Каково усилие затяжки коренных и шатунных подшипников, необходимые инструменты, порядок затяжки

Моменты затяжки основных резьбовых соединений

Порядок затяжки болтов крепления головки блока цилиндров.

На рисунке приведен порядок затяжки болтов крепления головки цилиндров. Предварительно установленные болты подтянуть от руки. В дальнейшем болты крепления головки блока цилиндров затягиваются за три приема:

1 прием – болты затянуть моментом 100±10 Н·м (10±1 кгс·м).

2 прием – болты довернуть на 180º±5º.

3 прием – болты довернуть на 90º±5º.

Внимание:
После затяжки болтов крепления головки блока цилиндров, выполненной в три приема, дальнейшего контроля затяжки болтов в эксплуатации не требуется.

Затяжка головки блока цилиндров является важной и ответственной процедурой. Данную операцию производят во время обратной сборки двигателя после снятия ГБЦ. Правильная затяжка болтов головки блока цилиндров влияет на исправность и работоспособность силового агрегата, так как головка является частью камеры сгорания. Другими словами, после затяжки ГБЦ представляет собой единое целое с блоком цилиндров. Между блоком и головкой блока дополнительно устанавливается уплотнительная прокладка. В том случае, если головка затянута неправильно, высока вероятность повреждений самой ГБЦ, прокладки, болтов головки блока и отверстий под болты в БЦ.

В некоторых случаях в месте установки прокладки появляются течи. Также в случае неплотного прилегания головки блока во время работы ДВС может происходить прорыв отработавших газов в каналы системы смазки и охлаждения двигателя, а еще происходит попадание антифриза в масло и наоборот.  В результате свойства смазочного материала и охлаждающей жидкости меняются, что может быстро вывести двигатель из строя. Далее мы поговорим о том, какой порядок затяжки болтов ГБЦ нужно соблюдать, как производится затяжка болтов головки блока цилиндров динамометрическим ключом, а также какой должна быть сила затяжки головки.

Затяжка головки блока цилиндров на дизеле и бензиновом мотореРаспространенные ошибки при затяжке головки

Затяжка головки блока цилиндров на дизеле и бензиновом моторе

Независимо от того, какой тип двигателя установлен на конкретном автомобиле (дизель или бензин), головка блока цилиндров современных авто имеет похожее устройство. Данный элемент ДВС состоит из корпуса, в котором установлен механизм газораспределения ГРМ (распределительные валы, впускные и выпускные клапаны). Еще одной особенностью ГБЦ является то, что в головке изготовлена часть камеры сгорания. В корпусе головки также выполнены специальные каналы, по которым циркулирует моторное масло и рабочая жидкость системы охлаждения.

Правильное прилегание головки к блоку цилиндров обеспечивает герметичность камеры сгорания, каналов систем охлаждения и смазки, в результате чего силовой агрегат отдает максимум мощности и крутящего момента, обеспечивает лучшую топливную экономичность и другие важнейшие эксплуатационные характеристики. В том случае, если ГБЦ затянута неправильно, в корпусе головки могут появиться трещины. Дело в том, что ГБЦ изготавливается из алюминиевых сплавов, в то время как болты для крепления головки являются стальными.

С учетом того, что двигатели внутреннего сгорания подвержены существенному нагреву во время работы, детали ДВС испытывают температурное расширение. Что касается ГБЦ, алюминиевая головка и стальные болты расширяются по-разному. Получается, если головка затянута неправильно, тогда в ее корпусе возникает неравномерное напряжение. По этой причине крайне необходимо соблюдать момент затяжки болтов головки блока цилиндров, а также последовательность затяжки болтов крепления.

Как нужно затягивать головку блока цилиндров правильно

Начнем с того, что для затяжки ГБЦ необходимо иметь динамометрический ключ. Также следует подготовить подходящие головки-насадки для ключа и иметь немного чистого моторного масла. Перед затяжкой болтов крепления головки в обязательном порядке нужно изучить руководство по ремонту и эксплуатации конкретного ТС. Данная рекомендация особенно важна, так как  усилие затяжки болтов на разных моторах отличается. Одни двигатели имеют блок цилиндров, который изготовлен из чугуна, в то время как другие ДВС получают облегченные блоки из сплавов алюминия.

Более того, даже на разных моторах одного производителя с алюминиевой головкой и чугунным блоком степень затяжки головки все равно будет отличаться. Также в мануале будет указан и порядок затяжки болтов крепления. Переходя к самому процессу обтяжки ГБЦ, следует помнить, что каждое действие совершается последовательно. Основная цель состоит в том, чтобы затяжка осуществлялась равномерно. Ниже рассмотрены основные рекомендации.

• Во время установки головки и дальнейшей затяжки не имеет значения, ставите ли вы собранную деталь или монтируете один корпус.
• На начальном этапе нужно смазать крепежные болты моторным маслом. Для этого понадобится нанести небольшое количество смазки на резьбу болта.
• Затем болты вставляются в отверстия, которые выполнены в корпусе головки и блоке цилиндров, после чего затягиваются от руки.
• Далее динамометрическим ключом следует протягивать болты в определенной последовательности и с указанным в мануале моментом затяжки. Обычно затяжка осуществляется в несколько подходов. Сначала болты затягиваются с небольшим усилием, после чего дополнительно протягиваются еще один или два раза.
• Также помните, особенно важно соблюдать не только усилие, но и порядок затяжки болтов. Например, во время установки ГБЦ на рядный ДВС затяжка болтов крепления производится от центра к краям головки. Такой подход позволяет снизить риск повреждения как самой головки блока, так и прокладки между БЦ и ГБЦ.
• Стоит добавить, что после пробега около 1000 км на некоторых автомобилях болты необходимо дополнительно обтянуть. Это зависит от определенных конструктивных особенностей того или иного ДВС. Если же при затяжке использовались так называемые пружинные болты крепления, тогда дотяжка после установки ГБЦ не требуется.

Распространенные ошибки при затяжке головки

Отметим, что допущенные ошибки во время установки головки блока цилиндров могут привести к повреждениям самой головки и блока цилиндров. Также после начала эксплуатации ДВС возможно появление серьезных неисправностей, которые способны быстро вывести двигатель из строя. В ряде случаев силовой агрегат может пострадать так сильно, что потребует капитального ремонта или замены такого мотора на контрактный двигатель. В списке различных ошибок, которые приводят к нежелательным последствиям, стоит отдельно выделить: перетяжку болтов, попадание моторного масла в отверстия для установки болтов крепления, работу с неподходящими или изношенными насадками на динамометрический ключ, нарушение порядка затяжки болтов, использование болтов, которые не подходят по размеру.

Достаточно часто отверстие под болт крепления в блоке цилиндров оказывается забитым грязью, ржавчиной и т.п. Попытки очистить отверстие не всегда дают положительный результат. В результате закрутить болты с должным усилием может быть очень трудно. По этой причине резьбу болтов смазывают маслом. При этом запрещается заливать масло в само отверстие для улучшения смазки. Такие действия могут привести к тому, что колодец с резьбой попросту разрушится после закручивания болта. В такой ситуации блок цилиндров нужно будет ремонтировать или даже менять.

Также к возникновению проблем может привести и попытка затянуть ГБЦ без использования динамометрического ключа. В таком случае момент затяжки зачастую оказывается превышен. Последствия могут быть самыми разными, но зачастую болты крепления головки ломаются, после чего возникает необходимость повторной разборки двигателя для удаления обломков и ремонта блока цилиндров.

Болты для затяжки ГБЦ обычно имеют головку под шестигранную насадку, реже выполняются в виде квадрата. Если насадка окажется изношенной, тогда во время затяжки существует риск ее проворачивания. В результате «слизываются» грани головки болта. В подобной ситуации поврежденный крепежный элемент трудно закрутить или открутить для замены. Что касается подбора болтов, необходимо дополнительно учитывать некоторые особенности. Во многих руководствах по ремонту можно встретить информацию о том, что болты допускается использовать повторно. Как показывает практика, оптимально менять крепежные элементы на новые после каждого снятия ГБЦ.

Дело в том, что после затяжки болт становится немного длиннее, то есть вытягивается. По этой причине следует обращать внимание на максимально допустимую длину болта, которая должна быть прописана в руководстве по эксплуатации. Если новых болтов нет, тогда перед установкой необходимо промерить имеющиеся крепежные элементы. В том случае, когда болт оказывается немного длиннее по сравнению с максимально допустимым показателем, тогда происходит его упор в дно отверстия в блоке цилиндров. Результатом становится или поломка болта, или раскол самого блока цилиндров.

Нарушение рекомендуемого в руководстве по ремонту конкретного двигателя порядка затяжки крепежных болтов вызывает излишнее перенапряжение в корпусе головки блока цилиндров. Алюминиевые сплавы, которые являются материалом изготовления ГБЦ, не приспособлены к таким нагрузкам. Итогом становится появление трещин в корпусе головки. Через трещины небольшого размера возникает утечка газов, то есть нарушается герметичность камеры сгорания. Двигатель в этом случае теряет мощность, наблюдается повышенный расход топлива. Если трещины затрагивают каналы системы смазки или охлаждения, тогда в камеру сгорания может попадать масло или антифриз, а также возможны наружные утечки.

Напоследок добавим, что не исключено и попадание рабочих жидкостей из одной системы в другую (например, тосол попадает в масляные каналы). Неисправности такого рода являются достаточно серьезными, так как нарушения нормальной работы системы смазки или охлаждения приводят к перегреву ДВС, ускоренному износу трущихся деталей, заклиниванию мотора и т.д.

Момент затяжки коренных и шатунных вкладышей — необходимые инструменты, порядок затяжки и особенности

Моменты затяжки разных видов резьбовых соединений — это та степень усилия, с которой затягиваются элементы разъемного соединения, в частности, гайка и болт. При недостаточном показателе момента затяжки велика вероятность постепенного самопроизвольного свинчивания под воздействием вибрационных нагрузок. При чрезмерном затягивании может произойти разрушение стержня болта или срыв резьбового соединения. Чтобы избежать развития таких негативных сценариев, важно точно определять этот показатель.

Момент затяжки резьбовых соединений

При помощи резьбовых соединений осуществляется фиксация большинства деталей и узлов автомобильного транспорта. Все они несут на себе не только механическую, но и вибрационную нагрузку. Поэтому, затягивая любой вид резьбового соединения, уместно сохранить нужную степень затяжки, не превышая ее и не ослабляя чрезмерно.

Установленное значение пробной нагрузки при затягивании резьбовых соединений, которое исключает срыв резьбы, составляет около 85-90% от предела текучести. Фактически этот показатель является максимальным усилием на растяжение, которое одновременно обеспечивает надежное соединение без допущения свинчивания и не приводит к пластической деформации стержня болта или шпильки с резьбовой частью.

Когда выполняется затяжка колес, ГБЦ, шкива распределительного вала и прочих деталей и узлов, ориентируются на табличные значения, которые получены расчетным путем с учетом таких параметров:

• Сплава, из которого выполняются элементы резьбового разъемного соединения. А также от того, какие материалы используются при выполнении такого типа соединения.
• Класса прочности болта.
• Применяется смазка при свинчивании деталей или нет.
• Наличия антикоррозийного покрытия.
• Шага резьбы — крупный, мелкий.
• Диаметра отверстия и цилиндрической части, на которой нанесена резьба — фактического резьбового диаметра.

Если приводить ряд табличных примеров таких показателей моментов затяжки болтового или шпилечного резьбового соединения, то они могут быть выражены следующими таблицами.

Важно обратить внимание, что в таблице даны как кгс*м, так и Н*м, что является идентичными единицами измерения.

Чтобы добиться тех параметров момента затяжки, которые подходят для безопасной эксплуатации, требуется использовать соответствующие инструменты:

• аналоговый динамометрический ключ;
• цифровой динамометрический ключ.

Оба эти инструмента показывают то усилие, с которым происходит затягивание гайки на болте. При выполнении этого действия стоит учитывать ту погрешность, которую дает прибор. В противном случае можно не достигнуть необходимых показателей.

Примерные значения для легковых автомобилей

Далее представим отдельные примеры момента затягивания болтовых соединений для разных узловых частей легкового автомобиля Лада Приора, сведенные в табличной форме.

Такими же будут моменты затяжки шатунов, ГБЦ, подшипников и ряда других узлов и деталей на аналогичных моделях машин марки Lada: ВАЗ-2106, ВАЗ-2107, ВАЗ-2109, ВАЗ-2108, ВАЗ-2110, ВАЗ-21083 и др. Более точная информация представлена в справочных таблицах.

Справочная таблица для ВАЗ-2107:

Момент затяжки резьбовых соединений ВАЗ-2112:

Примерные значения для грузовых автомобилей и автобусов

Вот некоторые примеры моментов затяжки резьбовых соединений для грузовых машин или автобусов.

Из этой таблицы можно использовать численные значения, чтобы точно установить момент затяжки ГБЦ КамАЗа, его корзины сцепления, распредвалов и прочих элементов авто.

Чтобы затяжка шатунных видов болтов, элементов двигателя, клапана или любого другого узла или детали была выполнена правильно, требуется соблюдать установленную технологию. Это минимизирует риски срыва резьбы или недостаточной герметичности.

Соблюдая технологию, необходимо выполнить следующие этапы:

• На подготовительном — разбирается крепежное соединение, устраняется грязь и коррозионные отложения.
• На предварительном — производят легкое без усилий навинчивание гайки на болт или конец шпильки. Если одна деталь соединяется сразу несколькими крепежными элементами, важно реализовать равномерную и постепенную затяжку для исключения перекосов. Профессионально необходимо закручивать резьбовые соединения, располагающиеся на противоположных концах, или действовать через один или два болта (шпильку).
• На окончательном этапе резьбовые элементы (гайка-болт или гайка-шпилька) затягиваются до указанных табличных величин при помощи динамометрического ключа. Именно этот инструмент позволяет исключить превышение рекомендуемого параметра или недотягивание до нужного значения.

Что такое подшипники скольжения, их виды и роль в работе ДВС

Подшипники скольжения служат опорой деталям типа вал, которые передают нагрузку другим элементам узла. По своим разновидностям они бывают:

• Радиальные — они передают силы, действующие в радиальном направлении (перпендикулярные оси цапфы).
• Упорные. Их основная функция — воспринимать и передавать силы, которые действуют параллельно оси цапфы.
• Радиально-упорные. Это та разновидность подшипников, которая воспринимает и радиальные, и параллельные силы по отношению к оси цапфы.

Виды, размеры и роль вкладышей коленвала

Двигатель является многокомпонентным механизмом, содержащим большое количество деталей. Если оценивать роль вкладышей коленвала, то они служат как подшипники скольжения, создавая необходимый момент вращения на коленчатом валу. В ВАЗ они защищают некоторые элементы, не допуская преждевременного износа сопрягающихся деталей.

По своим конструктивным особенностям они бывают:

• Коренные. Контактируют с той частью коленчатого вала, где она проходит через двигатель внутреннего сгорания.
• Шатунные. Чаще всего располагаются на шейке вала.

Размер вкладышей определяется стандартом. Отдельные типоразмеры содержатся в таблице.

Признаки износа коренных и шатунных вкладышей

Усилие, с которым необходимо затягивать шатуны, влияет на степень износа деталей, входящих в этот узел. Шейка коленчатого вала изнашивается гораздо быстрее, чем вкладыши этой части, хотя ее твердость больше.

Причиной износа является способность вкладышей накапливать мелкие твердые частицы, которые вместе с масляным смазочным составом попадают в зазор. Это приводит к процарапыванию шейки коленвала.

Из-за возникновения такого свойства требуется вовремя менять вкладыши. Но здесь требуется правильно определить время, когда необходимо выполнить это действие. Поспособствовать в этом сможет замер зазора. Можно ориентироваться на следующие цифры:

• В шатунных подшипниках зазор не может быть выше 0,1 мм.
• В коренных этот параметр не должен превышать 0,15 мм.

Общая рекомендация: менять вкладыши в тот момент, когда производится капитальный ремонт двигателя.

Измеряем зазор между вкладышем и коленвалом

Определить зазор между вкладышами и коленвалом можно двумя основными способами:

• С использованием микрометра. Желательно, чтобы измерительный прибор имел точность до 0,001 мм.
• С использованием специальной калиброванной проволоки из пластика:

• Необходимо сначала очистить рабочие поверхности вкладышей и шеек коленчатого вала.
• Осуществить укладку куска проволоки между проверяемыми элементами.
• Установить шатун вместе с крышкой или крышку коренного подшипника — здесь все зависит от того, у какой шейки осуществляется проверка.
• Далее завинчиваем резьбовые соединения и определяем нужный момент затяжки болтового шатуна. Например, для автомобилей ВАЗ этот показатель соответствует 51 Н*м. Для остальных моделей требуется использовать руководство для получения нужного показателя.
• После совершения этого действия узел опять разбирается, достается проволока. Проволока, которая сплющивается после такого воздействия, вынимается и измеряется по шкале, прилага вместе с комплектом.

Как и с каким усилием производится затяжка коренных и шатунных вкладышей

Следует учитывать, что моменты затяжки для этих элементов также определяются маркой и классом автомобиля. Например, для Лады Priora этот показатель составит:

• для коренного вкладыша интервал от 68,31 до 84,38 Н*м;
• для шатунного подшипника – от 43,3 до 53,5 Н*м.

Таблица усилий затяжки и классы прочности для метрических болтов

Когда отсутствуют руководство или возможность установить необходимый момент затяжки болтов для конкретных случаев (например, при фиксации колесного распредвала, маховика, ступицы, клапанной крышки или каких-либо других узлов авто, включая ГБЦ ВАЗа), можно использовать стандартную таблицу моментов затяжки болтового соединения. В этом случае ориентируются на тип нарезанной резьбы — метрической, дюймовой, упорной или какого-либо другого типа, а также на размер номинального диаметра.

Несколько примеров моментов затяжки представлены в таблице.

На эти показатели можно ориентироваться, определяя момент затяжки болтов ГБЦ.

Таблица усилий затяжки и классы прочности для дюймовых болтов

В ситуации, когда ориентиром служат показатели затяжки для резьбовых соединений, относящихся к дюймовой разновидности, допускается использовать такую таблицу стандартных показателей. Она пригодится в том случае, когда необходимо определить момент затяжки болтов ГБЦ или других узлов авто, произведенных за границей, где действуют соответствующие стандарты и единицы измерения. Например, на двигателе G4FC автомобиля марки KIA присутствует метрическая резьба, а у Cadillac, Buick и ряда других — дюймовая.

https://youtube.com/watch?v=vKMl0FcjSbA%3Ffeature%3Doembed

Ремонт двигателя считается в автомобиле самым сложным, ведь ни одна другая его деталь не содержит такое огромное количество элементов, взаимосвязанных между собой. С одной стороны, это очень удобно, ведь в случае поломки одного из них нет необходимости менять весь узел целиком, достаточно просто заменить вышедшую из строя деталь, с другой – чем больше составных элементов, тем сложнее устройство и тем сложнее разобраться в нем тому, кто не очень опытен в авторемонтных делах. Однако при большом желании можно все, особенно если ваше рвение подкреплено теоретическими знаниями, например, в вопросе определения момента затяжки коренных и шатунных вкладышей. Если же пока это словосочетание для вас – набор непонятных слов, прежде, чем лезть в двигатель, обязательно прочтите эту статью.

Подшипники скольжения, их виды и роль в работе ДВС.

Коренные и шатунные вкладыши – это две разновидности подшипников скольжения. Производятся они по одной технологии и отличаются друг от друга лишь внутренним диаметром (у вкладышей шатунов этот диаметр меньше).

Главная задача вкладышей – преобразование поступательных движений (вверх-вниз) во вращательные и обеспечение бесперебойной работы коленчатого вала, чтобы тот не износился раньше срока. Именно для этих целей вкладыши устанавливаются под строго определенным зазором, в котором поддерживается строго заданное давление масла.

Если зазор этот увеличивается, давление моторного масла в нем становится меньше, а значит, шейки газораспределительного механизма, коленчатого вала и пр. важных узлов изнашиваются намного быстрее. Стоит ли говорить, что слишком сильное давление (уменьшенный зазор) также не несет в себе ничего положительного, так как создает дополнительные препятствия в работе коленчатого вала, он может начать подклинивать. Вот почему так важно контролировать данный зазор, что невозможно без использования в ремонтных работах динамометрического ключа, знания необходимых параметров, которые прописываются производителем в технической литературе по ремонту двигателя, а также соблюдения момента затяжки коренных и шатунных вкладышей. К слову, усилие (момент) затяжки болтов крышек шатунных и коренных вкладышей различен.

Обращаем ваше внимание, что приводимые нормативы актуальны только при применении новых комплектов деталей, так как сборка/разборка бывшего в работе узла за счет его выработки не может гарантировать соблюдении необходимых зазоров. Как вариант, в данной ситуации при затяжке болтов можно ориентироваться на верхнюю границу рекомендуемого момента, либо можно использовать специальные ремонтные вкладышами с четырьмя разными размерами, отличающимися друг от друга на 0,25 мм, при условии шлифовки коленвала до тех пор, пока минимальный зазор между трущимися элементами не станет составлять 0,025/0,05/0,075/0,1/0,125 (в зависимости от имеющегося зазора и используемого ремонтного изделия).

Примеры конкретных моментов затяжки болтов крышек шатунных и коренных вкладышей для некоторых автомобилей семейства ВАЗ.

* класс резьбового соединения по ОСТ 37.001.031–72