Головка блока цилиндров (ГБЦ) силовых агрегатов транспортных средств предназначена для обеспечения герметизации камеры сгорания. Чтобы выполнить это условие, необходимо правильно затянуть крепежные элементы, для этого следует знать, с каким усилием затягивать головку блока цилиндров. Операцию проводят после «обкатки», которая производится на двигателе нового автомобиля или по окончании восстановительных работ силового агрегата.
Из чего состоит ГБЦ
О силах, действующих на ГБЦ во время работы мотора
Силы, действующие на ГБЦ во время завинчивания винтов
В каких случаях необходима затяжка головки цилиндров
Какие ошибки могут возникнуть
Порядок и контроль затяжки ГБЦ
Видео «Как пользоваться динамометрическим ключом»
Комментарии и Отзывы
Из чего состоит ГБЦ
Практически во всех двигателях конструкция ГБЦ одинакова.
Она в себя включает:
- Корпус изделия, который изготавливают методом точного литья. В нем предусмотрены каналы подачи охлаждающей жидкости и моторной смазки трущимся частям.
- Клапаны во впускном и выпускном каналах.
- Вал распределительный (в некоторых конструкциях их два).
Основным элементом ГБЦ является корпус. Он вместе с прокладкой обеспечивает герметизацию камеры сгорания. В корпусе запрессованы направляющие втулки клапанов, их количество зависит от конструктивных особенностей ГБЦ. Клапаны перемещаются во втулках, обеспечивая подачу топлива и вывод отработанных газов. Для изготовления корпуса головки используют алюминий, она крепится к блоку болтами, производимыми из высококачественной стали.
Головка блока цилиндров
Коэффициент температурного расширения у этих металлов разный, поэтому обеспечить высокую герметичность камеры сгорания возможно только в том случае, когда головка будет затягиваться равномерно по всей плоскости блока цилиндров. Если это условие не выполняется, силовой агрегат может выйти из строя.
О силах, действующих на ГБЦ во время работы мотора
Обеспечить равномерность теплового воздействия на головку в работающем двигателе невозможно. Наиболее сильному нагреву подвергаются места в корпусе, располагающиеся над камерой сгорания, что вызывает напряжение металла на этих участках. Сила давления корпуса из алюминия на прокладку между ГБЦ и блоком цилиндров сильно увеличивается, что может вывести её из строя. Чтобы этого избежать, производится периодическая протяжка болтов крепления ГБЦ.
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.
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.
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.
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.
Какие ошибки могут возникнуть
К сожалению, водители, самостоятельно выполняющие восстановление силового агрегата, допускают досадные ошибки, которые могут нанести вред блоку цилиндров и рабочему инструменту.
К ним можно отнести следующее:
- оставление моторной смазки или других посторонних частиц в местах установки крепежных изделий;
- завышение величины усилия затягивания болтов;
- применение инструмента, не предназначенного для этой операции;
- несоблюдение очерёдности затягивания ГБЦ;
- использование болтов несоответствующей длины.
Если момент подтягивания крепежных винтов моторе определять «на глазок», чаще всего происходит перетяжка, которая приводит к разрыву болтов. Изношенными гранями ключа можно повредить головку крепежного элемента, после чего завернуть или вывернуть его будет невозможно. Самостоятельно изменённый порядок установки болтов приведет к возникновению перенапряжений в корпусе головки, а это чревато появлением трещин. Они могут быть сквозными, что способствует появлению протечек смазки или охлаждающей жидкости. Появится прорыв газов во впускном или выпускном коллекторе. Начнутся перебои в работе мотора, потеряется его мощность.
Если через трещины или прогары жидкость для охлаждения мотора попадёт в систему смазки, произойдет разжижение моторного масла. После этого давление смазки уменьшится, и поступление его к местам трения будет недостаточным, а вкладыши коленчатого вала могут провернуться. Многими документами допускается повторное применение крепежных элементов, но лучше использовать новые изделия. Крепиться ГБЦ к блоку цилиндров должна только качественными винтами.
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:
- Крепежные болты смазывают небольшим количеством масла.
- Устанавливают их на своё место и заворачивают рукой, насколько получится.
- Далее понадобиться специальный динамометрический ключ. С его помощью производят затяжку с усилием, равным примерно 1-2 кгс*м, согласно схеме для данного мотора.
- 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.
Видео «Как пользоваться динамометрическим ключом»
Пользователь Александр Март показывает видео об использовании динамометрического ключа.
Головка блока цилиндров (ГБЦ) обеспечивает герметизацию камеры сгорания, а также является основой для механизма газораспределения. Во время работы на ГБЦ воздействуют высокая температура, сильная вибрация и другие факторы. Если затяжка болтов головки блока цилиндров произведена неправильно, то возможна потеря герметичности камеры сгорания, прогорание прокладки или растрескивание корпуса этой детали.
Какие силы действуют на ГБЦ во время работы мотора
Любой режим работы мотора приводит к неравномерному нагреву головки. Участки, расположенные над камерами сгорания, нагреваются гораздо сильней остального корпуса, из-за чего возникает тепловое напряжение металла. Чем выше обороты двигателя или сильней нагрузка на него, тем больше разница в нагреве различных участков этой детали. На некоторых участках температурное расширение алюминия, из которого сделан корпус этой детали, оказывается настолько сильным, что увеличивает давление на прокладку между головкой и блоком цилиндров. Поэтому через определенный промежуток времени необходимо повторять момент затяжки винтов, в противном случае велика вероятность прогорания прокладки.
Какие силы действуют на ГБЦ во время закручивания винтов
Прокладка, которую устанавливают между блоком цилиндров и ГБЦ, обладает определенной толщиной, которая уменьшается во время затяжки. Несмотря на общую жесткость, алюминиевый корпус этой детали деформируется во время затяжки на тысячные доли миллиметра, поэтому необходимо проводить ее от центра к краям. В этом случае удается компенсировать изгибание ее поверхности (подошвы). Когда головка лежит на блоке цилиндров, то давление на каждый участок ее подошвы одинаково. По мере закручивания, давление в местах установки болтов (винтов) возрастает, что и приводит к V-образной деформации подошвы. Чтобы избежать этого, необходимо строго соблюдать последовательность действий. Если порядок затяжки нарушен или усилие (момент) не соответствует мотору, возрастает вероятность прогорания прокладки и ремонта двигателя.
Правильный порядок затяжки
Вне зависимости от типа двигателя порядок затяжки ГБЦ всегда одинаков. Любая головка затягивается с помощью двух рядов винтов, идущих параллельно камерам сгорания. Порядок отверстий – от первого к последнему цилиндру, по правому и левому, относительно первого цилиндра, ряду. Вот правильный порядок закручивания винтов:
- 2 центральных болта правого и левого рядов. В четырехцилиндровых рядных (L4) моторах они расположены между 2 и 3 цилиндрами. В силовых агрегатах L6 они находятся по центру 3 цилиндра. В моторах V6 напротив каждого средней камеры сгорания;
- 2 винта слева от центральных (по одному в каждом ряду);
- 2 справа от центральных (по одному в каждом ряду);
- 2 болта, расположенные слева в обоих рядах;
- 2 болта расположенные справа в обоих рядах;
- момент затяжки не более 1 кгс.м.
Некоторые мастера предпочитают другой порядок. Сначала закручивают 2 центральных болта (момент такой же, как описано выше), затем винты слева и справа по одному ряду, после чего также по другому ряду. Потом продолжают в этом же порядке закручивать остальные болты. И тот и другой порядок затяжки головки одинаковы по эффективности, поэтому каждый выбирает то, что нравится лично ему. Главное обеспечить правильное усилие во время затягивания. Закрутив все болты ГБЦ, их начинают затягивать в том же порядке. Момент должен составлять 3–4 кгс.м. Затем, соблюдая тот же порядок, еще раз затягивают с усилием 7–8 кгс.м. Максимальный момент зависит от марки и модели автомобиля, поэтому перед началом работы необходимо внимательно прочитать инструкцию по ремонту вашего автомобиля. В противном случае велик риск повреждения головки или блока цилиндров.
На некоторых автомобилях можно повторно использовать болты ГБЦ, убедившись, что их длина укладывается в рекомендованные значения. На остальных машинах желательно каждый раз использовать новые детали.
Для правильной затяжки используйте динамометрический ключ
Если длина винта больше, чем необходимо, то он упрется в дно колодца. Попытка его затянуть приведет к тому, что головка болта отломится или он сорвет резьбу в колодце. В любом случае, придется разбирать мотор, менять прокладку и скорее всего восстанавливать колодец. Это обойдется гораздо дороже нового комплекта винтов.
Через 300–700 километров (зависит от типа и модели двигателя) необходима протяжка ГБЦ. За время этого пробега, высокие температуры и вибрация привели к обжатию прокладки, поэтому необходимо снова затягивать болты. Обычно достаточно повернуть каждый болт 1–2 раза на 90 градусов, ориентируясь на показания динамометрического ключа, чтобы не превысить момент. Порядок затяжки такой же, как раньше.
Вывод
Теперь вы знаете, как производится затяжка головки блока цилиндров и какие ошибки допускают во время этой операции. Это поможет вам в самостоятельном ремонте и обслуживании своего автомобиля.
Запись для себя. Часто под рукой нет таблицы моментов затяжки для 406 двигателя, а книга далеко. Удобно смотреть с телефона.
Для чего нужен широкий диапазон момента затяжки?
Для того, что все динамоключи имеют погрешность. Лучше брать момент посередине диапазона.
Минимально допустимый-максимальный момент затяжки. Например: 100-110 Н·м.
Напоминание:
В местах где много точек затяжки, например, впускной коллектор или ГБЦ. Лучше несколько раз пройтись окончательным моментом. Точки посередине "проседают".
Внимание! Допущена преднамеренная неточность.
Так как — 1 килограмм-сила-метр (кгс·м) = 9,80665 ньютон-метров (Н·м)
В местах с большими моментами приведены более точные значения.
Пример моментов с округлением:
10-11 кгс·м = 100-110 Н·м
Пример более точных расчетов:
10-11 кгс·м = 98-108 Н·м
Список моментов затяжки (таблица):
— Болт крепления крышки коренного подшипника.10 точек. М12х1,25. 98-108 Н·м
— Гайка болта крепления крышек шатунов. 8 точек. М10х1. 67-74 Н·м
— Болт крепления головки блока цилиндров (ГБЦ). 10 точек. М14х1,5
– первый этап 40-60 Н·м
– второй этап 127-142 Н·м
Прочисти отверстия с резьбой от масла.
Обезжирь поверхности.
Лучше разбить на большее количество этапов. Торопиться некуда.
После протяжки окончательным моментом, нужно ещё раз пройтись по всем точкам.
Так как прокладка сминается неравномерно и момент затяжки ослабляется.
— Болт крепления крышки распределительного вала (бугеля). 20 точек. М8. 19-23 Н·м
Прочисти отверстия с резьбой от масла. Шприцем (предварительно у иглы откусив скос) или ветошью с отверткой.
Эти крышки очень хрупкие. Откручивать нужно медленно и все одновременно.
Змейкой по всем точкам откручиваю.
По одной крышке откручивать не желательно. Под конец нагрузка сосредоточится на какой-то одной крышке и она лопнет.
Закручивать так же все болты одновременно пока плоскости гбц и крышек не соприкоснуться.
Затем динамоключом по всем точкам прохожу несколько раз.
— Болт крепления зубчатого колеса распределительного вала. 2 точки. М12х1,25. 56-62 Н·м
— Болт крепления зубчатых колес промежуточного вала. 2 точки. М8. 22-27 Н·м
— Болт крепления масляного насоса. 2 точки. М10х1.5. 25-40 Н·м
(Устанавливаем масляный насос с новой прокладкой)
— Болт крепления кронштейна масляного насоса. 1 точка. М6. 7-10 Н·м
— Болт стяжной коленчатого вала (храповик). 1 точка. М24х2. 102-126 Н·м
Всё сделано логично. Болт должен сам подтягиваться при работе двигателя.
Откручивать против часовой стрелки.
Коленвал нельзя крутить против часовой стрелки!
Поставь на 5 передачу и откручивай болт коленчатого вала.
— Болт крепления маховика. 6 точек. М10х1,25. 72-80 Н·м
— Болт крепления нажимного диска сцепления . 6 точек. М8. 20-25 Н·м
— Болт крепления картера сцепления. 6 точек. М10. 42-51 Н·м
— Болт крепления опоры вилки выключения сцепления. 1 точка. М10х1. 42-51 Н·м
— Болт крепления усилителя картера сцепления. 6 точек. М10. 29-36 Н·м
— Болт крепления сальникодержателя. 6 точек. М6. 12-18 Н·м
— Гайка крепления впускной трубы. 5 точек. М10х1. 29-36 Н·м
(Труба которая соприкасается с гбц)
— Гайка крепления ресивера к впускной трубе. 5 точек. М8х1. 19-23 Н·м
— Гайка крепления выпускного коллектора. 8 точек. М8. 20-25 Н·м
— Болт крепления крышки головки блока цилиндров. 8 точек. 5-12 Н·м
при обеспечении герметичности допускается момент 3 Н·м
— Болт крепления масляного картера. 11 точек. М8. 12-18 Н·м
при обеспечении герметичности допускается момент 6 Н·м
— Болт крепления передней крышки головки блока цилиндров. 4 точки. М8. 22-27 Н·м
(Передние крышки можно приклеить на герметик, большое усилие не нужно. 8-14 Н·м)
— Болт крепления шкива к водяному насосу/помпе. 3 точки. М8. 22-27 Н·м
— Болт крепления водяного насоса/помпы. х точек. М8. 22-27 Н·м
— Гайка крепления кронштейнов генератора. 2 точки. М8. 12-18 Н·м
— Болт крепления натяжного ролика. 1 точка. М8. 14-18 Н·м
— Болт крепления топливопровода с форсунками. 2 точки. М6. 5-8 Н·м
(Уплотнительные кольца форсунок можно смазать моторным маслом)
— Болт крепления индуктивных датчиков. 3 точки. М6. 5-8 Н·м
— Болт крепления стартера. 2 точки. М10. 67-75 Н·м
— Свеча зажигания. 4 точки. М14х1,25. 31-38 Н·м (ГБЦ из алюминия, лучше 28-30 Н·м)
Желательно свечи менять на холодном двигателе. Иначе можете попортить резьбу.
Для остальных резьбовых соединений:
для М6 — 6-8 Н·м
для М8 — 14-18 Н·м
для М10 — 28-36 Н·м
для М12 — 50-62 Н·м
Напоминание:
После окончания работ приведи динамоключ в исходное состояние.
Данные взяты:
1) Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию автомобиля Волга Газ 3110. ISBN 5-8115-0011-4
2) ГАЗ-3110, -3102 "Волга": Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. ISBN 978-5-88924-171-3
3) немного от себя
Пишите свои замечания и предложения в комментариях.