Затягиваем болты головки блока цилиндров правильно: основные правила и требования к выполнению работ

Содержание

Чтобы увеличить прочность и срок эксплуатации резьбовых соединений, а также повысить их сопротивление различным внешним факторам необходимо правильно закрутить крепежные элементы, рассчитав усилие завинчивания. Каждое соединение имеет свою определенную степень затяжки в зависимости от посадочного места. Момент затяжки рассчитывается в зависимости от температурного режима,  свойства материала и нагрузки, которая будет оказываться на резьбовое соединение.

К примеру, под воздействием температурных показателей металл начинает расширяться, а под воздействием вибрации на элемент оказывается дополнительная нагрузка. Соответственно, для минимизации воздействующих факторов, болты необходимо закручивать с расчетом правильного усилия. Предлагаем ознакомиться с таблицей силы затяжки болтов, а также методами и инструментами выполнения работ.

Читайте также:  Как правильно выполнить ремонт гидравлического домкрата своими руками?

Что такое затяжное усилие и как его узнать?

Моментом затяжки называют показатель усилия, который необходимо приложить для резьбовых соединений в процессе их завинчивания. Если крепеж был закручен с прикладыванием небольшого усилия, чем это было нужно, то при воздействии различных механических факторов резьбовое соединение может не выдержать, теряется герметичность скрепленных деталей, что влечет за собой тяжелые последствия. Так же и при чрезмерном усилии, резьбовое соединение или скрепляемые детали могут попросту разрушиться, что приведет к срыву резьбы или появлению трещин в конструкционных элементах.

image

Каждый размер и класс прочности резьбовых соединений имеет определенный момент затяжки при работе с динамометрическим ключом, который указывается в специальной таблице. При этом обозначение класса прочности изделия располагается на его головке.

Маркировка и класс прочности деталей

Цифровое обозначение параметра прочности метрического болта указано на головке, и представлено в виде двух цифр через точку, к примеру: 4.6, 5.8 и так далее.

  1. Цифра до точки обозначает номинальный размер прочности предельного разрыва, рассчитывается как 1/100, и ее измерение осуществляется в МПа. К примеру, если на изделии указана маркировка — 9.2, то значение первого числа будет составлять 9*100=900 МПа.
  2. Цифра после точки является предельной текучестью по отношению к прочности, после расчета число необходимо умножить на 10, как указано в примере: 1*8*10=80 МПа.
image
Обозначение класса прочности метрических болтов

Предельная текучесть представляет собой максимальную нагрузку на конструкцию болта. Элементы, которые выполняются из нержавеющих видов стали, имеют обозначение непосредственно самого вида стали (А2, А4), и только после этого указывается предельная прочность.

К примеру, А2-50. Значение в подобной маркировке обозначает 1/10 прочностного предела углеродистой стали. При этом, изделия, для изготовления которых используется углеродистая сталь, имеют класс прочности – 2.

Обозначение прочности для дюймовых болтов отмечается насечками на его головке.

Обозначение класса прочности дюймовых болтов

Читайте также:  Как правильно насадить молоток на рукоятку: пошаговый процесс

В чем измеряется затяжное усилие?

Основная величина измерения усилия затяжки болтов – Паскаль (Па). Международная система «СИ» предполагает, что данной единицей измеряется как давление, так и механическое напряжение. Соответственно, Паскаль равен значению давления, которое вызывается силой равной одному Ньютону и равномерным образом распределяется на плоскости размером в 1 м2.

Чтобы понять как можно конвертировать одну единицу измерения в другую, посмотрим пример:

  • 1 Паскаль = 1 Нютону/м2;
  • 1 МПаскаль = 1 Ньютону/мм2;
  • 1 Ньютон/мм2 = 10 кгс/см2.

Значения усилий затяжки для различных типов болтов (таблица)

Для более удобного и точного восприятия представлена таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.

Резьба  Класс прочности, Нм Головка, мм
3.6 4.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
М5 1.71 2.28 3.8 4.56 6.09 6.85 8.56 10.3 8
М6 2.94 3.92 6.54 7.85 10.5 11.8 14.7 17.7 10
М8 7.11 9.48 15.8 19 25.3 28.4 35.5 42.7 13
М10 14.3 19.1 31.8 38.1 50.8 57.2 71.5 85.8 17
М12 24.4 32.6 54.3 65.1 86.9 97.7 122 147 19
М14 39 52 86.6 104 139 156 195 234 22
М16 59.9 79.9 133 160 213 240 299 359 24
М18 82.5 110 183 220 293 330 413 495 27
М20 117 156 260 312 416 468 585 702 30
М22 158 211 352 422 563 634 792 950 32
М24 202 270 449 539 719 809 1011 1213 36

Также представим таблицу момента затяжки для дюймовых видов резьб по стандарту, который применяется в Соединенных Штатах.

Дюймы Нм Фунт
1/4 12±3 9±2
5/16  25±6 18±4.5
3/8 47±9 35±7
7/16 70±15 50±11
1/2 105±20 75±15
9/16 160±30 120±20
5/8 215±40 160±30
3/4 370±50 275±37
7/8 620±80 460±60

Значения усилий затяжки для ленточного хомута с червячным зажимом

Ниже приведенная таблица содержит ряд данных про первоначальную установку ленточных хомутов на новом шланге, а также про повторную затяжку уже обжатых шлангов.

Размер хомута Нм Фунт/Дюйм
16мм — 0,625 дюйма 7,5±0,5 65±5
13,5мм — 0,531 дюйма 4,5±0,5 40±5
8мм — 0,312 дюйма 0,9±0,2 8±2
Усилие затяжки для повторных стяжек
16мм 4,5±0,5 40±5
13,5мм 3,0±0,5 25±5
8мм 0,7±0,2 6±2

Определение момента затяжки

Динамометрическим ключом

Подбор этого инструмента должен осуществляться так, чтобы затяжной момент на крепежном элементе был на 20-30% меньше, нежели значение максимального момента на используемом ключе. Если попытаться превысить допустимый лимит, то инструмент может легко сломаться.

Затяжное усилие и марка материала должны присутствовать на каждом изделии, способы расшифровки маркировки описаны выше.

Чтобы выполнить вторичную протяжку болтов, следует придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Точно знать значение необходимого затяжного усилия.
  2. Выполняя контрольную проверку затяжки, необходимо выставлять усилие и проверять по кругу каждый крепежный элемент.
  3. Запрещается пользоваться динамометрическим ключом как обычным, его не стоит использовать для закрутки деталей, гаек и болтов, чтобы получить лишь примерное усилие. Его стоит использовать для выполнения контрольной протяжки.
  4. У динамометрического ключа должен быть запас для измерения момента усилия.

Читайте также:  Ударная отвертка своими руками: как сделать инструмент из стартера

Без использования динамометрического ключа

Чтобы выполнить проверку нам понадобится наличие:

  • накидного или рожкового ключа;
  • пружинного кантера или весов, с пределом не менее 30 кг;
  • таблицы, которая содержит сведения об усилии затяжки болтов и гаек.

Момент затяжки является усилием, которое необходимо приложить на рычаг размером в 1 метр. К примеру, требуется выполнить затяжку гайки рассчитав для этого усилие в 2 кГс/м:

  1. Нам потребуется узнать какой длины ключ. Например, длина составляет 20 см или 0,2 метра.
  2. Разделить единицу на наше полученное значение: 1/0,2 = 5.
  3. Умножить полученный результат: 5*2кГс/м = 10 кг.

Далее на практическом опыте крепим к ключу крючок и присоединяем его к весам. Выполняем натяжку к нужному значению (которое мы получили в ходе расчетов) и начинаем постепенно закручивать/проверять. Применение такого кустарного метода все же лучше, нежели закручивать болты на «глаз». Погрешность будет присутствовать в любом случае, однако с увеличением усилия она будет уменьшаться. Все зависит от того, какого качества весы. Однако для проведения серьезных и профессиональных работ лучше обзавестись специальным динамометрическим ключом.

Современные моторы, произведенные после 2010 года, не требуют периодической подтяжки шпилек по причине обновления устройства и механизма.Назначение и строение ГБЦ Головка блока цилиндров — своеобразная крышка камеры сгорания. Для возможности работы ДВС здесь размещаются впускные и выпускные клапаны, свеча(и) зажигания и различные датчики (зависит от конструкции мотора). Сложная деталь на современных авто изготавливается из алюминия и содержит сложную систему клапанных приводов, масляных и охлаждающих каналов.Что происходит в ГБЦ во время работы мотораЕсли не углубляться в «дебри» моторостроения, на ГБЦ действует две основные силы.Внутренее давление камеры сгорания. При воспламенении топлива в цилиндре образуется избыток сил, проворачивающих коленвал. Указанная сила действует на все стенки рабочей камеры и головку в том числе.Интенсивный нагрев приводит к выворачиванию детали. Повышенная температура внутри камеры сгорания может повредить ГБЦ.Давление внутри смазочных и охладительных магистралей. Внутри картера и системы охлаждения установленные насосы, подающие жидкости к узлам агрегата.Силы, действующие на ГБЦ во время затягивания болтовОт правильности затяжки болтов зависит стабильная работа двигателя. При закручивании элементов крепления деталь подвергается сильному давлению. В местах, где проходят шпильки. Следовательно, если нарушить последовательность действий – головку потянет и ее придется протачивать.Особенности крепленияНезависимо от разновидности двигателя, ГБЦ крепится к блоку при помощи длинных шпилек. Крепежи затягиваются в определенной последовательности и большим моментом при помощи динамометрического ключа. Использование устройства обязательно, от точности закручивания зависит стабильность работы мотора и безопасность водителя на дороге. Также при установке детали следует использовать специальную прокладку. Уплотнитель изготавливается из материалов, устойчивых к давлению, повышенной температуре.Динамометрический ключ и его видыОн нужен для затяжки болтов ГБЦ. В 2021 году устройства делятся на три основных типа. Щелчковый ключ Достаточно популярная разновидность устройства, получившая широкое распространение благодаря умеренной стоимости и простоте эксплуатации.Принцип действия основан на установке требуемого момента на основной и вспомогательной шкале. При достижении установленного усилия срабатывает трещотка и ключ, с характерным звуком проскальзывает.Стрелочный ключ Самая первая и простая разновидность, сохранившаяся со времен СССР во многих мастерских. Принцип действия основан на сопротивлении торсиона при повышении крутящего момента.Основным недостатком является низкая точность прибора – со временем торсион изнашивается и ключ начинает врать в большую сторону.Цифровой ключ Цифровые устройства отличаются увеличенной точностью замера, что позволяет использовать их на передовых ДВС, требующих тщательной калибровки.Подобные ключи в 2021 году еще редкость и встречаются преимущественно в мастерских, что обусловлено их дороговизной.Иные приспособленияПри отсутствии специального инструмента можно воспользоваться подручными материалами по типу длинного рычага и обычного кантора. Суть заключается в расчете стандартной формулы. Для примера, чтобы получить момент затягивания 10 Нм, следует использовать рычаг длинной 1 метр и приложить к его концу усилие 1 кг.Динамометрический ключ своими руками Процедура обычно выглядит так.При помощи стандартной формулы высчитать параметры рычага и груза.Подобрать рычаг требуемой длины и установить его нагайку/болт.К концу балки прикрепить кантор и тянуть за него до появления нужного показателя.Когда необходимо производить затяжку ГБЦ Затяжка производится только при выполнении ремонтных работ, связанных с ее снятием. Процедура выглядит так.После снятия ГБЦ и установки ее на место выполняется правильная затяжка всех болтов крепления.После 200-500 километров пробега выполняется плановая подтяжка шпилек и на этом уход заканчивается.Что такое момент затяжкиЭто прилагаемое усилие, передаваемое на закручиваемую деталь и измеряемое в Ньютонах на метр.Правильный момент позволяет максимально закрепить деталь при этом, не повредив резьбу.Усилие затяжки болтов головки блока цилиндров Для ГБЦ классических моделей ВАЗ 2101-07 номиналом считается 8 кгс.м. Для других модификаций, данный момент не подойдет. В качестве образца можно принять ГБЦ мотора Хендай Д4ДД, где рекомендуемая норма составляет 18 кгс.м.Важным фактором является чистота выполнения операции. Перед ремонтом требуется уточнить на сколько закручиваний рассчитаны болты в конкретной модели двигателя. Некоторые автопроизводители делают элементы одноразовыми. Такое положение аргументируется риском повторного использования – болты могут попросту не выдержать второго приложения нагрузки.Далее требуется перед установкой в обязательном порядке удалить из резьбовых каналов и самих винтов все загрязнения, смазку или пылевые остатки. В противном случае мусор может забить дно колодца, что не даст закрутить деталь полностью. Единицы измерения прилагаемого усилияВ странах Европы, СНГ принято использовать Ньютоны, умноженные на метр. Универсальная единица измерения присутствует на всех приборах и динамометрических ключах. В западной Европе, США и Австралии применяются Фунты*дюйм.«Отечественная» единица измерения отличается большей точностью, что подтверждает ее распространение.Таблица моментов затяжки резьбовых соединенийСреди самых распространенных автомобилей особенно выделяется следующая группа:КАМАЗ;8 клапанная Деу Нексия;Лада Гранта;Хендай Акцент;Шевроле Нива;Hino Rainger;УАЗ Патриот;Тойота Рав-4.МоторМомент протяжки Н*мGW 491 QE20,0УАЗ 40913-14,53SFE492AZFE7,8S2 Diesel24.0Дэу Нексия 8 кл.25.040540-50 + доворот на 90°Гранта все моторы75,0+90°WL-T9,0+180°Камаз 74020,0+180°J07C21,0+90°4A FE29,0/60,0D20DT85,05S FE49,0+90°1MZFE18,0+180°ЯМЗ 53610,0+180°ТагАЗ10,0+90°Chevrolet NIVA77,0X18XE25,0+270°1ZZFE40,0+90°УМЗ 421611,0+180°Порядок затяжки болтов ГБЦСтандартная схема затяжки начинается от центральных винтов к краям. Этому правилу требуется неуклонно придерживаться во избежание перекоса или растрескивания алюминиевой «головы мотора».Обычно последовательность действий для четырехцилиндровой модели выглядит так: От первого номера требуется следовать дальше к краям. Эффект от деформации головки и прокладки будет сведен к минимуму. Аналогично выполняется процедура и для шести или пяти цилиндровых рядных ДВС. В случае V образного блока – последовательность актуальна с поправкой на то, что там используется две головы.К стандартным рядникам можно отнести следующие моторы:ЗМЗ 406/402;ГАЗ 53;Д 260;K24Z3;ЯМЗ 236;Д 240.Так как данные агрегаты являются аналогичными по конструкции, к ним применима общая система. К данной категории можно отнести и Лада Приора на 8/16 клапанов Чери Тигго, и ВАЗ 2108. Сомнения вызывают лишь японские моторы автомобилей Мазда, некоторые Тойоты, Хонда и Mitsubishi. Ввиду высокотехнологичной, сложной конструкции, последовательность действий может отличаться. Работа с динамометрическим ключомВо время использования ДМК следует соблюдать повышенную осторожность. Инструмент отличается чувствительностью к механическим повреждениям – калибровку сбить просто и инструмент придет в негодность.В зависимости от разновидности ключа, принцип и последовательность работы отличается.Как затянуть болты ГБЦ без динамометрического ключаЦена на профессиональный инструмент, приемлемой точности доходит до 200$, что не по карману простому обывателю. Однако физика дает пользователям право на самостоятельное изготовление «подобия» данного инструмента за умеренную плату. Для этого понадобится:стандартный ключ;рычаг (труба или другой предмет);рулетка или линейка;стандартные весы (кантер).Чтобы затянуть болты без динамометрического ключа, необходимо вспомнить немного физики. Момент затяжки является приложенным усилием к метровому рычагу (кгс.м). Следовательно, требуется замерить длину ключа и разделить 1 на получившееся число. Далее результат умножается на момент затяжки и ответом будет необходимый показатель на весах. Для примера можно смоделировать ситуацию:гайка с требуемым усилием 3 кгс*м;рожковый ключ длиной 25 см;весы с показателем до 20 кг.Итого:1/0,25=4;4*3 = 12.Таким образом, если к ключу присоединить весы, тянуть за крючок требуется с силой 12 кг. Если необходимо закрутить болт с маркировкой в Ньютонах, при помощи стандартного соотношения вычисляется усилие и здесь.Какой из способов затяжки крепежей лучше Наилучший способ – наиболее точный. Применение кустарного инструмента повышает погрешность, что снижает качество затяжки.Как контролировать момент затяжкиДля контроля рекомендуется придерживаться инструкций.Если на ключе нет трещотки (советский, стрелочный инструмент) мастеру требуется соблюдать аккуратность и повышенную осторожность.В момент закручивания процесс выполняется плавно с постоянным усилием без рывков и остановок.Особенности выполнения работ на примере некоторых автоВ разных автомобилях процедура выполняется по одному сценарию, но есть и нюансы.ВАЗ-2112 16 клапанов На 16 клапанной двенашке голова крепится при помощи 10 болтов. Каждый элемент должен ввинчиваться в определенном порядке в три приема.Первый проход выполняется на 20 Н*м.Далее нужно докрутить под 90 градусов каждый винт.Спустя 20-30 минут нужно еще раз выполнить пункт №2.ВАЗ-2107На семерке принцип действия немного отличается. В первый проход затягиваются все болты, кроме №11 с усилием 3,5 кгс/м. Второй подход подразумевает усилие уже 11 кгс/м. Только при третьей протяжке закручивается винт №11 с показателем на ключе в 4 кило.«Самара», 10-е семейство, Приора На Самарах закручивание происходит от центра в 4 приема, где нужно сделать протяжку на 2, затем 8кг и следом еще две подтяжки по 90 градусов.«Волга»На стандартном моторе Волги ЗМЛ 402 присутствует 10 гаек крепления ГБЦ. Их нужно затягивать в указанной последовательности в два подхода с моментом 42 и 85 КГс/м.После первых 2-3 пусков и 5000 км пробега следует обтянуть крепления. Распространенные ошибкиСамые популярные ошибки при выполнении процедуры.Нарушение последовательности закручивания болтов.Недостаточная чистота при переборке.Малая/большая сила затяжки.Последствия неправильной затяжки болтов ГБЦ и других деталей двигателяЕсли нарушить инструкцию – двигатель ожидают негативные последствия, приводящие к его ремонту или утилизации.Последствия от перетяжки болтов крепления ГБЦЕсли перетянуть винты следует ожидать последствия.Выдавливание прокладки и разгерметизация камеры сгорания.Разрыв шпильки – опасное явление.Слизывание резьбы как результат серьезный ремонт блока.Образование микротрещин ГБЦ.Что будет, если недостаточно затягивать болты крепления ГБЦЗдесь также имеются негативные последствия:недостаточный прижим прокладки к металлическим деталям;течь масла/антифриза;при попадании жидкостей в камеру сгорания возможет гидроудар.Оставить отзыв

Каждый автовладелец может столкнуться с крайне неприятными поломками двигателя, такими как перегрев, закипание, пробой прокладки блоков цилиндра, попадание антифриза в масло. Для исправления эти проблем необходимо снять головку блока цилиндров, заменить прокладку, провести дефектовку деталей. По возможности эти процедуры нужно доверить профессионалам, но иногда их услуги стоят весьма дорого. Поэтому работы выгоднее произвести самостоятельно, при этом особое внимание следует обратить на самый сложный момент при установке ГБЦ — правильную затяжку болтов.

Важность правильной затяжки крепежей ГБЦ

Автомобили, произведённые до 2011 года, требуют регулярной подтяжки болтов головки блока цилиндров. Модели машин, выпущенные после 2010 года, обладают двигателями иной конструкции, из-за чего им не требуется проведение такого типа работ. Несмотря на это, проблема затяжки болтов особенно актуальна для владельцев ВАЗ 2106 и ВАЗ 2107, которые должны проходить ежегодный технический осмотр.

Накопление влаги в местах соприкосновения болтов со временем приводит к необходимости затяжки креплений в блоке цилиндров. При этом основной причиной этого становятся протечки моторного масла: постепенное его протекание из корпуса ДВС приводит к проблемам в работе цилиндров и постепенному выходу их из строя.

Смазочная жидкость может протекать по разным причинам, среди которых числятся:

  • Деформация металла головки блока цилиндров, что является следствием короткого замыкания в электрической сети авто или перегревом двигателя; Читайте также:  Ремонт радиатора охлаждения автомобиля своими руками

    Повреждения головки блока цилиндров — последствия перегрева двигателя

  • Разгерметизация прокладки блока ГБЦ. За время своей эксплуатации она потихоньку изнашивается и истирается, из-за чего приходится постоянно подтягивать болты. После прохождения каждой сотни тысяч километров определяется новый момент затяжки — либо своими руками, либо в автосервисе. Помимо этого, болты подтягиваются после установки новой ГБЦ.

    Повреждения прокладки ГБЦ и ее выход из строя

Простой сменой прокладки в таком случае ограничиться не получится: при неправильно выставленном усилении новая будут стираться с такой же скоростью, что и ранее.

Проверка герметичности топливных трубок

Перед тем как закрыть клапанную крышку. Следует завести двигатель. Для того чтобы проверить утечку топлива. Смотреть необходимо на все места соединения трубки обратного топлива. Так же смотреть необходимо на все места соединения трубки обратного топлива. Так же необходимо проверить соединения между форсункой и удлинителем. При не правильной затяжке трубок высокого давлении. Проворачивается удлинитель в корпусе форсунки. В результате корпус лопается. Трещина очень мелкая её трудно увидеть. Но топливо через неё будет просачиваться. Это заметить можно.

Источник

Последствия неправильной затяжки креплений ГБЦ

Процесс затяжки креплений головки блока цилиндров требует точного соблюдения всех особенностей и правил. Довольно часто новички и неспециалисты допускают ошибки, последствием которых становятся дефекты ГБЦ или блока цилиндров:

  • Перетягивание болтов;
  • Попадание в резьбовые колодцы смазочной жидкости;
  • Крепления затягиваются в ошибочном порядке;
  • Работа ключом с неподходящей насадкой;
  • Попытка вкрутить болты неподходящей длины.

Без добавления смазочного средства вкрутить болт в резьбовой колодец, не очищенный от нагара, грязи и ржавчины, практически невозможно. Даже если затяжка будет выполнена, её момент не будет докручен до необходимой величины. Специалисты, работающие с двигателями автомобилей, наносят смазку только на болты, в то время как новички в силу неопытности и отсутствия знаний заливают масло непосредственно в колодец. Как результат — полный выход колодца из строя, его деформация, из-за чего приходится менять весь блок цилиндров или проводить его капитальный ремонт.

Расположение колодцев болтов ГБЦ

Затяжка болтов ГБЦ «на глазок», без использования динамометрического ключа, не приводит ни к чему хорошему: крепления либо перетягивают, либо недотягивают. В первом случае болты ломаются, из-за чего приходится отдавать в ремонт блок цилиндров. В большинстве случае головки болтов ГБЦ изготавливаются под наружный либо внутренний шестигранник, намного реже — под квадрат. Если грани насадки на ключ износились, во время затяжки её может провернуть вместе с гранями шляпки болта. Как результат — они будут стёрты, а сам метиз невозможно будет ни вкрутить, ни выкрутить.

Последствия неправильной затяжки резьбовых соединений — поломанные и вышедшие из строя болты

Лишнее напряжение в корпусе ГБЦ обычно фиксируется при несоблюдении порядка затяжки болтов. ГБЦ выполнена из алюминия, который практически не переносит высоких нагрузок, быстро деформируется и покрывается трещинами. Через них вытекают продукты сгорания топлива, что провоцирует потерю мощности и приёмистости двигателя, повышению его аппетитов и снижению рабочего ресурса. Появление трещин грозит смешиванием охлаждающей жидкости и масла, что снижает смазывающие свойства последнего и приводит к быстрому износу всех деталей и узлов двигателя, находящихся в постоянном трении.

Читайте также:  Как доливать масло в двигатель: на горячую, через щуп

Растрескивание головки блока цилиндров из-за высокого напряжения

Основные рекомендации

Прежде всего следует отметить, что такая процедура может проводиться после ремонта силового агрегата или с целью проверки величины момента затяжки болтов в процессе эксплуатации мотора. Если ГБЦ была демонтирована, следует внимательно осмотреть болты, а также отверстия в блоке цилиндров для их установки. Винты не должны иметь удлинения или деформации резьбовой части. Отверстия в блоке под болты очищают от остатков моторного масла, жидкости, других посторонних частиц. Если этого не сделать, можно повредить цилиндровый блок, при этом ГБЦ затянуть с требуемым усилием не получится.

Это интересно: Как самостоятельно измерить давление в топливной рампе автомобиля

Работу следует начинать только после ознакомления с рекомендациями изготовителей автомобиля по эксплуатации и ремонту. Там водитель найдет все необходимые сведения для выполнения работы, в том числе усилия и очередность затягивания болтов.

Важно! Для движков с болтами типа TTY существует запрет на повторное использование, так как они могут оборваться.

Еще одной особенностью использования таких болтов является установка их под определенным углом. Для этого потребуется специальный ключ с индикатором, который покажет градус наклона.

Пользователь Игорь Иванов показывает на видео установку и затяжку ГБЦ.

.

Момент затяжки болтов (усилие)

Момент затяжки болтов для каждого автомобиля разный (в виду конструктивных особенностей). Для конкретного автомобиля есть своя таблица моментов затяжки креплений. В следующем разделе рассмотрим усилия крепежа ГБЦ на примере «вазовской» головки.

Таблица: моменты затяжки соединений в зависимости от диаметра резьбы

Номинальный диаметр резьбы Размер «под ключ» головки, болта (гайки), мм Шаг резьбы, мм Классы прочности по ГОСТ 1759–70
Болт
5.8 6.8 8.8 10.9 12.9
Гайка
6 10 1 0,5 0,8 1,0 1,25 1,6
8 12 — 14 1,25 1,6 1,8 2,5 3,6 4,0
10 14 — 17 1,25 3,2 3,6 5,6 7,0 9,0
12 17 — 19 1,25 5,6 6,2 10,0 12,5 16,0
14 19 — 22 1.5 8,0 10,0 16,0 20,0 25,0
16 22 — 24 1,5 11,0 14,0 22,0 32,0 36,0
18 24 — 27 1,5 16,0 20,0 32,0 44,0 50,0
20 27 — 30 1,5 22,0 28,0 50,0 62,0 70,0
22 30 — 32 1,5 28,0 36,0 62,0 80,0 90,0
24 32 — 36 1,5 36,0 44,0 80,0 100,0

Правильный порядок затяжки

Существует определенный порядок затяжки болтов, почти на всех автомобилях он одинаковый – от центра головки к ее краям, крест на крест. Так, например, первыми затягиваются два центральных болта правого и левого рядов, затем два болта, находящиеся слева от центральных, затем два справа от центральных, потом два болта находящиеся слева в обоих рядах и завершают порядок болты находящиеся справа в обоих рядах.

Важно помнить, что крепеж всегда выполняется в три — четыре подхода:

  1. Первый подход – усилие 3-4 кгс.
  2. Второй подход – усилие 7 кгс.
  3. Третий подход – усилие 9 кгс.
  4. Последний подход – усилие 11,5 – 12 кгс.

Некоторые нюансы

Момент затяжки – один из основных факторов нормальной посадки головки блока. Но на этот критерий влияет не только прилагаемое усилие, а и сами крепежи:

  • Общее состояние болтов – новые или б/у;
  • Наличие смазки на резьбовой части;
  • Состояние резьбы.

Тип силовой установки (бензиновый, дизельный), а также количество клапанов на технологию затягивания ГБЦ не влияет. Но это не значит, что усилие и порядок затяжки для всех моторов идентичен и перед посадкой головки обязательно следует изучить условия выполнения операции и все ее особенности.

Ошибки при монтаже головки

Если не использовать динамометрический ключ при монтаже головки блока цилиндров, то можно ошибиться с усилием, что приведет к неравномерному моменту. В таких случаях будет чрезмерное или недостаточное усилие, которое повлечет за собой либо деформацию поверхности головки, либо допуск прорыва газов, масла или охлаждающей жидкости. В обоих случаях это чревато тяжелыми последствиями для двигателя.

При соблюдении правил затягивания крепежных болтов, а также нужного момента, всегда можно рассчитывать на надежную и долговечную работу установленных деталей. Механизм газораспределения в двигателе играет основную роль, поэтому пренебрегать правилами монтажа составляющих элементов не стоит.

Читайте также:  Ремонт соленоидов АКПП и проверка на работоспособность

Момент затяжки болтов ГБЦ

В случае со старыми автомобилями моментов затяжки креплений головки всего два, а вот на современных моделях их уже вдвое больше. Проводится подтяжка резьбовых соединений в тёплое время года при температуре окружающей среды более 20оС либо в теплом помещении в холодное время года.

Болты обязательно очищаются от грязи, смазки, нагара, особенно тщательно в случае, если потекла прокладка ГБЦ. Желательно после каждого этапа выжидать 10–20 минут — за это время металл должен вернуться в исходную форму и не деформироваться под нагрузками.

Момент затяжки резьбовых соединений указан в руководстве по эксплуатации к автомобилю. Узнать его можно у официальных дилеров марки или специалистов в автосервисе.

Ниже приведена таблица моментов, которые превышать во время процедуры нежелательно.

Таблица: стандартные моменты затяжки резьбовых соединений

Резьба Прочность болта
8.8 10.9 12.9
М6 10 Нм 13Нм 16Нм
М8 25Нм 33Нм 40Нм
М10 50Нм 66Нм 80Нм
М12 85Нм 110Нм 140Нм
М14 130Нм 180Нм 210Нм
М16 200Нм 280Нм 330Нм
М18 280Нм 380Нм 460Нм
М20 400Нм 540Нм 650Нм
М22 530Нм 740Нм 880Нм
М24 670Нм 940Нм 1130Нм
М27 1000Нм 1400Нм 1650Нм
М30 1330Нм 1800Нм 2200Нм
М33 1780Нм 2450Нм 3000Нм
М36 2300Нм 3200Нм 3850Нм
М39 3000Нм 4200Нм 5050Нм
М42 3700Нм 5200Нм 6250Нм

Порядок затяжки резьбовых соединений

Процедура затяжки болтов осуществляется в полном соответствии с требованиями производителя к определённому виду двигателя. Вся информация содержится в технической документации к автомобилю.

Правильный порядок затяжки болтов головки блока цилиндров

В случае с автомобилем ВАЗ 2107, к примеру, затяжка креплений ГБЦ осуществляется в два этапа:

  1. Предварительным моментом 33,3–41,16 Н·м (3,4–4,2 кгс·м) болты 1–10;
  2. Окончательным моментом 95,94–118,38 Н·м (9,79–12,08 кгс·м) болты 1–10 и моментом 30,67–39,1 Н*м (3,13–3,99 кгс*м) болт 11.

Cнятие головки ямз 236

Cнятие головки начинается с откручивания водяного коллектора. Впускного коллектора. Топливные трубки. При их снятии необходимо фиксировать удлинители топливных форсунок. Они откручиваются от форсунок. И теряют герметичность. При последующей установке. Возможно просачивание топлива в картер двигателя. Осторожно необходимо откручивать трубку обратки топлива.

Гайки крепления головки желательно откручивать с одним усилием. При помощи динамометрического ключа. Головка массивная. Ослабление одних гаек приведет к увеличению нагрузки на другие. Это может вызвать как просадку гильз. Так коробление самой головки. Лучше открутить её в два приема. Установив на ключе нагрузку в 140 Н*м.

Работа с динамометрическим ключом

Динамо-ключ в начале работ устанавливается в так называемое нулевое положение — момент, в котором положение болта головки соответствует показаниям ключа. Показываемые инструментом измерения желательно где-нибудь записать.

Ключ аккуратно и осторожно вращается, при этом тщательно следят за его показаниями. Момент силы не меняется — резьбовое соединение слишком растянулось; резко изменился — необходимо сделать так, чтобы болт начал двигаться. Держатель растянут не до конца в том случае, если показания резко подскакивают. В последнем случае все работы осуществляются после того, как будет проведена стабилизация.

Затягивание болтов ГБЦ при помощи динамо-ключа

Болты подвергаются замене в том случае, если во время их замены момент силы начинает стремительно падать.

Затяжка резьбовых соединений ГБЦ видео:

Предосторожность при сборке

Головка протянута. Теперь можно устанавливать все на свои места. Как при снятии штанг толкателей. Так и при установке. Необходимо быть очень осторожным. Обязательно нащупать штангой её посадочное место. Оно представляет собой чашку. И в неё очень легко промахнуться. Штанга сама если её вставлять, не придерживая. в чашку не попадет. А провалится в картер двигателя. После того штанги встали на свои места. Прикручиваются кронштейны коромысел вместе с коромыслами. Форсунки крепятся кронштейнами.

Затягивание резьбовых соединений без использования динамо-ключа

Нередко автовладельцы задаются вопросом о том, как затянуть болты ГБЦ, не прибегая к использованию динамометрического ключа. Сделать это можно, причём данный способ весьма действенный на практике. Для его осуществления понадобятся:

  1. Двусторонний накидной либо рожково-накидной ключ. Как вариант — можно прибегнуть к сгибающимся отвёрткам, с одной стороны которых имеется отверстие или полость;
  2. Безмен (пружинные весы) с пределом в 20 килограмм.

После сбора необходимых инструментов необходимо высчитать момент затяжки — усилие, которое прикладывается к метровому рычагу. Если требуется затяжка гайки с моментом 2 кгс*м, то усилие будет равно 8 кг. После проведения всех расчётов на крепёж устанавливается ключ, к другому концу которого крепятся весы. Кольцо безмена тянется до тех пор, пока на шкале не отобразится необходимая величина момента.

Метод затяжки резьбовых соединений без динамометрического ключа очень прост и спасает в тех ситуациях, когда такого прибора нет под рукой или его приобретение слишком накладно.

Затяжка болтов ГБЦ без использования динамометрического ключа видео:

Назначение и строение ГБЦ

Современные автомобили в подавляющем большинстве используют различные виды топлива для совершения работы за счет его сгорания. Воспламенение воздушно-топливной смеси происходит в двигателе внутреннего сгорания.

При детонации топлива в камере сгорания происходит «взрыв» смеси и при этом выделяется газы, которые и толкают поршень к нижней мертвой точке. Чтобы работа двигателя была корректна, все отработавшие газы через выпускной коллектор выводятся в атмосферу. Для этого в конструкции двигателя предусмотрена система газораспределения. Наиболее важной составляющей этого механизма является головка блока цилиндров.

image Головка блока цилиндров механизма газораспределения предназначена для обеспечения герметичности между поршнем и поверхностью камеры сгорания двигателя.

В зависимости от конструкции автомобильного двигателя, головки блока цилиндров могут изготавливаться из чугуна или более легкого алюминия. Форму ГБЦ обычно придают путем литья. Конструктивные особенности могут быть различны, но в основном головка содержит такие части, как:

  • камеры сгорания;
  • клапана (различают впускные и выпускные, в соответствие с их назначением – впускные открывают доступ рабочей смеси из топлива и воздуха в цилиндр, выпускные – осуществляют вентиляцию цилиндра за счет выталкивания поршнем отработавших газов в выпускной коллектор);
  • участок газораспределительного механизма;
  • рубашка охлаждения;
  • отливка для форсунок или свечей зажигания;
  • масляные каналы.

Между блоком цилиндров и головкой обычно устанавливается прокладка, которая не допускает прорыва газов из-под камеры сгорания, а также масла и охлаждающей жидкости из каналов, соединяющие ГБЦ и сам блок.

Читайте также:  Trade-in в автосалонах. Плюсы, минусы, схема обмана

Важно! При неправильной и не равномерной затяжке болтов крепления головки блока цилиндров, будет нарушена герметичность камеры сгорания, а это приведет к потере мощности, прогоранию прокладки и выходу из строя самой головки (возможна деформация или растрескивание корпуса).

О силах, действующих на ГБЦ во время работы мотора

При работе мотора автомобиля, головка подвергается воздействию высокого давления (за счет такта сжатия в камере сгорания давление может достигать до 15 атмосфер), высокой температуры сгорания смеси (около 550-600 ºС), вибрации со стороны кривошипно-шатунного механизма.

Между блоком цилиндров и головкой устанавливается прокладка, которая имеет определенную толщину – при затягивании болтов крепления головки, эта толщина уменьшается (дает усадку) и ГБЦ плотно прилегает к корпусу двигателя. Но во время затяжки, головка имеет свойство деформироваться на тысячные доли миллиметра, поэтому болты всегда заворачивают в определенном порядке.

Силы, действующие на ГБЦ во время затягивания болтов

Виды ключей для правильной затяжки резьбовых соединений

Затяжка резьбового соединения должна делаться с таким усилием, чтобы исключить:

  • неплотное прилегание сопрягаемых поверхностей скрепляющихся деталей;
  • срыв ниток резьбы;
  • механическое разрушение тела болта;
  • проворачивание граней у гайки или головки болта;
  • разрушение гравёрных шайб.

Любой материал, из которого сделан блок (головка цилиндров, крепёжные болты), имеет свой предел прочности. Именно наименьший предел прочности самого слабого звена в узле крепления определяет наибольшее усилие затяжки. Самое слабое звено в креплении головки блока цилиндров — болты (шпильки) и резьба в отверстиях блока. Их слабость определяется не столько прочностью материала их изготовления, сколько несопоставимыми размерами (диаметром) с габаритами, массой блока и головки цилиндров. Понятно, что для разрушения солидного чугунного блока или массивной дюралевой головки нужно приложить гораздо больше усилий, чем для разрыва тонкого болта, сделанного из высокопрочной легированной стали.

Какое усилие нужно прикладывать

Пороговое или предельное значение прочности ответственных деталей обычно даётся в паспортных данных двигателя. Там же приводятся значения максимальных усилий затяжки болтов крепления ГБЦ. Для выполнения затяжки с требуемым усилием служат специальные динамометрические ключи.

По способу регулирования и индикации динамометрические ключи делятся на следующие категории:

  • Нерегулируемые с постоянным моментом затяжки. Они применяются для затяжки ГБЦ на конвейерах при сборке двигателей. Их достоинства — высокая надёжность.
  • Регулируемые на предельный момент затяжки. Это так называемые трещотки с возможностью установки определённого момента затяжки. При достижении этого усилия трещотка срабатывает, и дальнейшее закручивание становится невозможным. Трещоточная насадка часто оснащается реверсом. В этом случае ей можно не только закручивать болты и гайки, но и откручивать их. Трещоткой комплектуются многие наборы головок.
  • Со шкалой и стрелкой. Таким ключом можно вести затяжку резьбовых соединений с разными усилиями. Главные условия: нужно много свободного места и возможность удобного наблюдения за шкалой. Входит в набор инструментов слесарей-мотористов.
  • Цифровая индикация в компактном приборе, измеряющем приложенное усилие. Очень точный, надёжный, удобный в работе инструмент. С его помощью можно затягивать болты крепления головки блока с точностью до сотых долей Нм непосредственно на двигателе автомобиля.
  • Комбинация выставляемого усилия затяжки с контролем по цифровой или стрелочной индикации. Такие ключи защищают резьбу от прикладывания чрезмерного усилия затяжки, одновременно позволяя контролировать величину момента с помощью прибора индикации.

Фотогалерея: виды динамометрических ключей

image Нерегулируемые динамометрические ключи используются на производстве

image Регулируемые трещоточные динамометрические ключи часто входят в состав профессиональных наборов для затяжки ГБЦ

image Стрелочные динамометрические ключи имеют шкалу и стрелку

image Циферблатные динамометрические ключи надёжны и удобны в работе

image Комбинированные динамометрические ключи позволяют контролировать усилие затяжки и не превышать его

Общие правила затяжки креплений головки блока

У головок разных моделей двигателей параметры порядка и момента затяжки ГБЦ сильно отличаются друг от друга. Но есть общий набор универсальных правил, которые подойдут ко всем типам моторов:

  1. Затяжка головки блока ведётся согласно схеме, разработанной производителем двигателя.
  2. Момент затяжки болтов крепления или гаек также определён производителем и отражён в инструкции по эксплуатации этого легкового автомобиля.
  3. Затяжка ведётся исправным и калиброванным динамометрическим ключом.
  4. Болты крепления или шпильки с гайками используются в идеальном состоянии без повреждения резьбы и тела болта или шпильки. Резьба должна быть чистой, без зазубрин и заусенцев.
  5. Свою специфику имеют болты для затяжки головки блока типа TTY. У них указывается не момент силы, а установочный градус. Нужные сведения содержатся в инструкции по эксплуатации силового агрегата.
  6. В глухих отверстиях в блоке под болты ничего не должно находиться. Маслом следует поливать резьбу болта, а заливать смазку в «слепое» гнездо не рекомендуется.
  7. Перед использованием болтов следует произвести контрольную проверку их состояния. Если при воздействии на болт моментом в 20 кГм момент текучести не достигается — его нужно менять. Причина — повышенная прочность. Если наблюдается, что момент затяжки начал уменьшаться при нагрузке — это сигнал о начале разрушения болта. Его обязательно нужно менять.
  8. Прокладку головки блока для замены нужно покупать только оригинальную, потому что она не даёт усадки.

Как сделать динамометрический ключ своими руками

Чтобы самостоятельно смастерить необходимый всем механикам инструмент, нужно знать его устройство. В принципе, конструкция динамометрического ключа проста. Это накидной ключ или четырёхгранник под головку с воротком, в который встроен динамометр.

Читайте также:  Ваз 2115: замена шруса обойдется дешевле при выполнении её самостоятельно

image Динамометрический ключ несложно сделать своими руками

Для работы вам понадобятся:

  • вороток;
  • ручной динамометр с пределом взвешивания 35–40 кг;
  • удлинитель;
  • таблица предельных усилий для затяжки крепления ГБЦ.

Усилие затяжки в таблице приводится в Нм (Ньютон-метрах), а динамометр измеряет вес в кг. Поэтому сначала нужно разобраться с числами.

Длина воротка постоянна. Её легко измерить. Если в таблице предельное усилие равно 30 Нм, а длина воротка равна 0,3 м, то усилие, показываемое динамометром, должно равняться 30 : 0,3 = 100 Н.

Один кг равняется 10 ньютон. Следовательно, прибор должен фиксировать усилие, равное 10 кг.

Чтобы сделать усилие меньше, нужно длину воротка увеличить. Для этого воспользоваться удлинителем. А дальше всё просто. На конце удлинителя сверлим дырку для верхнего крючка безмена. За нижний конец весов тянем до достижения нужного усилия.

Когда необходимо производить затяжку ГБЦ?

На современных автомобилях уже не требуется повторная протяжка болтов крепления головки цилиндров – данные работы ранее осуществлялись на старых автомобилях семейства ВАЗ, УАЗ, МОСКВИЧ – эта операция являлась основной при прохождении машины ТО-1.

Применяемый инструментарий

Из оборудования необходим динамометрический ключ с калибровкой усилия под конкретный автомобиль (на разных машинах момент затяжки креплений может существенно отличаться), торцевая головка нужного размера, которая подходит к конкретному виду крепежа.

Итак, динамометрические ключи бывают нескольких видов:

  • щелчковый;
  • стрелочный;
  • цифровой;
  • иные приспособления.

Щелчковый ключ

Щелчковый (также предельный или пружинный) ключ применяется для быстрой затяжки резьбовых соединений с заданным крутящим моментом. При достижении нужного усилия, внутри ключа срабатывает пружинный механизм, в следствии чего слышен щелчок, свидетельствующий об необходимости прекращения затяжки текущим моментом (усилием). Погрешность такого ключа не превышает 4% (при условии корректного хранения и использования).

image

Стрелочный ключ

Стрелочный (торсионный) ключ являет собой рычаг со стрелкой и шкалой усилия (или индикатором часового вида), что делает его самым простым в использовании. При использовании такого ключа стрелка указывает на текущий момент затяжки при проворачивании рычага. Из минусов таких ключей стоит отметить довольно большую погрешность (от 5 до 20%), и со временем сталь утрачивает свою упругость, что делает невозможным его регулировку.

Цифровой ключ

Цифровой ключ (или цифровой адаптер) является самым точным инструментом в своей категории – его погрешность составляет всего 1%. Поэтому такие ключи часто используют при монтаже «ответственных» резьбовых соединений.

Читайте также:  Экстренный ремонт бензонасоса в пути: простые и необычные лайфхаки

Иные приспособления

Работа без использования динамо-ключа

Нередко автовладельцы задаются вопросом о том, как затянуть болты ГБЦ, не прибегая к использованию динамометрического ключа. Сделать это можно, причём данный способ весьма действенный на практике. Для его осуществления понадобятся:

Двусторонний накидной либо рожково-накидной ключ. Как вариант — можно прибегнуть к сгибающимся отвёрткам, с одной стороны которых имеется отверстие или полость;

Безмен (пружинные весы) с пределом в 20 килограмм.

После сбора необходимых инструментов необходимо высчитать момент затяжки — усилие, которое прикладывается к метровому рычагу. Если требуется затяжка гайки с моментом 2 кгс*м, то усилие будет равно 8 кг. После проведения всех расчётов на крепёж устанавливается ключ, к другому концу которого крепятся весы. Кольцо безмена тянется до тех пор, пока на шкале не отобразится необходимая величина момента.

Метод затяжки резьбовых соединений без динамометрического ключа очень прост и спасает в тех ситуациях, когда такого прибора нет под рукой или его приобретение слишком накладно.

Затяжка болтов ГБЦ без использования динамометрического ключа видео:

Правильный порядок затяжки

Существует определенный порядок затяжки болтов, почти на всех автомобилях он одинаковый – от центра головки к ее краям, крест на крест. Так, например, первыми затягиваются два центральных болта правого и левого рядов, затем два болта, находящиеся слева от центральных, затем два справа от центральных, потом два болта находящиеся слева в обоих рядах и завершают порядок болты находящиеся справа в обоих рядах.

Важно помнить, что крепеж всегда выполняется в три — четыре подхода:

  1. Первый подход – усилие 3-4 кгс.
  2. Второй подход – усилие 7 кгс.
  3. Третий подход – усилие 9 кгс.
  4. Последний подход – усилие 11,5 – 12 кгс.

Ошибки при монтаже головки

Если не использовать динамометрический ключ при монтаже головки блока цилиндров, то можно ошибиться с усилием, что приведет к неравномерному моменту. В таких случаях будет чрезмерное или недостаточное усилие, которое повлечет за собой либо деформацию поверхности головки, либо допуск прорыва газов, масла или охлаждающей жидкости. В обоих случаях это чревато тяжелыми последствиями для двигателя.

При соблюдении правил затягивания крепежных болтов, а также нужного момента, всегда можно рассчитывать на надежную и долговечную работу установленных деталей. Механизм газораспределения в двигателе играет основную роль, поэтому пренебрегать правилами монтажа составляющих элементов не стоит.

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.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий