в сочетании с сильным перегревом могут привести к трещине в ГБЦ.

Как контролировать момент затяжки

С каким усилием затягивать головку блока цилиндров прописано в документации по ремонту. Там же обязательно присутствует схема затяжки болтов ГБЦ и описание технологического процесса. Для затяжки используют динамометрический и угловой ключи.

Виды ключей для правильной затяжки резьбовых соединений

Динамометрические ключи бывают:

• стрелочные;
• со щелчком;
• комбинированные;
• электронные.

Динамометрические ключи различаются размерами и диапазонами:

• Стрелочный, или шкальный представляет собой квадрат под головку, с гибким упругим рычагом — это чувствительный элемент ключа. На нем закреплена шкала, к которой от квадрата параллельно рычагу подведена неподвижная стрелка. При затяжке рычаг изгибается, и шкала вместе с ним поворачивается относительно стрелки. При определенном моменте затяжки болтов ГБЦ затяжку прекращают. Шкала такого прибора может быть вынесена на циферблат
• Ключ со щелчком чаще всего применяется для затяжки ГБЦ . Инструмент считается профессиональным и более точным, чем шкальный. К тому же он компактнее, и позволяет работать в труднодоступных местах, не всматриваясь в шкалу. Необходимый момент затяжки точно настраивается предварительно. При его достижении ключ щелкнет — значит работу нужно остановить.
• Комбинированный ключ — очень редкий. Дополнительно к шкале он имеет специальный зуб, который при достижении установленного момента срывается с упора и щелкает. Инструмент позволяет точно выдерживать параметр затяжки, а также наблюдать за динамикой изменения момента затяжки.
• Электронные динамометры при этих работах применяются редко, хотя и обладают высокой точностью.

Момент затяжки болтов головки блока пропорционален углу поворота в идеальных условиях. Однако сопротивление болта не постоянно: шероховатость резьбы, температура, смазка, попадание случайной взвеси — все влияет на показания. Наша задача — сообщить болту необходимый натяг, чуть растянуть его в диапазоне упругой деформации.

Угловой ключ нечувствителен к сопротивлению, а потому более точен. Им чаще производится затяжка головки блока цилиндров на окончательных этапах. В отсутствии углового ключа крепеж вращают, применяя засечки маркером или мелом, и считают количество граней. Этот метод примитивен, но обеспечивает необходимую точность и им пользуются профессионалы.

Динамометрические ключи являются не слесарным, а измерительным инструментом. Они не предназначены для постоянной работы в качестве трещотки, а тем более для срыва гаек.

Задать вопрос

Понимая предназначение инструмента, им важно правильно пользоваться. Я проводил обучение среди мотористов по обслуживанию газопоршневых электростанций дальнем севере. Мужики попались работящие и неумелые. Показал практически как пользоваться динамометрическим ключом со щелчком. Выставлять момент все натренировались. Объяснил, что как только ключ щелкнет, так все — затяжка окончена. Пошли работать. Тянуть-то нужно было всего лишь 5 кгс·м. Прохожу мимо одного, а он ногой в раму уперся и рожковым ключом эту гайку тащит. Спрашиваю, почему так делаешь, а он отвечает: «Все нормально. Я динамометром пятерку затянул, а потом просто придавливаю, для надежности». Не надо как лучше. Надо — как положено.

Стандартные моменты затяжки болтов головки блока цилиндров

Если открыть руководство по ремонту двигателя, там будут указаны стандартные моменты затяжки различных соединений, но не столь ответственных. Для таких операций, как затяжка болтов головки блока цилиндров, или шатунных болтов производитель отдельно указывает момент затяжки.

Размеры крепежа могут сильно отличаться от табличных данных на крепеж общего применения.

Если вам удастся вычислить правильный конечный момент затяжки, то где взять данные по промежуточным этапам, рекомендациям о прогреве, выдержке, смазке? С применением угловой затяжки этот вопрос вовсе теряет актуальность.

Когда необходимо производить затяжку ГБЦ

Затяжка болтов ГБЦ проводится при всех работах, связанных с установкой этой детали. Чаще всего встречается замена прокладки под головку. Ремонт самой головки, замена поршневых колец и многое другое также вызывает необходимость монтажа/демонтажа головки.

Замену лопнувшего болта ГБЦ можно произвести не снимая головки.

Регламентом технического обслуживания может быть предусмотрена протяжка болтов ГБЦ. Эта процедура относится больше к старым технологиям, но применяется и поныне в случае растяжения болтов, усадки прокладки или деформации самой головки.

Если вдруг незначительно потекла прокладка, можно попробовать произвести подтяжку, но, к сожалению, в большинстве случаев это не помогает.

Затяжка болтов ГБЦ: момент и порядок затяжки, способы и особенности работ

Очень часто при ремонте или замене головок не обращают внимание на состояние их посадочной поверхности. Может раковины и увидят, но тому, что головка выгнулась и стоит на блоке «домиком» значения не придадут, а это влияет на качество затяжки болтов ГБЦ. Головка блока в этом случае стоит на краях и приподнята посередине. Сила обжатия центральных болтов уходит на разгибание детали причем почти впустую.

Динамометрический ключ фиксирует необходимый момент, но усилия не хватает, чтобы прижать прокладку должным образом. Посередине она уплотняется меньше и срок ее службы сократится, хотя и не катастрофически.

Схема и порядок затяжки головки блока цилиндров

В инструкции по ремонту всегда представлена схема затяжки болтов ГБЦ. Болты головки надо прижимать от центра к периферии. Это улучшает прилегание и сокращает начальные напряжения. Правило незыблемое, но конкретные схемы разные. Продвижение от центра может идти крест-накрест по диагонали, или попарно (то слева, то справа). Бывает, что путь через все болты на схеме являет собой спираль.

Важно не запутаться, когда в некоторых случаях крепеж имеет разные размеры и, соответственно, разные моменты затяжки:

1. На нулевом этапе внимательно прочитайте руководство и выполните все технические условия. ТУ могут обязывать заменять болты при каждой установке, измерять их длину и сравнивать с предельно допустимой. Некоторые болты разрешено использовать определенное количество раз. При этом каждый раз нужно оставлять на головке кернение. Как правило, резьбы болтов и торцы шайб смазываются моторным маслом, но встречается и сухая установка.
2. Очень важно, и об этом в инструкциях пишут редко, удалить из отверстий под болты в блоке всякую влагу. Если этого не сделать, при затяжке болтов ГБЦ, они упрутся в масло, не смогут его сразу выдавить. Динамометрический ключ при этом покажет грамотную затяжку. Позже, жидкость все же выйдет наружу, и болт ослабнет окончательно.
3. Смазанные тонким слоем моторного масла болты вставляйте в отверстия и наживляют от руки. Закручивать лучше ручным инструментом (например, коловоротом) чтобы вовремя почувствовать, если в резьбе что-то не так. Прихватываем головку до фиксации.
4. Настраивайте динамометрический ключ и производите затяжку головки блока цилиндров по первому этапу. Работая правой рукой, придерживайте инструмент левой по оси вращения, чтобы избежать перекосов, снижающих точность затяжки. Только кручение. Движение инструмента должно быть равномерным, без рывков. Затем переходим к следующим этапам.

Порядок протяжки головки блока цилиндров тот же, что и при ее установке.

Порядок раскручивания крепежа обратен обтяжке. Не разбирайте узел как попало, расслабляйте конструкцию постепенно, от периферии к центру.

Регулировка момента затяжки болтов ГБЦ

Многие автолюбители сомневаются в грамотной затяжке головки блока цилиндров. Мол: «ремонтировались в поле, какие там динамометры». Можно подкорректировать: термины регулировка, настройка не очень подходят. Затяжку не регулируют, а стяжной крепеж не крутят в разные стороны, как гитарный колок, их правильно затягивают. Изменение момента идет только в сторону увеличения.

Если головку демонтировать не хочется, а проверить затяжку прикипело, желательно ослабить болты ГБЦ и затянуть далее согласно инструкции.

Например, последовательность затяжки следующая:

1. Обжатие моментом 8 кгс·м.
2. Доворот угловым ключом на 90°.
3. Доворот угловым ключом на 90°.

Должно быть так, а как затянуто — никто не знает. Постепенно раскручиваем болты до момента менее 8 кгс·м. Выравниваем затяжку до 8. Обжимаем на 90° все болты. И еще одна протяжка ГБЦ на 90°. Крепеж старый и какой-нибудь болт может лопнуть, или грани сорвет. Будем выкручивать чуть позже.

Затяжка болтов ГБЦ на дизеле и бензиновом моторе

Затяжка ГБЦ на дизеле проводится так же, как и на моторе с принудительным зажиганием. На дизелях чаще можно встретить чугунную головку, которую иногда, в соответствии с инструкцией обжимают на горячую. Но это не должно волновать: просто открывайте руководство, и выполняйте пункт за пунктом.

Дизельный мотор очень напряженный, поэтому все технические требования, такие как порядок затяжки болтов ГБЦ, момент затяжки нужно соблюдать особо педантично.

Может ли человек чувствовать момент затяжки.

С опытом безусловно приходит способность чувствовать стяжное усилие. Небольшие моменты можно научиться определять почти безошибочно, но с возрастанием нагрузки делать это все труднее.

Навык очень полезен. Динамометрический ключ — это техническое устройство, которое может выйти из строя. Мышечная память поможет нам держать инструмент под контролем и избежать поломки крепежа.

Как выкрутить болт ГБЦ с сорванными гранями из блока цилиндров

Сначала нужно попробовать выкрутить болт, не применяя режущего инструмента. Стружка и металлическая пыль, не говоря уже об абразиве, попадая в двигатель, не сулят ничего хорошего:

• Головку болта необходимо обстучать в осевом направлении через латунную проставку. Это значительно ослабит прочность соединения.
• Постарайтесь забить внутрь или снаружи головки болта подходящий инструмент. Дюймовый, метрический — уже все равно. Лишь бы держался. Откручивайте.
• Есть такой инструмент — гайкорез. Кольцо, внутрь которого выдвигается режущий зуб. Если позволяют габариты накиньте его на головку болта, вдавите зуб и пробуйте отвинчивать.
• Можно приварить новую гайку.
• Если есть сноровка, воспользуйтесь зубилом. Сначала зубилом, что поострей, внедритесь в головку крепежа. Теперь на этот уступ установите тупой инструмент и резко бейте на откручивание. Метод требует навыка, но он очень эффективен.

Если предыдущие варианты не дали результата, ручной пилой или болгаркой нарежьте шлиц и срежьте головку (сумейте не повредить посадочную поверхность). Распустите остальные болты и снимите головку блока. Обломок торчит высоко — все в ваших руках. Шпильковерт, шведки, крокодилы — вполне подойдут.

Если пришлось высверливать, то после прохождения отверстия сверлом воспользуйтесь экструдером — это конический инструмент с левой резьбой и крутым подъемом витков, который напоминает буравчик. Внедренный в сверление он жестко цепляется за стенки рабочими кромками. Вращайте его против часовой стрелке вместе с застрявшим метизом. Экструдер гораздо эффективнее вбитого внутрь трехгранного напильника.

Перед сверлением обезопасьте двигатель от попадания стружки.

Порядок затяжки болтов головки блока цилиндров в зависимости от модели авто

Таблица порядка и моментов затяжек болтов ГБЦ на автомобилях разных марок. Из примеров видно, что угловая затяжка находит широкое применение.

Модель	Моменты затяжек (нм)
	1 Этап	2 Этап	3 Этап	4 Этап
Нива (Шевроле)	20	70–86 31–39 (отдельно расположенный болт)	+ 90°	+ 90°
ВАЗ 1111 Ока (1998–2003)	20	69,4–85,7	+ 90°	+ 90°
ЗМЗ-409051. 10; ЗМЗ-409052.10	33–37	Выдержать 1 мин	+ 90°
КамАЗ 740 Прим: Резьбы предварительно смазываются тонким слоем графитной смазки.	39–49	98–127	186–206
ГАЗ-53	Окончательный момент затяжки болтов головки блока цилиндров 77–82, через некоторое время проверка момента и обжатие макс. моментом
Лада Гранта 21126 16 кл. паронитовая прокладка	20	69.4–85.7	+ 90°	+ 90°

*Сведения, приведенные в таблице, не являются руководящим документом и приведены с ознакомительной целью.

На заметку. Процедура затяжки ГБЦ на ГАЗ-53 понятна, но выделяется из общего ряда. Современные производители стараются по возможности конкретизировать этапы работ.

Уплотнение двигателя и правильное использование болтов с головкой

Насколько важны различные крепежные детали в двигателе? Учтите это: болты головки цилиндров должны выдерживать огромные нагрузки, чтобы головка блока цилиндров плотно прилегала к прокладке головки блока цилиндров и блоку цилиндров. В двигателе с диаметром цилиндра четыре дюйма 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.
В мощном двигателе или дизеле нагрузки еще выше. При пиковом давлении сгорания до 1400 фунтов на квадратный дюйм или выше в мощном двигателе или 2400 фунтов на квадратный дюйм в дизеле нагрузка на болты головки намного выше. Следовательно, усилие зажима болтов головки блока цилиндров даже более критично, чем в стандартном двигателе. Болты с головкой
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.
Болты на растяжение и нагрузка

Хотя болты с головкой кажутся довольно жесткими креплениями, на самом деле они предназначены для растяжения. 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. Это составляет около 90 процентов силы, действующей на ключ! Во-вторых, затягивание застежки растягивает ее, создавая зажимное усилие. Это составляет оставшиеся 10 процентов силы, действующей на ключ.
Одно из наиболее распространенных заблуждений относительно использования динамометрического ключа для затягивания болтов с головкой состоит в том, что значение крутящего момента на ключе указывает, какая нагрузка приходится на каждый болт. Показание на гаечном ключе говорит только о том, какое усилие закручивания прикладывается к каждому болту. Фактическая зажимная нагрузка будет намного выше и будет зависеть от трения в резьбе, размера, шага и диаметра ступеней и длины болта.
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? до 0,010? или больше в зависимости от длины застежки.
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 больше.
Болт с головкой проявляет максимальное усилие зажима, 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.
Когда инженеры проектируют новый двигатель, одна из многих задач, которые они должны решить, — это выяснить, какой размер болтов с головкой использовать и 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.
Torque-To-Yield

Torque-To-Yield (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 увеличения мощности). 9Болты с головкой 0003 TTY обычно используются в двигателях с алюминиевыми головками цилиндров (с большим тепловым расширением) и с прокладками головок из многослойной стали (MLS). 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.
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 затягивания болта с головкой TTY с крутящим моментом включает его затяжку до достижения определенного 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 затяжке 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 крепежных элементах, а не на сухих крепежных элементах. 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 применяются к болтам с головкой, которые ввинчиваются в водяную рубашку. 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, поскольку повышенное трение в резьбе может снизить усилие зажима до 25 процентов и более при том же указанном значении 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.
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, поскольку двигатель уже мог быть разобран несколько раз. Гораздо безопаснее выбросить старые болты и установить новые.
Когда используются новые болты с головкой, некоторые эксперты рекомендуют «задействовать» болты несколько раз, чтобы повысить точность 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 удерживающей калибровки. 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). .
Советы по установке

1) Убедитесь, что все болты с головкой находятся в идеальном состоянии с чистой и неповрежденной резьбой. Грязная или поврежденная резьба может давать ложные показания крутящего момента, а также снижать усилие зажима болта на целых 50 процентов! Проволочной щеткой почистите резьбу всех болтов, внимательно осмотрите каждый и замените те, которые имеют надрезы, деформированы или изношены. Если болт не вкручивается плавно в отверстие одним лишь усилием пальца, возникает проблема.
На шпильках или болтах вторичного рынка никогда не используйте плашку для повторной нарезки резьбы. Большинство из них имеют «скрученные» нити, которые прочнее стандартных. Используйте нитеобрезатель, чтобы очистить нити.
2) Грязная или деформированная резьба отверстий в блоке цилиндров может уменьшить усилие зажима так же, как грязная или поврежденная резьба на болтах. Пропустите донный метчик в каждое отверстие под болт в блоке. Вершины отверстий также должны быть скошены, чтобы самые верхние нити не выходили за поверхность настила при затягивании болтов. Наконец, очистите все отверстия, чтобы удалить мусор.
Если поверхность блока была восстановлена ​​и вы используете шпильки, а не болты с головкой, снимите фаску с верхней части каждого отверстия
3) Для болтов с головкой, которые ввинчиваются в глухие отверстия, слегка смажьте резьбу болтов, а также нижнюю сторону головок болтов. с моторным маслом. Убедитесь, что болты не упираются в дно и не гидроблокируются из-за попадания масла в глухое отверстие.
Для болтов с головкой, которые входят в кожух охлаждающей жидкости, покройте резьбу гибким герметиком. Отсутствие покрытия на резьбе может привести к просачиванию охлаждающей жидкости через болт.
4) Поскольку болты с головкой TTY необратимо деформируются после затяжки, их нельзя использовать повторно. Повторное использование болтов TTY приведет к их дальнейшему растяжению, что увеличивает риск поломки. Растянутый болт также не будет выдерживать такой же крутящий момент, как раньше, что может привести к потере зажимного усилия, что приведет к протечке прокладки головки.
5) Проверьте длину болтов. Убедитесь, что у вас есть болты правильной длины для применения и для каждого отверстия (некоторые отверстия требуют более длинных или более коротких болтов, чем другие). Если болт слишком короткий и зацепляет только несколько витков резьбы в блоке, он может вырвать резьбу из блока.
Болты также следует измерять или сравнивать друг с другом для проверки на растяжение. Любой растянутый болт должен быть заменен, потому что 1) он может быть опасно слабым, 2) он не будет должным образом удерживать крутящий момент и 3) он может выйти из строя при установке в глухое отверстие.
6) При установке болтов с головками в алюминиевые головки цилиндров под головки болтов необходимо использовать шайбы из закаленной стали, чтобы предотвратить истирание мягкого алюминия и помочь распределить нагрузку. Убедитесь, что шайбы расположены закругленной или скошенной стороной вверх и что под шайбами ​​нет мусора или заусенцев.
7) Замена поверхности головки блока цилиндров уменьшает ее общую высоту, поэтому обязательно проверьте длину болтов, чтобы убедиться, что они не упираются в глухие отверстия. Если болт доходит до дна, он будет прикладывать небольшое усилие зажима к головке, что может привести к протечке прокладки.
Если головка фрезерована и один или несколько болтов головки находятся в опасной близости от нижней точки, проблему можно решить, установив шайбы из закаленной стали под болты, чтобы поднять их, или используя медную прокладку головки вместе с с новой прокладкой головки, чтобы восстановить правильную высоту головки.
8) Перед установкой прокладки головки всегда сверяйтесь с указанной последовательностью затяжки и рекомендуемыми значениями момента затяжки болтов головки блока цилиндров. Никогда не угадывайте. Полные спецификации крутящего момента головки блока цилиндров для автомобилей отечественного и импортного производства можно найти в руководствах по обслуживанию и таблицах крутящего момента, опубликованных производителями прокладок.
9) Используйте точный динамометрический ключ для затягивания болтов с головкой стандартного типа в 3-5 шагов, следуя рекомендуемой последовательности и спецификациям крутящего момента для применения. Постепенное затягивание болтов создает равномерное прижимное усилие на прокладке и уменьшает деформацию головки. Рекомендуется дважды проверить окончательные показания крутящего момента на каждом головном болте, чтобы убедиться, что ни один из них не был упущен, и что болты нормально сохраняют крутящий момент.
Если болт не достигает нормального крутящего момента или не держит показания, это означает проблему. Либо болт растягивается, либо резьба вырывается из блока.
Для болтов с головкой TTY используйте индикатор момента затяжки с динамометрическим ключом, чтобы обеспечить правильную нагрузку на болт. Не гадайте на ракурсе. Будьте точны.
10) Если требуется повторная затяжка прокладки головки блока цилиндров (в большинстве случаев этого не требуется), дайте двигателю поработать до тех пор, пока он не достигнет нормальной рабочей температуры (обычно от 10 до 15 минут), затем выключите его. Затяните каждый болт головки в той же последовательности, что и раньше, пока двигатель еще теплый. Однако, если двигатель имеет алюминиевую головку или блок цилиндров, не затягивайте болты крепления головки цилиндров до тех пор, пока двигатель не остынет до комнатной температуры.
В некоторых случаях с прокладками головки с повторным затягиванием может потребоваться повторная затяжка головки в третий раз через определенное время или интервал пробега из-за конструкции двигателя. Следуйте рекомендациям производителя автомобиля.
Дополнительную информацию о уплотнении двигателя можно найти в Руководстве покупателя для производителей двигателей.
Больше самых читаемых статей…

Как не выдернуть резьбу или болты с головкой под ключ

«Что-то не так».

Стив Брюле из Westech закручивал болты головки блока цилиндров двигателя LS 6.0L, который только что получил новый комплект головок. Мы использовали шпильки головки ARP, а спецификация крутящего момента требовала крутящего момента 70 фунт-футов. Но что-то определенно было не так, и Стив чувствовал это в динамометрическом ключе. Когда он приложил более 60 фунт-футов, сопротивление в динамометрическом ключе казалось, что либо шпилька выходит из строя, либо резьба вырывается из блока.

Тогда я вспомнил недавнюю дискуссию с Крисом Рашке из ARP, в которой он рассказал мне, что недавно в ARP поступили технические звонки о вытягивании резьбы из блока и даже о некоторых отказах головных болтов, которые, по-видимому, были вызваны чрезмерной затяжкой.

Вот как это объяснил Рашке:

«Что касается литья и обработки головок цилиндров, наш мир 21-го века намного лучше. Обработка на станках с ЧПУ и превосходная оснастка позволили создать превосходные алюминиевые отливки, которые имеют очень гладкую поверхность на точечной поверхности для головных болтов.

Примерно 50 процентов от общего значения крутящего момента для создания заданной зажимной нагрузки требуется только для преодоления трения между нижней стороной болта с головкой и верхней частью шайбы или, в данном случае, между шайбой и гайкой.

В чем проблема?

Вот что обнаружил ARP. За последнее время производственные процессы ARP улучшили отделку болтов с головками и шайб с головками шпилек. Эта превосходная отделка также имела непреднамеренный эффект уменьшения трения между шайбой и точечной поверхностью головки блока цилиндров. Это, в сочетании с улучшенным маслом, снижающим трение, используемым в большинстве двигателей, привело к непредвиденным последствиям.

Вот как это работает.
В любом крепеже, когда к болту прикладывается крутящий момент для создания заданной зажимной нагрузки, возникает трение.

В качестве примера возьмем болт с головкой. Производитель болтов тестирует свои болты, чтобы создать заданную зажимную нагрузку, которая позволит прокладке головки правильно герметизировать. Эта зажимная нагрузка требует заданного крутящего момента на крепежном элементе. В качестве примера мы выберем 70 lb-ft в качестве нашего числа. Из этого количества крутящего момента, приложенного к болту, примерно от 50 до 55 процентов этого крутящего момента используется для преодоления трения между нижней стороной головки болта и шайбой головки болта. Еще примерно от 30 до 35 процентов используется для преодоления трения в резьбе. Это оставляет от 10 до 15 процентов оставшегося крутящего момента для растяжения болта и создания желаемой зажимной нагрузки.

Частично причина того, что шайбы болтов головки имеют тенденцию проворачиваться, заключается в том, что поверхность пятна на большинстве современных двигателей стала очень гладкой благодаря высококачественной обработке с ЧПУ. Добавьте к этому очень гладкую поверхность шайбы болта головки, и именно поэтому шайба имеет тенденцию вращаться при нагрузке.

Давайте посмотрим на эти цифры в перспективе. Из типичного крутящего момента в 70 фунт-футов на шпильке головки ARP, как в нашем исходном примере, от 59 до 60 фунт-футов из 70 используются для преодоления трения, а 35 фунт-футов (50 процентов) используются для преодоления трения. под головкой болта или между гайкой и шайбой на шпильке головки.

Это трение предполагает, что шайба остается стабильной под нагрузкой. Но если эта шайба болта головки достаточно гладкая, она может поворачиваться при приложении нагрузки. Это эффективно превращает эту шайбу в подшипник, уменьшая трение. Если эта вращающаяся шайба уменьшает трение даже на треть, это добавляет еще 10-15 процентов крутящего момента к растяжению болта. Как вы, наверное, догадались, это радикально увеличивает фактическую величину крутящего момента, необходимого для создания растяжения болта.

То, что Стив почувствовал, когда дошел до точки, где динамометрический ключ почувствовал, что болт растягивается, было на самом деле вращением шайбы головки шпильки, что уменьшило трение. У Стива достаточно опыта, чтобы знать, что, поскольку это казалось неправильным, он прекратил применять дополнительный крутящий момент до того, как был нанесен какой-либо ущерб.

На этом LS 6.0L мы столкнулись с проблемой, когда шайба под этой гайкой шпильки начала вращаться, когда крутящий момент достиг примерно 55 фунт-футов. Эта вращающаяся шайба действовала как подшипник, уменьшая трение, и если бы мы достигли фактической спецификации ARP в 70 фунтов на фут, возможно, мы могли бы потянуть резьбу в блоке или вынуть шпильку.

Исправление уже сделано

Эта странная ситуация возникла из-за сочетания более гладкой поверхности шайбы болта головки с более гладкой поверхностью точечной поверхности на многих новых головках цилиндров. Хорошей новостью является то, что исправить это очень просто и ничего не стоит. Простое решение ARP состоит в том, чтобы просто придать шероховатость отделке на одной стороне шайбы болта с головкой наждачной бумагой с зернистостью 60, и проблема решена.

Исправить легко. Мы сняли гайки шпилек головки на этом двигателе по одной и отшлифовали шайбы с одной стороны наждачной бумагой с зернистостью 60, чтобы создать грубую поверхность, которую вы видите здесь. Это все, что потребовалось.

Они рекомендуют протолкнуть шайбу со стороны головки блока цилиндров на 12-дюймовую наждачную бумагу с зернистостью 60 три раза. Это создаст шероховатую поверхность, которая предотвратит вращение шайбы при приложении крутящего момента. Конечно, вы уже должны знать, что все качественные шайбы для головок болтов поставляются с радиусом, встроенным в шайбу, который предназначен для дополнения плавного радиуса, созданного под головкой болта, чтобы свести к минимуму создание точки разрушения под напряжением. Это означает, что вы должны создать шероховатую поверхность на стороне головки цилиндров шайбы, чтобы предотвратить ее вращение.

Мы поместили шайбу шероховатой стороной к головке блока цилиндров, затянули каждую шпильку с усилием 70 фунт-футов, шайба не вращалась, и ангелы возрадовались.

В комплектах шпилек головки ARP нет радиуса, потому что он не нужен. В этом случае не имеет значения, какая сторона шайбы будет отшлифована, главное, чтобы шероховатая сторона была обращена к ГБЦ.

Еще одним важным вопросом является правильное использование смазки. ARP рекомендует использовать Ultra-Torque, который следует размещать только между шайбой и головным болтом или гайкой, если это шпилька. Старайтесь, чтобы головка шайбы и головка блока цилиндров были покрыты минимальным количеством смазки. Сухой предпочтительнее, но это не всегда возможно. Это поможет предотвратить вращение стиральной машины.

Это не обязательно проблема вторичного рынка. У оригинальных производителей были похожие проблемы, и, по крайней мере, Chrysler решил эту проблему. ARP показал нам, что Chrysler теперь интегрирует маленькие собачки или зубья во внешний край шайбы головки болта, где она соприкасается с головкой блока цилиндров. Эти зубья будут захватывать головку и предотвращать вращение шайбы при затягивании болта головки, сохраняя надлежащий крутящий момент.

Высококачественные болты с головкой, такие как эти детали ARP, имеют радиус, который всегда должен быть обращен к нижней стороне болта с головкой. Шайбы, используемые со шпильками, не нуждаются в этом радиусе.

Использование Смазка

Смазка для крепежа является важным фактором в этом общем уравнении. В прошлом мы всегда покрывали маслом шайбы головных болтов с обеих сторон шайбы, но очевидно, что это неправильный путь. Гораздо лучшим решением будет держать поверхность головки блока цилиндров и сторону шайбы головки блока цилиндров как можно более сухими без смазки. Это увеличит трение и предотвратит вращение стиральной машины.

Это стандартная замена стандартного болта с головкой с пределом текучести для Hemi последней модели.