Инструкция по затягиванию болтов головки блока цилиндров

Очередная затяжка ГБЦ должна осуществляться при каждом текущем ремонте или обслуживании силового агрегата (смена масла или расходников). Обязательно выполнение процедуры после вмешательства в конструкцию ДВС, и дополнительная обтяжка спустя 500-700 километров пробега. Больше лазить в механизм не рекомендуется и незачем. После полной подтяжки, болты прочно сидят в гнездах и не раскручиваются при вибрации. В противном случае возможно появление протечек или прогорания прокладки ГБЦ, что чревато капитальным ремонтом.

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 мотора

Если не углубляться в «дебри» моторостроения, на ГБЦ действует две основные силы.

1. 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.
2. Интенсивный нагрев приводит к выворачиванию детали. Повышенная температура внутри камеры сгорания может повредить ГБЦ.
3. 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 болтов

От 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.

На что влияет затяжка головки блока цилиндров

Подобную работу (затяжку) делают, когда проводят обратный процесс по сборке мотора автомобиля. И то, насколько правильно, надежно и крепко затянуты болты головки блока цилиндров, может сильно повлиять на работу камеры сгорания, газораспределительного механизма и мотора в целом.

В случае, если головка блока цилиндров затянута неправильно, или не в той последовательности, или слабо, это может повлечь за собой пробитие прокладки, которая устанавливается между ГБЦ и блоком цилиндров. После повреждения прокладки последствия трудно предсказать правильно. Чаще всего после такого вода из системы охлаждения попадает в моторное масло. Получается эмульсия, которая намного хуже моторного масла смазывает детали двигателя, а потому мотор может быстро «заклинить».

Кроме попадания воды в моторное масло, может резко снизится мощность двигателя, резко возрасти звук мотора, и т.д. В любом случае – ничего хорошего после неправильной затяжки головки блока цилиндров не будет.

Чтобы с достаточным усилием затянуть болты головки блока цилиндров, обязательно пользуйтесь специальным инструментом, в данном случае это динамометрический ключ. У него есть специальная шкала, которая позволит определить усилие, с которым нужно делать затяжку болтов ГБЦ. Для каждого мотора существуют свои параметры затяжки, их узнаете из руководства по ремонту мотора данной машины.

Далее мы постараемся подробно объяснить и продемонстрировать на фото ключевые моменты, как правильно и надежно затянуть болты головки блока цилиндров, чтобы обеспечить надолго надежную и правильную работу двигателя автомобиля.

Особенности крепления

Независимо 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.

Соблюдение момента затяжки болтов ГБЦ.

Для контроля за процессом, необходимо следовать определенной технике. Таким образом, можно управлять процессом, предотвращая ошибки. Для этого, необходимо использовать специальный ключ. Динамометрический ключ, позволит контролировать момент затяжки.

Первым делом, с помощью динамометрического ключа, устанавливаем держатель в нулевой положение. Это значит показания прибора, равны моменту начальной позиции держателя. Теперь, необходимо обратить внимание на показатель устройства в момент старта крепежа. Начинаем крутить держатель и смотрим на показатели. Если момент остался неизменным, значит крепеж поддается растяжению. Это, является нормой. В случае, если момент резко увеличился, необходимо добиться движения болта. Данный факт указывает на недостаточном растяжении держателя. В такой ситуации, регулировка совершается, после стабилизации.

Для контроля за процессом, необходимо понимать следующее:

• Если при затяжке болтов, момент увеличивается — держатель является прочным и есть необходимость, в его замене.
• Если, происходит уменьшение в момент затяжки — крепеж разрушен и его, так же, необходимо заменить.

В процессе эксплуатации автомобиля ВАЗ 2109, болты ГБЦ постоянно подвергаются разрушающим воздействие. При работе, держатели постоянно нагреваются и остывают. Такое термическое влияние, постепенно разрушает структуру крепежей. Понимая сложные условия функционирования болтов, следует серьезно отнестись к рекомендациям по их замене.

Динамометрический ключ и его виды

Он 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 приспособления

При 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.

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.

Последствия неправильной затяжки головки блока цилиндров

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.

• 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.

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.

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.

Момент затяжки болтов

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

Порядок затяжки болтов ГБЦ

Стандартная 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 ключом

Во 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 ключа

Цена 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.

Особенности выполнения работ на примере некоторых авто

В 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.

1. Первый проход выполняется на 20 Н*м.
2. Далее нужно докрутить под 90 градусов каждый винт.
3. Спустя 20-30 минут нужно еще раз выполнить пункт №2.

ВАЗ-2107

На 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.