Ремонт головки блока цилиндров (ГБЦ) — важный процесс, который определяет работу двигателя и автомобиля. А затяжка ГБЦ – это один из ключевых моментов общего ремонта узла. От качественной и правильной затяжки головки блока цилиндров зависит надежная, правильная и экономная работа мотора. 
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.
Инструкция по затяжке болтов ГБЦ
Как уже упоминалось выше, для затяжки головки блока цилиндров пользуемся исключительно динамометрическим ключом. Рожковым или накидным ключами невозможно затянуть ГБЦ с нужным усилием, даже если воспользоваться дополнительными инструментами, ломиком или трубой.
Находящийся возле ручки динамометр показывает, какое усилие было применено при затяжке, а это требование должно быть выполнено точно. Допускается небольшое отклонение от требований, порядка 0,5 кг/м.
После того как взяли динамометрический ключ, запомните второе требование – порядок затяжки болтов (гаек) головки блока цилиндров. Порядок представляет собой определенную схему, которую нужно неукоснительно выполнять.
Первыми затягиваются центральные гайки (болты), а потом постепенно переходим к краю ГБЦ.
Существует несколько схем затяжки головки, и все они правильные. Главное — соблюдать «железное» правило: затягивать болты (гайки) парами от центра к краям. И не старайтесь сразу затягивать полностью, так можно перекосить головку. Затяжку проводите в три этапа: сначала болты (гайки) слегка подтяните, потом сильно подтяните, а затем окончательно сильно затяните. Для первой затяжки динамометр ключа выставите в положение 3 кг/м, дальше-больше. Промежуточная затяжка должна быть «озвучена» характерным потрескиванием. Этот звук означает, что гайка (болт) дотянут правильно. Опытные слесари рекомендуют делать затяжку болтов (гаек по диагонали).
После этого окончательно затяните ГБЦ, и мотор можно эксплуатировать. Динамометрический ключ выставляется в максимальное положение, которого требует руководство по ремонту данного автомобиля.
Важно! После щелчков, при окончательной затяжке, тянуть болты (гайки) дальше нельзя! Это приведёт к срыву резьбы.
После затяжки головки блока цилиндров дайте ей «отстояться». Чтобы не терять зря время, можно пока прикрутить коллектора, и другое снятое при разборке оборудование, натянуть цепь и т.д. Подождав 30-40 минут, сделайте контрольную затяжку.
Дело в том, что прокладка, которая ставится между головкой блока цилиндров и самим блоком двигателя, имеет свойство «усаживаться», т. е заполнять неровности и канавки, которые есть на поверхностях ГБЦ и блока, хотя невооруженным глазом они не заметны. Если контрольную затяжку проигнорировать, то в скором будущем прокладку «продавит», и ремонт двигателя придется повторить.
И еще! После небольшого пробега на отремонтированном двигателе (не более 100 км), следует еще раз подтянуть болты (гайки ГБЦ), это нужно обязательно сделать, потому что «на горячую», т. е прогреется, прокладка может еще раз «усесться».
Вот и все инструкции, которые помогут автолюбителю самостоятельно затянуть головку блока цилиндров автомобиля. Главное — не перепутать последовательность затяжки и не допускать рывков при работе динамометрического ключа.
Если следовать нашим советам, то затяжка головки блока цилиндров автомобиля пройдет быстро, сэкономит вам деньги (не придется обращаться на СТО) и обеспечит долгую и надежную работу двигателя автомобиля.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Видео: Затяжка ГБЦ
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.
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.
При проведении технического обслуживания автомобиля зачастую возникают вопросы, которые лишь вскользь оговариваются на форумах или в литературе. Одним из них является момент затяжки креплений основных узлов автомобиля. Для выяснения всех нюансов крепления болтов головки блока цилиндров сконцентрируемся на двигателе, «сердце» автомобиля. А при понимании принципов момента затяжки резьбовых соединений полученные знания несложно будет экстраполировать на любой узел автомобиля.
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:
- 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.
- 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 динамометрическим ключом
Пределом текучести называют механическую характеристику материала, характеризующую напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Обозначение σт.
Единица измерения — Паскаль [Па] либо кратные [МПа].
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.
Wikipedia
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.
Инструменты для контроля момента затяжки
Основным инструментом контроля момента затяжки является динамометрический ключ. Так называется гаечный ключ, в который встроен динамометр (прибор для измерения момента силы). Существуют следующие виды устройств:
- Индикаторный — при затягивании отображает прилагаемую силу в цифровом виде или с помощью стрелки. Погрешность — 6–8%.
Индикаторный динамометрический ключ недорог, но обладает самой большой погрешностью - Цифровой — подвид индикаторного, но для отображения момента использует ЖК-дисплей. Поддерживает возможности оповещения звуком, выгрузки данных на компьютер и прочее. Погрешность — до 1%.
Цифровой динамометрический ключ — самый точный - Предельный — при достижении заданного момента прекращает затяжку, используя щелчковый механизм. Погрешность — до 4%.
Предельный (щелчковый) динамометрический ключ отличается удобством в использовании
Для непрофессионального использования или небольшого автосервиса подойдут индикаторный или предельный ключ, как самые доступные. Цифровой будет востребован в крупном автосервисе.
Как выбрать усилие, чтобы затянуть соединение правильно
При работе с ключом предельного вида для того, чтобы достичь необходимого момента, следует:
- Перед началом затяжки подобрать необходимое усилие при закручивании, например, 50 Нм. Усилие выставляется на основной шкале устройства, но не 50, а 48 Нм.
- На вспомогательной шкале выставляется усилие в 2 Нм, что в сумме даст нам требуем 50 Нм.
- Используя торцевую головку необходимого размера, затягиваем гайку. При достижении усилия в 50 Нм раздастся щелчок и затягивание прекратится.
Контроль за усилием при работе с ключом индикаторного типа осуществляется визуально.
Помимо динамометрического ключа, в продаже можно найти динамометрические отвёртки и шуруповёрты, работают они по такому же принципу. При выборе динамометрического ключа помните, что нужный вам момент затяжки должен быть на 25% меньше максимально допустимого для ключа. Используя ключ «на пределе», вы довольно быстро выведите его из строя. И также обязательно изучите инструкцию по его использованию.
Ну а проверить правильность затяжки соединения можно угломером.
Порядок работы с самодельным динамометрическим ключом
Как правило, динамометрический ключ — довольно дорогой инструмент. Его покупка вряд ли будет оправдана для частного использования. Однако простейшее приспособление несложно изготовить самому. Для этого понадобятся:
- обычные пружинные весы с крючком и круглой шкалой, позволяющие взвесить до 20 кг (так называемый безмен);
- отрезок довольно толстой трубы (2,5 см) длиною около полуметра.
Закрепив на конце трубы крючок весов, вставляем в другой конец гаечный ключ и тянем за весы, закручивая гайку. При этом для создания момента в 10 Нм потребуется приложить усилие в 2 кг. По этой схеме можно заранее посчитать, какое усилие в килограммах вам потребуется приложить для затягивания.
Безусловно, самодельный ключ будет иметь довольно большую погрешность, но это всё же лучше, чем ничего.
Видео: как изготовить динамометрический ключ своими руками
Стандартные моменты затяжки болтов головки блока цилиндров
Чтобы знать наверняка, с каким усилием затягивать конкретное резьбовое соединение, можно использовать следующие данные.
Таблица: моменты затяжки соединений в зависимости от диаметра резьбы
| Номинальный диаметр резьбы | Размер «под ключ» головки, болта (гайки), мм | Шаг резьбы, мм | Классы прочности по ГОСТ 1759–70 | ||||
| Болт | |||||||
| 5.8 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 | |||
| Гайка | |||||||
| 4;5;6 | 5;6 | 6;8 | 8;10 | 10;12 | |||
| 6 | 10 | 1 | 0,5 | 0,8 | 1,0 | 1,25 | 1,6 |
| 8 | 12 — 14 | 1,25 | 1,6 | 1,8 | 2,5 | 3,6 | 4,0 |
| 10 | 14 — 17 | 1,25 | 3,2 | 3,6 | 5,6 | 7,0 | 9,0 |
| 12 | 17 — 19 | 1,25 | 5,6 | 6,2 | 10,0 | 12,5 | 16,0 |
| 14 | 19 — 22 | 1.5 | 8,0 | 10,0 | 16,0 | 20,0 | 25,0 |
| 16 | 22 — 24 | 1,5 | 11,0 | 14,0 | 22,0 | 32,0 | 36,0 |
| 18 | 24 — 27 | 1,5 | 16,0 | 20,0 | 32,0 | 44,0 | 50,0 |
| 20 | 27 — 30 | 1,5 | 22,0 | 28,0 | 50,0 | 62,0 | 70,0 |
| 22 | 30 — 32 | 1,5 | 28,0 | 36,0 | 62,0 | 80,0 | 90,0 |
| 24 | 32 — 36 | 1,5 | 36,0 | 44,0 | 80,0 | 100,0 | — |
Основные резьбовые соединения в двигателе
Перечень основных резьбовых соединений двигателя и особенности их затягивания:
- Головка блока цилиндров (ГБЦ). Очень важный узел, поэтому при её креплении к блоку важно соблюдать не только момент затяжки, но и порядок затягивания болтов. Как правило, ГБЦ затягивается довольно большим моментом, начиная от центра блока к краям в несколько заходов. Обязательно уточняйте эту информацию в руководстве по эксплуатации автомобиля (для каждой модели двигателя цифры и порядок могут быть различны)!
- Клапанная крышка. Из-за того, что шпильки креплений клапанной крышки имеют маленький диаметр, при их затягивании следует соблюдать особую осторожность и не превышать необходимый момент. Порядок затягивания и момент также уточняйте в руководстве.
- Свечи зажигания и свечи накаливания. Они затягиваются в произвольном порядке, но очень внимательно, так как в случае повреждения резьбы в двигателе потребуется дорогостоящий ремонт.
- При затягивании форсунок также соблюдайте осторожность: из-за их небольшого диаметра легко повредить резьбу.
- Затягивать подушки двигателя следует после полной установки двигателя, когда уже он своим весом держится на них. Если затянуть подушки до того, как двигатель полностью ляжет на них и будет убран домкрат, подушки быстро порвутся при эксплуатации.
Такой порядок затяжки ГБЦ чаще всего используется для рядных четырехцилиндровых двигателей
Итак, теперь вам известны основные правила при работе с резьбовыми соединениями. Если нет динамометрического ключа, но необходимо затянуть что-либо в двигателе, лучше приобретите или одолжите такой ключ у кого-нибудь. В крайнем случае, воспользуйтесь самодельным, но не затягивайте гайки «на глазок», этим вы скорее навредите и двигателю и своему кошельку, ремонт ДВС у автомобилей с пробегом — недешёвое удовольствие.
