Затяжка болтов головки блока цилиндров: порядок, усилие

Содержание

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.

Головка блока цилиндров
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.

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 завинчивания винтов

Обеспечить высокую герметичность камеры сгорания только установкой головки на блок цилиндров не получается, поэтому между ними стоит прокладка. Она имеет более низкую жесткость, при затяжке болтов прокладка сжимается, тем самым производится уплотнение зазоров. Если завинчивание крепежных винтов производится в произвольном порядке, а момент затяжки болтов ГБЦ на ключе не контролируется, можно получить деформацию корпуса головки или прогорание прокладки.

Следует напомнить, что такое момент затяжки болтов. Под этим подразумевается величина усилия на гаечном ключе, которое обеспечит герметичность соединения головки и блока цилиндров. Момент затяжки болтов и последовательность выполнения работы указываются в инструкции по ремонту и эксплуатации транспортного средства. Эти рекомендации следует выполнять неукоснительно.

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.

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.

При замене прокладки нужно иметь нужное оборудование, благоприятные погодные условия (или учитывать существующие), прямые руки и светлую голову. Нужно учитывать, что температура окружающей среды довольно сильно может повлиять на процесс установки ГБЦ.

Это интересно:  Гудит ГУР на холодную или постоянно: причины и ремонт гидроусилителя рулевого управления

Особенности затяжки резьбовых соединений ГБЦ

Одним из актуальных вопросов, с которым сталкиваются многие автомобилисты, успевшие поэксплуатировать на своём веку отечественные автомобили, — необходимость проведения профилактической затяжки болтов ГБЦ после ремонта блока цилиндров или самого двигателя.

Современные модели силовых агрегатов не требуют проведения протяжки ГБЦ. В них головка крепится к блоку цилиндров при помощи так называемых пружинных болтов, или самозатягивающихся болтов. Их особенностью является то, что после проведения одной затяжки им не требуется дополнительная протяжка на всём сроке и эксплуатации. Проводить её для подобных креплений вовсе не стоит: она может деформировать их и вывести из строя.

Пружинные болты ГБЦ

Современные пружинные болты, не требуюшие постоянной подтяжки

Сегодня протяжка ГБЦ обязательна только для автомобилей ГАЗ, ВАЗ и Москвич, хотя несколько лет назад она была обязательным пунктом каждого ТО.

Правила проведения затяжки креплений

Соблюдение стандартных правил затяжки болтов головки должны соблюдаться для всех типов двигателей.

  • Обязательное соблюдение рекомендаций производителя по моменту силы и порядку затяжки;
  • Процедура осуществляется только при помощи динамометрического ключа, который должен быть в исправном состоянии. Использовать любые другие инструменты, в том числе и гаечный ключ, запрещено — момент силы должен полностью соответствовать нормам, а не подбираться «на глазок»;
  • Используемые болты должны быть в идеальном состоянии и отличаться высоким качеством. Старые крепежи использовать нельзя, так же как и обрезанные болты. Чистота и состояние резьбы проверяются непосредственно перед затяжкой. «Пружинные» болты повторно не вкручиваются, поскольку не дадут необходимого усилия, что поспособствует протеканию смазки из-под прокладки;
  • Болты типа TTY ни в коем случае не применяются для подтяжки ГБЦ. Такие крепежи используют на алюминиевых головках и затягиваются по градусу, а не по моменту силы. Подобные предупреждения обычно указаны производителем;
  • Прокладка ГБЦ должна иметь соответствующую спецификацию от производителя. В сопровождающей документации прописывается, какой именно момент силы затяжки подходит для данного вида детали. Такие параметры учитываются в первую очередь для того, чтобы величина силы затяжки прокладки и двигателя не разнились;
  • Заливать смазочную жидкость в «слепое» отверстие для крепления головки нужно аккуратно, не допуская переливаний — в противном случае болт не зайдёт на полную длину. Резьба болта, вкручиваемого в сквозное отверстие, смазывается перед процедурой пластичным герметиком.

Условия, при которых осуществляется протяжка болтов ГБЦ, сильно разнятся в зависимости от материала, из которого отлита головка: для чугуна двигатель должен быть прогрет до температуры в 80оС, для алюминия — быть полностью остывшим.

Необходимые инструменты

В каком порядке затягивать болты ГБЦ: инструкция
Разновидности динамометрических ключей

Для вкручивания болтов потребуется динамометрический ключ, подходящие головки для него и моторное масло. Подробнее следует остановиться на выборе инструмента. Он бывает трех типов:

  • Щелчковый или трещетка. Наиболее популярная разновидность среди автолюбителей. В зависимости от варианта – любительский или профессиональный – варьируется погрешность: от 3 до 5%. Болты с его помощью можно зафиксировать с усилием от 40 до 360 Нм.
  • Стрелочный. Самый доступный из всех вариант. Он прост в эксплуатации, но погрешность измерения составляет минимум 10%, поэтому его не рекомендуется использовать для креплений ГБЦ. Максимальное усилие затяжки составляет 280 Нм.
  • Электронный. Погрешность измерений минимальна, надежность высокая, сила затяжки определяется в пределах от 20 до 350 Нм. Контролировать момент просто благодаря звуковому и световому сигналам. Единственный его недостаток – высокая цена.

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).

Щелчковый ключ

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.

Стрелочный ключ

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.

Цифровой ключ

Динамометрический ключ своими руками

Изготовить динамо-ключ можно самостоятельно, если нет возможности приобрести подобный инструмент для личного пользования. Динамометр в самодельном ключе заменяют обычным безменом — пружинными весами. В большинстве случаев используется безмен на 20 килограмм и металлическую трубу длиной 50 см. Диаметр трубы подбирается исходя из размера ключа: он должен легко на неё надеваться. С одной стороны трубы проделывается несколько отверстий, в которые будет устанавливаться безмен. Весы крепят перпендикулярно трубе. Собранная в домашних условиях альтернатива динамометрическому ключу позволяет закручивать гайки и болты с усилием не более 100 Н/м.

Это интересно:  Инструкция по замене свечей зажигания на автомобиле

Самодельный динамометрический ключ из безмена

Детали и приборы, необходимые для сборки динамо-ключа своими руками

Универсальность — основное преимущество самодельного динамо-ключа. Подобный инструмент легко надевается на любые ключи, шестигранники и воротники. Несмотря на его достоинства, он весьма неточен и ненадежён, поэтому лучше пользоваться качественными профессиональными аналогами.

Схема и порядок затяжки головки блока цилиндров

В каком порядке затягивать болты ГБЦ: инструкция
Затяжка болта динамо-ключом

Схема затяжки болтов ГБЦ практически ничем не отличается для разных типов двигателей, будет отличаться только максимальный момент затяжки.

  1. Перед тем как вставить болт в колодец, необходимо смазать резьбу крепежного элемента машинным маслом. Используют минимальное количество смазки.
  2. Следующий шаг – вкручивание болтов. Сначала крепежный элемент вставляется в отверстие головки и блока цилиндров и затягивается вручную.
  3. Параллельно камерам сгорания располагаются два ряда крепежных элементов. Затягивать их начинают от середины, сначала прикладывая усилие не более 1 кгс·м. Центральные болты располагаются в моторах L4 между 2 и 3 цилиндрами, в L6 – напротив 3 цилиндра, в V6 – рядом со средней камерой сгорания.
  4. Затем с тем же усилием затягивают по два винта слева и справа от центра, и потом по два крайних винта слева и справа.

Можно немного изменить порядок притяжки, затягивая после центральных болтов сначала левые и правые винты, располагающиеся по бокам от центральных, по одному ряду, а затем по другому. Это не будет причиной негативных последствий, если соблюдается рекомендуемое усилие.

После вкручивания болтов от руки берут динамо-ключ и прикладывают сначала усилие равное 3-4 кгс·м, затем 7-8 кгс·м, а в конце подтягивают болты с рекомендуемым моментом, согласно мануалу. Например, производитель ВАЗ 2109 рекомендует  для этой модели после затяжки с моментом 7,5-8,5 кгс·м, дополнительно повернуть все болты в той же последовательности на 90, и затем снова на 90.

Особенности выполнения работ на примере некоторых авто

В качестве доказательства суждения, что у каждой силовой установки существуют свои особенности затяжки ГБЦ, рассмотрим нюансы выполнения работ на конкретных моделях.

ВАЗ-2112 16 клапанов

Ряд модификаций ВАЗ-2112 комплектовался двумя типами 16-клапанных силовых установок (заводские индексы — 21120 и 21124). У этих двух моторов, несмотря на некоторые конструктивные особенности, технология затяжки головки блоки идентична.

На этих агрегатах используются растягивающиеся болты длиной 93 мм. При этом допускается повторное использование крепежей, но при одном условии – если их длина не превышает 95 мм (если она больше – их следует заменить). Для крепления головки используется 10 болтов.

Затягивание осуществляется в три подхода:

  1. Болты согласно порядка заворачиваются с усилием 2 кг/м;
  2. Доворачивание на 90 град.;
  3. Повторная дотяжка на 90 град.

Схема протяжки показана ниже.

Между 2-м и 3-м подходом необходимо сделать 20-минутный перерыв.

Поскольку на указанных двигателях используются растягивающиеся болты, дополнительная дотяжка во время эксплуатации авто не требуется.

ВАЗ-2107

На ВАЗ-2107 все устанавливаемые модификации силовых агрегатов являются 8-клапанными.

Головка блока на них крепиться 11 болтами, 10 из которых являются основными, а 1 – вспомогательным боковым (устанавливается в боковом выступе).

На этом авто затягивание крепежей также выполняется в три подхода:

  1. 10 основных болтов согласно порядку затягиваются с усилием 3,5-4,0 кг/м;
  2. Те же болты дотягиваются с моментом 11,5-12,0 кг/м;
  3. Вспомогательный затягивается с усилием 3,5-4,0 кг/м.

Дополнительная затяжка ГБЦ при эксплуатации ВАЗ-2107 не требуется.

«Самара», 10-е семейство, Приора

На моделях семейства «Самара» (2108-21099), а также ВАЗ 2110-2112 с 8-клапанными агрегатами затяжка уже выполняется в 4 подхода:

  1. Затяжка с усилием 2,0 кг/м;
  2. Дотягивание с моментом 7,5-8,5 кг/м;
  3. Доворот на 90 град.;
  4. Повторное доворачивание на 90 град.

Перерыв между пунктами 3,4 20 минут.

Что касается ВАЗ «десятого» семейства, которые укомплектованы 16-клапанными моторами, то у них технология затяжки такая же, как и у ВАЗ-2112 (описано выше).

То же касается и Лада Приора, на 8-клапанных агрегатах используется метод с 4 подходами (ВАЗ 2108-21099), а на 16-клапанных – 3 подхода (ВАЗ 2112 с мотором на 16 клапанов).

«Волга»

На двигателях ЗМЗ-406, устанавливаемых на «Волгу», согласно технической документации автопроизводителя затягивание болтов головки блока двигателя осуществляется в два подхода:

  1. С усилием 4,0-6,0 кг/м;
  2. С моментом 13,0-14,5 кг/м.

Но многие автовладельцы этого авто отмечают, что такая технология не позволяет качественно притянуть ГБЦ, поэтому они используют методики с большим количество подходов.

Распространенным является перекрестный метод, выполняющийся в 4 этапа и с усилиями:

  1. 4,0-4,3 кг/м;
  2. 7,5 кг/м;
  3. 11,0 кг/м;
  4. 14,3-14,5 кг/м.

Последующая дотяжка болтов при эксплуатации на этом двигателе не требуется.

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:  Стартер не крутит и втягивающее реле не щелкает: причина

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.

Порядок затяжки болтов ГБЦ
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.

Последствия неправильной затяжки болтов ГБЦ и других деталей двигателя

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

Какой из способов затяжки крепежей лучше?

Каждый из способов затягивания резьбовых соединений ГБЦ обладает своими плюсами и минусами. Использование динамометрического ключа позволяет добиться точных результатов без повреждения деталей и болтов, которые могут привести к выходу двигателя из строя. Второй метод — без динамо-ключа — широко используется в народе благодаря своей простоте, доступности и отсутствию необходимости приобретать дорогостоящий ключ.
Несмотря на то что профессиональные механики советуют прибегать только к первому способу, производители автомобилей в технических руководствах нередко советуют использовать комбинированный метод. Суть его заключается в том, что при моментах затяжки свыше 8–10 кг*м велика вероятность стопроцентной ошибки даже с использованием смазочных материалов, поэтому крепежи сперва затягивают динамо-ключом до указанных значений, а потом доворачивают по углу. На практике такой способ оказывается самым эффективным, поскольку болт докручивается до характерного щелчка, гарантирующего полное соблюдение момента силы.

Одной из важных частей двигателя является головка блока цилиндров. Правильная затяжка болтов, определение момента и порядок работ обеспечивают бесперебойную работу ГБЦ и силового агрегата автомобиля.

Источники

  • https://autochainik.ru/zatyazhka-boltov-gbc.html
  • https://autodvig.com/blok-cilindrov/kak-zatyagivat-golovku-bloka-tsilindrov-6466/
  • https://KrepezhInfo.ru/zatyazhka-boltov-golovki-bloka-tsilindrov/
  • https://motorltd.ru/zatyazhka-boltov-gbts-moment-i-poryadok-zatyazhki-sposobyi-i-osobennosti-rabot/
  • https://KrepezhInfo.ru/v-kakom-poryadke-zatyagivat-bolty-gbts-instruktsiya/
  • https://AutoTopik.ru/remont/1417-kak-zatyagivat-gbc.html
  • https://scart-avto.ru/remont/s-kakim-usiliem-zatyagivat-golovku-bloka-tsilindrov-chto/

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector