Порядок и момент затяжки ГБЦ

Последствия неправильной установки ГБЦ

Правильная затяжка головки блока очень важна, так как от этого напрямую зависит работоспособность двигателя. Головка блока цилиндров служит крышкой цилиндра, и любое нарушение ее посадки сказывается на процессах, происходящих внутри силового агрегата.

Недостаточная затяжка ГБЦ приводит к снижению компрессии из-за потери уплотнения на стыке ГБЦ с блоком цилиндров, истощения прокладки, прорыва рабочих газов из цилиндров и попадания их в смазку или охлаждение системы каналов, проникновение жидкостей в камеры сгорания, что в свою очередь отрицательно сказывается на работе силового агрегата и может вызвать очень серьезные повреждения.

Излишняя затяжка тоже не на пользу, в этом случае

Излишняя затяжка тоже не на пользу, в этом случае часто происходит повреждение головки — появляются трещины или разрушение крепежа — обрыв болта, обрыв резьбы и т.д.

Неравномерная или неправильная затяжка часто вызывает деформацию головки, в результате чего в стыках между ней и колодкой появляются зазоры, что приводит к тем же последствиям, что и недостаточная затяжка.

Общие правила выполнения работ, используемые методы

Есть ряд общих правил, которые необходимо соблюдать при установке головки блока:

  • Важно строго соблюдать усилие затяжки. Для этих целей используется специальный инструмент – динамометрический ключ. Выполнять эту операцию обычными ключами не рекомендуется;
  • Болты головки необходимо тянуть плавно, рывки не допускаются. Поскольку усилие затяжки на последних подходах значительно, упростить процедуру и обеспечить плавное равномерное затягивание позволяет наращивание плеча ключа трубой;
  • Перед установкой болтов внимательно нужно осмотреть состояние резьбы на них. Никакой грязи и сторонних частиц на витках быть не должно.
  • Резьбу крепежных элементов перед закручиванием следует смазать моторным маслом. А вот заливать смазку в отверстия под болты не следует (особенно это касается «глухих» отверстий), поскольку в дальнейшем она не даст полноценно затянуть крепежи.

Несмотря на то, что у каждого двигателя имеются свои особенности затяжки головки блока, общая технология этой операции – одинакова. В целом, для затягивания крепежей применяется два метода:

  • В несколько подходов доведением усилия затяжки до требуемого значения;
  • Затягивание крепежей до определенного усилия (в один или несколько подходов), а затем – двойное доворачивание болтов на определенный угол.

Метод затягивания выбирается исходя из типа болтов

Метод затягивания выбирается исходя из типа болтов.

Первый способ применяется при использовании не растягивающихся болтов (сейчас такие не используются, но их можно встретить на старых авто). Но нередко этот тип крепежей требует дотяжки после определенного периода эксплуатации двигателя, чтобы компенсировать усадку прокладки ГБЦ. Зато такие крепежные элементы допускаются для повторного использования, причем неоднократно.

Второй метод затяжки блока является актуальным для большинства современных авто. И все из-за использования растягивающихся болтов (так называемый тип TTY).

Такие крепежи за счет упругой деформации способны компенсировать тепловые расширения головки и усадку прокладки, но для этого их необходимо вывести в режим деформации (по сути, просто немного растянуть).

Для этого и необходимо двойное доворачивание болтов на определенный угол. На одних авто этот угол составляет 45 град., на других – 90 град.

Но после вывода элементов в режим упругой деформации, они уже будут не способны вернуться в исходное состояние, поэтому и не допускается их повторное использование из-за высокой вероятности разрушения.

Закручиваем болты правильно

Любое резьбовое соединение рассчитано на определённый момент затяжки. Он регламентирован отраслевыми стандартами качества, например, «ОСТ 37.001.050–73 Затяжка резьбовых соединений. Нормы затяжки» и руководящими документами заводов-изготовителей транспортных средств. Иностранные производители используют другие стандарты, но в основном они сходны с отечественными. Приведённая ниже информация будет излагаться, опираясь на российские стандарты.

До какой степени можно затягивать резьбовые соединения

Почему важно выдерживать правильный момент затяжки? Только грамотное затягивание обеспечит надёжную фиксацию детали, с одной стороны, и предотвратит повреждение резьбы и/или самой детали — с другой стороны.

Рассмотрим, что произойдёт при превышении момента затяжки на примере болта с гайкой:

  1. Немедленная деформация резьбы. Из-за слишком большого прилагаемого усилия происходит деформация и срыв резьбы на детали. Болт или гайка не подлежит дальнейшей эксплуатации, кроме того, возникнут определённые сложности при попытке открутить гайку для замены. Скорее всего, придётся воспользоваться дрелью или пилой по металлу, чтобы срезать гайку.
  2. Повреждение металла, скрытое от глаз. Может показаться, что гайка затянута правильно, однако из-за превышения предела текучести в болте или гайке происходят необратимые изменения: деформация, нарушения кристаллической решётки металла. Такой случай особенно опасен, так незаметен сразу, но через какое-то время трещина болта может привести к печальным последствиям.
Затяжка болтов головки блока цилиндров динамометри

Затяжка болтов головки блока цилиндров динамометрическим ключом

Пределом текучести называют механическую характеристику материала, характеризующую напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Обозначение σт.

Единица измерения — Паскаль либо кратные .

Это важный параметр, с помощью которого рассчитываются допустимые напряжения для пластичных материалов.

После прохождения предела текучести в металле образца начинают происходить необратимые изменения, перестраивается кристаллическая решётка металла, появляются значительные пластические деформации.

Если же, напротив, недотянуть гайку с соответствующим моментом, через некоторое время она просто открутиться, что также может привести к нежелательным последствиям. Поэтому настоятельно рекомендуется затягивать резьбовые соединения не «со всей силы», не от руки, а с умом, используя специальное оборудование.

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.

Регулировка момента затяжки болтов

Для того чтобы выполнить все правильно и избежать ошибок нужно строго придерживаться определенных правил и соблюдать порядок выполнения.

Подтяжку нужно проводить только специальным динамометрическим ключом, который позволяет осуществлять контроль за моментом подтяжки.

Динамометрический ключ

Динамометрический ключ

Сначала, при помощи динамометрического ключа, ставим держатель в нулевое положение. Это означает, что данные устройства, равны моменту исходной позиции. Затем, нужно посмотреть на показатель прибора при старте крепежа. Вращая держатель, следим за показателями. Если момент не изменился, то это означает, что крепеж может поддаваться растяжению и это нормально, так и должно быть. Если момент быстро возрос, необходимо достичь движения болта. Этот говорит о малом растяжении держателя. Значит, нужна стабилизация.

Во время работы автомобиля, болты, которыми закреплена головка блока цилиндров, все время испытывают различные воздействия. Постоянно происходит их нагрев и остывание, что со временем приводит к разрушению структуры крепежей.

Для всех силовых агрегатов имеются конкретные правила, которых необходимо придерживаться при работе:

  1. Строго следуйте тем данным, которые указаны в практическом руководстве к ВАЗ 2109.
  2. Регулировка проводится только динамометрическим ключом. Применение иного приспособления не позволит выполнить правильно эту работу.
  3. Используйте, лишь исправные болты.
    Комплект болтов для замены

    Комплект болтов для замены

  4. Начиная работать, обязательно проверьте, в каком состоянии находятся держатели.
  5. Строго придерживайтесь показателей момента затяжки, рекомендованных изготовителем.

Наиважнейшие данные касающиеся регулировки, есть в аннотации к каждому конкретному авто. Вследствие этого, надо внимательно изучить и придерживаться того, что в нем написано. Во время эксплуатации транспортного средства, нужно строго соблюдать все требования производителя и систематически диагностировать авто. Правильная и отлаженная работа силового агрегата ВАЗ 2109, предотвращает надобность в регулировании держателей головки блоков цилиндров.

Так как, головка блока цилиндров ВАЗ 2109 непростой узел, то необходимо проводить ремонтные работы лишь при абсолютной уверенности в своих действиях. Строго соблюдая порядок выполнения работ. В случае обнаружения отклонения в работе мотора, немедленно проведите его диагностику. Это позволит избежать более дорогостоящих ремонтных работ.

Схема затяжки

Схема затяжки ГБЦ такая же, как и на традиционных моделях и начинать нужно с центра. Проходит в четыре приёма.

Схема по которой должна проходить протяжка ВАЗ 210

Схема по которой должна проходить протяжка ВАЗ 2109

  • затяжка моментом 2,0 кгс/м
  • затяжка моментом 7,5 — 8,5 кгс/м
  • доворачиваем на 90 градусов.
  • повторно доворачиваем на 90 градусов.

Чтобы было понятней опишем подробней этой процесс:

  1. С помощью динамометрического ключа затягиваем болты в указанной на рисунке последовательности до 2,0 кг/см.
  2. Потом проходимся по второму кругу и дотягиваем до 8 кгс*м.
  3. Далее докручиваем на 90 градусов.
  4. Проходим по второму кругу, докручивая еще на 90 градусов.
Правильная подтяжка

Правильная подтяжка

Внимание! На 16-ти кл силовых агрегатах болты можно использовать повторно, но если их длина не более 95 миллиметров.

В ином случае он меняется. Длина меряется вместе с шайбой. Не пытайтесь заменить динамометрический ключ иным приспособлением иначе, последствия могут быть непредсказуемыми.

На своем автомобиле вы выполняете работы с ГБЦ

Опрос

  • Самостоятельно
  • Помогает знакомый
  • Только на СТО
 Загрузка …

 Загрузка …

В каких случаях необходима затяжка головки цилиндров

Конструкция движков постоянно совершенствуется, срок службы увеличивается, а объем работ по обслуживанию силовых агрегатов уменьшается. Моторы, выпущенные после 2010 года, уже не нуждаются в периодической протяжке болтов крепления головки. Для более ранних моторов проводить такую операцию рекомендуют при каждом очередном ТО. При длительной эксплуатации машины иногда появляются следы протечек моторного масла или охлаждающей жидкости. В таком случае необходимо немедленно подтянуть крепеж ГБЦ, иначе может потребоваться серьезный ремонт мотора. Причинами появления протечек может быть перегрев силового агрегата и несоблюдение порядка затягивания болтов.

Когда усилие затягивания крепежных винтов движка ниже рекомендованных, может произойти прогорание прокладки, которое повлечет за собой демонтаж головки с последующей заменой поврежденной детали. Отмечены случаи, когда ремонтники не соблюдают порядок и момент затяжки ГБЦ, поэтому водители со стажем проводят проверку состояния болтов при пробеге 1 тыс. км после ремонта мотора.

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.

 Первый подход – усилие 3-4 кгс. Второй подход – уВажно 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.

Распространенные ошибки

Несмотря на то, что производители автомобилей четко указывают порядок и нюансы затяжки ГБЦ, многие автолюбители допускают ошибки при сборке двигателя. Наиболее распространены:

  • Прокладка (превышение усилия зажима приводит к повреждению ГБЦ и самих креплений);

  • Использование неподходящих болтов для замены (крепежные элементы разных двигателей могут отличаться по длине, расстоянию между витками резьбы, высоте и диаметру головки);
  • Использование поврежденных или неадекватных ключей (края головок болтов могут сломаться, после чего их будет проблематично затянуть или открутить нормально);
  • Залить масло в крепежные отверстия для смазки резьбы (жидкость несжимаемая, поэтому пролитое масло не позволит нормально затянуть головку);

Чтобы в дальнейшем не возникало проблем, необходимо использовать только крепеж, рассчитанный на конкретный двигатель и полностью соответствующий условиям работы.

Единицы измерения прилагаемого усилия

В 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 соединений

Среди 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.

Эти машины считаются самыми популярными гостями станций технического обслуживания, следовательно, логично составить список именно по силовым агрегатам машин.Далее приведена таблица моментов протягивания болтов ГБЦ, самых популярных моделей автомобилей в России.

МоторМомент протяжки Н*м
GW 491 QE20,0
УАЗ 40913-14,5
3SFE49
2AZFE7,8
S2 Diesel24.0
Дэу Нексия 8 кл.25.0
40540-50 + доворот на 90°
Гранта все моторы75,0+90°
WL-T9,0+180°
Камаз 74020,0+180°
J07C21,0+90°
4A FE29,0/60,0
D20DT85,0
5S FE49,0+90°
1MZFE18,0+180°
ЯМЗ 53610,0+180°
ТагАЗ10,0+90°
Chevrolet NIVA77,0
X18XE25,0+270°
1ZZFE40,0+90°
УМЗ 421611,0+180°

Порядок и контроль затяжки ГБЦ

При выполнении затяжки следует делать это равномерно, без лишних усилий и спешки.

Перед началом работы нужно приготовить следующие инструменты и расходные материалы:

  • динамометрический ключ с насадкой, которая будет соответствовать головке болта;
  • небольшое количество моторного или любого другого масла;
  • ветошь.

Независимо от конструкции силового агрегата, будь то 402, 406 двигатель или даже G4EE, 4B12, затягиваться ГБЦ будет всегда одинаково. Винты крепления будут расположены параллельно относительно камер сгорания. Инструкция по эксплуатации подскажет, с каким усилием затягивать головку блока цилиндров.

Порядок выполнения работы будет примерно таким:

  1. Крепежные болты смазывают небольшим количеством масла.
  2. Устанавливают их на своё место и заворачивают рукой, насколько получится.
  3. Далее понадобиться специальный динамометрический ключ. С его помощью производят затяжку с усилием, равным примерно 1-2 кгс*м, согласно схеме для данного мотора.
  4. На следующем этапе усилие доводят до 5-8 кгс*м (при этом следуют рекомендациям производителя автомобиля).

Через небольшой промежуток времени операцию повторяют 1-2 раза, поворачивая болты примерно на четверть оборота. После пробега около 500-1000 км проверяют степень затяжки, но не для всех типов силовых агрегатов. Если применяются пружинные болты, такая операция не потребуется.

Усилие затяжки болтов головки блока цилиндров

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.

Динамометрический ключ и его виды

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

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

  • стрелочный;
  • предельный;
  • цифровой.

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

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

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

Можно выделить еще несколько достоинств:

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

Условия затяжки болтов

При установке головки блока важно соблюдение технологии затяжки, которая включает в себя ряд критериев:

  • Порядок затягивания;
  • Усилие;
  • Состояние крепежей (к примеру, шпилек с гайками);

У каждого двигателя свой порядок затягивания, который необходимо соблюдать, чтобы обеспечить равномерное притягивание головки к блоку и исключить возникновение напряжений на каких-либо участках поверхности. К примеру, на ВАЗ 2105 это выглядит так.

Усилие – еще один немаловажный фактор для правильного крепления данного элемента двигателя. Притягивание плиты осуществляется в несколько подходов (на разных моторах количество их отличается), каждый из которых выполняется со своим усилием.

Крепежи головки блока затягиваются с достаточно большим усилием, что приводит к их вытягиванию. Поэтому на множестве двигателей не допускается повторное использование болтов, они в обязательном порядке заменяются. Но есть и моторы, у которых замена крепежей не нужна и возможна их повторная установка.

Вся информация относительно технологии затяжки ГБЦ указывается в тех. документации к авто, также нередко ее указывают на упаковках прокладки головки и крепежей.

Работа с динамометрическим ключом

Динамо-ключ имеет измерительную шкалу, позволяющую точно определить усилие затяжки. Перед использованием новый ключ следует разработать, сделав несколько затяжек на минимуме, благодаря этому детали механизма смажутся. После использования инструмент нужно убрать на хранение, смазав тонким слоем машинного масла. После каждой процедуры следует выставлять ноль (если использовался щелчковый ключ), чтобы впоследствии пружина сохранила свою упругость и точность сохранилась. При активном использовании ключа пружина все равно растягивается, поэтому рекомендуется каждый год производить калибровку. При затяжке нельзя стучать по инструменту или использовать всевозможные удлинители.

Если у автомобилиста имеется ключ щелчкового типа, то перед затяжкой нужно выбрать необходимый момент. Для этого раскручивают гайку, располагающуюся внизу рукояти, и выставляют нужное значение. После этого гайку закручивают. При закручивании болтов головки блока цилиндров ключ издаст щелчок и начнет проскальзывать. Это означает, что требуемый момент силы достигнут.


Инструкция по работе с ключом щелчкового типа

Стрелочный инструмент не позволяет выставить момент затяжки заранее, поэтому усилие придется контролировать непосредственно в процессе. Затягивать крепеж необходимо осторожно, чтобы случайно не приложить больше усилий, чем необходимо. Нужное показание на шкале лучше обозначить заранее. Указатель при закручивании остается неподвижным, а рукоятка со шкалой смещается.

Электронный динамо-ключ напоминает щелчковый, только измерение осуществляется с помощью электронного устройства. Момент также выставляется заранее. Когда он достигнут, издается звуковой сигнал.

Общий порядок работ

Затяжка головки блока хоть и имеет множество нюансов и особенностей, но общая технология операции – не сложная, важно лишь соблюдать условия.

Общий алгоритм работ такой:

  • Изучаем документацию (порядок затяжки и усилие);
  • Подготавливаем инструмент;
  • Осматриваем и протираем поверхности блока и головки, прочищаем крепежные отверстия (ветошью или сжатым воздухом);
  • Укладываем прокладку;
  • Садим на место головку блока (правильное размещение прокладки и головки обеспечивается направляющими втулками);
  • Смазываем резьбу крепежных элементов;
  • Устанавливаем последние в отверстия и затягиваем их от руки;
  • Уточняем схему протяжки, количество подходов и усилие каждого из них, а также время перерывов между подходами (все это указывается в документации);
  • Делаем первый подход, соблюдая порядок затяжки (для удобства можно маркером пометить болты согласно порядку). На фото ВАЗ 2103;
  • Осуществляем все последующие подходы.

На некоторых автомобилях дополнительно требуется повторная дотяжка крепежей после определенного периода эксплуатации автомобиля. Эта информация обязательно указывается в технической документации.

Особенности детали

Головка блока цилиндров – конструктивно достаточно сложная деталь. Представляет она собой массивную плиту, в которой проделаны каналы для циркуляции жидкостей системы смазки и охлаждения, и технологические отверстия – свечные, для форсунок (в дизелях), крепежные.

Также сверху на ГБЦ имеется так называемая «постель» распределительного вала – посадочное место под его установку.

Несмотря на свою массивность, головка блока является хрупкой деталью из-за пустот внутри, поэтому чрезмерное усилие при затяжке часто приводит к трещинам в стенках и перемычках.

Для изготовления ГБЦ используется два вида металлов – алюминий (наиболее распространенный) и чугун.

Для закрепления последней применяются стальные болты или шпильки с гайками. К примеру, головка блока УАЗ 31519 крепится шпильками.

Разница в материалах изготовления головки и ее крепежных элементов имеет один негативный фактор – разное температурное расширение компонентов при нагреве, особенно это касается ГБЦ из алюминия.

Неравномерная затяжка крепежных элементов (гайки, шпильки и т.д.) при тепловом расширении приводит к появлению излишних напряжений в структуре металла, вследствие чего происходит коробление головки.

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.