Как закрутить гбц без динамометрического ключа

Ранее этот вопрос был затронут Дмитрием Ермаковым, но думаю полезно будет для всех, кто хочет "затягивать гайки по мануалу".

Сам ключ в наипростейшем китайском исполнении стоит от 700 грн, что не вселяет желания его резко покупать, учитывая что нужен он нам один раз в пару лет так сказать.

В принципе, при наличии большого опыта кручения гаек и умении перевести в уме Ньютоно-метры в "усилие на руку", можно обходится без него, хотя понятно что погрешность будет в пару. ньютоно-метров, но сейчас поговорим о том, как все-таки "закрутить по феншую".

Итак речь идет о регулировке зазора клапанов.

Контргайки там закручиваются с усилием 14Нм. Делим на 10 и получаем 1,4кгсм (килограм-сила-метр).

Это означает, что максимальное рекомендуемое усилие при затягивании гайки должно быть равно силе, с которой действует груз весом в 1,4 кг. подвешенный к ключу длиной 1 метр, причем не просто висящим там, а действующим перпендикулярно в ключу!

Понятно, что искать метровый ключ, крайне неблагодарное занятие, но есть выход!

Общая формула:
М=0.1*F*L. где
L-длина плеча (в см.),
M-момент силы,
F- сила воздействия (вес в кг)

(Коэффициент 0.1 введен, для упрощения расчетов. Более точно будет, если написать там 0.098, но для наших небольших требуемых усилий в Нм, можно округлить до 0.1 и останется при этом, приемлимая точность вычислений и легче считать такое в уме)

Т.е. нам нужен ключ на 10 (например рожковый-рожковый, но удобней все-таки рожковый-накидной), обычный кантер (электронный или механический не важно)

Начали (см. рисунок внизу):

1. Отмеряли линейкой длину ключа, согласно рисунка.
2. По формуле посчитали F (в нашем случае=вес в кг.) F=M/(0.1*L).
Пример: у меня был ключ рожковый-накидной и длина его согласно рисунка получилась 12,3см.
Подставив в формулу я получил: F=14/(0.1*12,3)=11,38H , т.е. 11.4кг.

3. Вешаем кантер на сторону, где ключ у нас накидной (крючок кантера не будет соскальзывать, вот почему такой ключ немного удобней чем рожковый с обеих сторон ) .Тянем за кантер и смотрим на шкалу, чтобы не превысить наши xx кг., посчитанные ранее по формуле.

От правильной затяжки головки блока цилиндров (ГБЦ) зависит мощность и состояние двигателя. Ведь ГБЦ – неотъемлемая часть камеры сгорания, поэтому влияет на все процессы, связанные работой мотора. Если ГБЦ затянута неплотно, во время работы двигателя выхлопные газы будут прорываться в системы смазки и охлаждения, меняя качества масла и тосола или антифриза. Это приведет к тому, что начнут смешиваться масло и охлаждающая жидкость. Если такое произошло, двигатель необходимо немедленно ремонтировать, в противном случае велика вероятность таких повреждений, после которых дешевле будет установить другой мотор.

Из чего состоит ГБЦ

На любом типе двигателя ГБЦ устроена одинаково. Она состоит из:

  • корпуса (головки), в котором проходят каналы масляной и охлаждающей систем;
  • впускных и выпускных клапанов;
  • одного или двух распределительных валов.

Корпус – основной элемент ГБЦ. Он обеспечивает циркуляцию смазки и охлаждающей жидкости, является основанием для распределительных валов и клапанов. Если корпус ГБЦ правильно закреплен на блоке двигателя, то все системы мотора работают штатно. Если ГБЦ затянута неравномерно, то велика вероятность образования трещин в корпусе головки. ГБЦ изготовлена из алюминия, а болты крепления из стали. Поэтому температурное расширение головки и болтов не одинаково. Если какая-то часть ГБЦ затянута плохо, это приведет к появлению напряжений в ней, ведь одна часть головки увеличится сильней, чем другая.

Как правильно затягивать головку

Основное правило при затяжке головки – делать все равномерно и не переусердствовать. Поэтому, прежде чем закручивать болты крепления ГБЦ, необходимо внимательно прочитать инструкцию по ремонту (мануал) вашего автомобиля. Ведь усилие (момент) затяжки для блоков из чугуна и алюминия различаются. Нередко момент затяжки отличается даже на разных моделях двигателя одного производителя.

Для затяжки вам понадобятся немножко моторного или трансмиссионного масла, динамометрический ключ и насадка (переходник) соответствующая головке болтов. Вне зависимости от того, устанавливаете вы полностью собранную головку или только корпус, затяжка производится одинаково. Вставьте все болты (предварительно смазав резьбу моторным маслом) в отверстия головки и блока и вкрутите рукой насколько возможно. Затем с помощью динамометрического ключа начинайте затягивать болты до усилия в 1 – 2 кг.м. Затем до 5 – 8 кг.м. Порядок затяжки болтов указан на фотографии. Если вы устанавливаете ГБЦ на рядный двигатель с 5 – 8 цилиндрами, то вначале закручиваете середину, затем постепенно движетесь к краям. Это позволит избежать повреждения ГБЦ и прокладки.

Читайте также:  Программа для схемы электропроводки в квартире

После того, как затянули все болты с усилием 5 – 8 кг.м, в том же порядке протяните их еще 1 – 2 раза, поворачивая на ¼ оборота. Головка затянута. После того, как автомобиль пробежит 500 км, необходимо еще раз довернуть все болты на ¼ оборота (не на всех машинах). Если вы установили головку на пружинные болты, то эта операция не нужна.

Ошибки при затяжке головки

Наиболее частые ошибки, которые приводят к повреждению блока цилиндров или ГБЦ:

  • заливка масла в резьбовые колодцы;
  • перетяжка болтов;
  • использование несоответствующей насадки на ключ;
  • неправильный порядок затяжки болтов;
  • использование слишком длинных болтов.

Если резьбовой колодец блока цилиндров не удалось очистить от ржавчины, окалины и грязи, то болт без смазки очень трудно закрутить. Поэтому затяжка получается слабей, чем должна. Большинство мотористов смазывают болты, но неопытный автолюбитель может, для лучшей смазки, налить масла в колодец. В результате произойдет разрушение колодца и блок цилиндров придется менять.

Если затягивать ГБЦ без динамометрического ключа, то усилие определяется «на глазок». В результате вместо 16 – 19 кг.м. накручивают и 25 – 30. Это нередко приводит к поломке болтов и необходимости дорогостоящего ремонта блока цилиндров. Головки большинства болтов ГБЦ изготовлены под внутренний или наружный шестигранник (иногда квадрат). Если насадка на ключ со слизанными гранями, то при затяжке болта ее может провернуть. В результате грани шляпки болта также окажутся слизанными и его будет сложно не только закрутить, но и выкрутить.

Видео – Момент затяжки ГБЦ – динамометрический ключ

Использование другого порядка затяжки болтов приводит к появлению напряжений в корпусе ГБЦ. Поскольку алюминий, из которого выполнена головка, плохо переносит такие нагрузки, то в корпусе ГБЦ появляются трещины.

Через эти трещины происходит утечка продуктов сгорания топлива, что приводит к падению мощности и приемистости мотора, увеличению расхода топлива и снижению ресурса двигателя. Также через трещины происходит смешивание масла и охлаждающей жидкости. Когда антифриз, вода или тосол попадают в масло, они резко ухудшают его смазывающие свойства, в результате чего возрастает износ всех трущихся деталей двигателя. Нередко это приводит к проворачиванию вкладышей коленчатого вала и заклиниванию мотора.

Хотя большинство инструкций по ремонту допускают повторное использование болтов, желательно каждый раз использовать новые. Ведь в процессе затяжки длина болта увеличивается. Поэтому в мануале прописана максимальная длина болта, при которой еще возможно его использование. Если же болт окажется чуть длинней, то упрется в дно резьбового колодца блока цилиндров, в результате чего или сломается или расколет блок.

Ряд ремонтных работ силового агрегата автомобиля связан со снятием головки блока. Демонтаж ГБЦ особых трудностей не вызывает, а вот посадка узла на место при сборке мотора требует полного соблюдения технологии установки, в частности затяжки крепежных элементов.

Последствия неправильной установки ГБЦ

Правильная затяжка головки блока очень важна, поскольку от этого напрямую зависит работоспособность мотора. ГБЦ выполняет роль крышки цилиндров, и любые нарушения в ее посадке сказываются на процессах, происходящих внутри силового агрегата.

Недостаточная затяжка головки приводит к падению компрессии из-за потери герметичности в месте стыка ГБЦ с блоком цилиндров, прогоранию прокладки, прорыву рабочих газов из цилиндров и попадание их в каналы систем смазки или охлаждения, проникновению в камеры сгорания технических жидкостей, что в свою очередь негативно сказывается на функционировании силового агрегата и может стать причиной очень серьезных поломок.

Чрезмерная затяжка тоже ничего хорошего не несет, в этом случае нередко происходит повреждение головки — появляются трещины, или разрушаются крепежи – разрыв болтов, срыв резьбы т.д.

Неравномерная или неправильная затяжка зачастую становиться причиной коробления головки, из-за которого в местах стыка ее с блоком появляются зазоры, что приводит к тем же последствиям, что и недостаточное затягивание.

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.

Читайте также:  Как отличить ноль от фазы без приборов

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.

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.

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.

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.

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.

Распространенные ошибки

Несмотря на то, что автопроизводители четко указывают порядок и нюансы затяжки ГБЦ, многие автолюбители допускают ошибки при сборке мотора. Самыми распространенными из них являются:

Читайте также:  Ручная формовка в литейном производстве

  • Заливка масла в крепежные отверстия для смазки резьбы (жидкость несжимаема, поэтому залитое масло не даст нормально затянуть головку);
  • Перетяжка (превышение усилий при затягивании приводит к повреждениям ГБЦ и самих крепежных элементов);
  • Применение поврежденных или несоответствующих ключей (возможен срыв граней головок болтов, после чего нормально затянуть или выкрутить их будет проблематично);
  • Использование на замену неподходящих болтов (крепежи с разных двигателей могут отличаться по длине, межвитковому расстоянию резьбы, высотой и диаметром головки);

Чтобы в дальнейшем проблем не возникло, следует использовать только крепежные элементы, предназначенные для конкретного двигателя и полностью соблюдать условия выполнения работ.

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:

Последующая дотяжка болтов при эксплуатации на этом двигателе не требуется.

Выполнение операции без динамометрического ключа

Поскольку на всех указанных автомобилях усилие точно указано, то без динамометрического ключа при посадке ГБЦ не обойтись. Но на некоторых авто вполне можно обойтись без него и использовать для затягивания обычные ключи и удлиняющей насадкой.

Сразу отметим, что выполнение работ без спец. инструмента допускается только на «старых» двигателях («Москвич», ВАЗ первых моделей).

Особенностью затяжки головки блока без динамометрического ключа является необходимость «чувствовать» прилагаемое усилие. В остальном же общая методика работ такая же, как и с использованием спец. инструмента:

  • Заворачиваем «от руки» все болты;
  • Делаем 1-й подход, прилагая среднее усилие (при этом стараемся тянуть все болты с одинаковым усилием, плавно и без рывков). Обязательно следуем порядку затяжки;
  • Выполняем второй подход, повысив усилие (чтобы более точно «ощущать» усилие, ключ с наращенным плечом следует тянуть «на себя», а не толкать «от себя»);
  • Третий подход делаем с высоким усилием (проворачиваем до момента, когда болт остановиться).

Одним из вариантов затяжки без динамометрического ключа является двойное доворачивание крепежей после выполнения 2-го подхода.

Поскольку без навыков «чувствовать» прикладываемое усилие удается далеко не всем, метод без динамометрического ключа лучше не использовать, ведь последствия неправильной затяжки головки блока – достаточно серьезны и могут привести к очень серьезным поломкам.

Поэтому перед ремонтом двигателя, связанным со снятием головки блока следует запастись специальным инструментом, тем более что лишним он не будет и применение ему найдется всегда.