Utahování šroubů hlavy válců: pořadí a moment, úsilí, diagram

Další dotažení hlavy válců je nutné provést při každé běžné opravě nebo údržbě pohonné jednotky (výměna oleje nebo spotřebního materiálu). Postup je povinné provést po zásahu do konstrukce spalovacího motoru a dodatečném utažení po 500-700 kilometrech. Nedoporučuje se a do mechanismu již není třeba lézt.

Po úplném utažení šrouby pevně sedí ve svých objímkách a neuvolňují se vlivem vibrací. V opačném případě může dojít k netěsnostem nebo vyhoření těsnění hlavy válců, což může vést k velkým opravám.

Moderní motory vyrobené po roce 2010 nevyžadují pravidelné utahování svorníků z důvodu aktualizace zařízení a mechanismu.

Účel a struktura hlavy válců

Hlava válců je jakýmsi krytem spalovací komory. Pro provoz spalovacího motoru jsou zde umístěny sací a výfukové ventily, zapalovací svíčka (svíčky) a různá čidla (v závislosti na konstrukci motoru).

Složitý díl na moderních autech je vyroben z hliníku a obsahuje komplexní systém pohonů ventilů, olejových a chladicích kanálů.

Co se děje v hlavě válců při běžícím motoru

Aniž bychom se ponořili do „divokých oblastí“ výroby motorů, na hlavu válců působí dvě hlavní síly.

1. Vnitřní tlak spalovací komory. Když se palivo ve válci vznítí, vzniká přebytek sil, který otáčí klikovým hřídelem. Tato síla působí na všechny stěny pracovní komory a také na hlavu.
2. Intenzivní zahřívání způsobí, že se díl otočí naruby. Zvýšená teplota uvnitř spalovací komory může poškodit hlavu válců.
3. Tlak uvnitř mazacího a chladicího potrubí. Uvnitř klikové skříně a chladicího systému jsou instalována čerpadla, která dodávají kapalinu do součástí jednotky.

Síly působící na hlavu válců při utahování šroubů

Stabilní chod motoru závisí na správném utažení šroubů. Při utahování upevňovacích prvků je díl vystaven silnému tlaku. V místech, kde procházejí vlásenky. V důsledku toho, pokud porušíte sled akcí, bude hlava vytažena a bude muset být nabroušena.

Montážní funkce

Bez ohledu na typ motoru je hlava válců připevněna k bloku pomocí dlouhých svorníků. Upevňovací prvky se utahují v určitém pořadí a velkým momentem pomocí momentového klíče. Použití zařízení je povinné, stabilita motoru a bezpečnost řidiče na silnici závisí na přesnosti utažení.

Při instalaci dílu byste také měli použít speciální těsnění. Těsnění je vyrobeno z materiálů, které jsou odolné vůči tlaku a zvýšeným teplotám.

Momentový klíč a jeho typy

Je potřeba dotáhnout šrouby hlavy válců. V roce 2023 jsou zařízení rozdělena do tří hlavních typů.

Zaklapnout klíč

Poměrně populární typ zařízení, široce používaný kvůli jeho mírným nákladům a snadnému ovládání.

Princip činnosti je založen na nastavení požadovaného momentu na hlavní a pomocné stupnici. Po dosažení nastavené síly se aktivuje ráčna a klíč a sklouznou s charakteristickým zvukem.

Klávesa šipky

Úplně první a nejjednodušší odrůda, dochovaná z dob SSSR v mnoha dílnách. Princip činnosti je založen na odporu torzní tyče při zvýšení točivého momentu.

Hlavní nevýhodou je malá přesnost zařízení – časem se opotřebuje torzní tyč a klíč začne ležet ve větším směru.

Digitální klíč

Digitální zařízení se vyznačují zvýšenou přesností měření, což umožňuje jejich použití na pokročilých spalovacích motorech, které vyžadují pečlivou kalibraci.

Takové klíče jsou v roce 2023 stále vzácné a nacházejí se hlavně v dílnách, kvůli jejich vysoké ceně.

Další zařízení

Při absenci speciálního nástroje můžete použít improvizované materiály, jako je dlouhá páka a běžný kantor. Jde o to, vypočítat standardní vzorec.

Například pro dosažení utahovacího momentu 10 Nm byste měli použít páku dlouhou 1 metr a na její konec vyvinout sílu 1 kg.

DIY momentový klíč

Postup obvykle vypadá takto.

1. Pomocí standardního vzorce vypočítejte parametry páky a zatížení.
2. Vyberte páku požadované délky a nainstalujte její matici/šroub.
3. Na konec paprsku připevněte kantor a zatáhněte za něj, dokud se neobjeví požadovaný indikátor.

Kdy je nutné utáhnout hlavu válců?

Utahování se provádí pouze při provádění oprav souvisejících s jeho odstraněním. Postup vypadá takto.

1. Po demontáži hlavy válců a její instalaci na místo jsou všechny upevňovací šrouby řádně utaženy.
2. Po 200-500 kilometrech se provede plánované dotažení čepů a zde péče končí.

Co je utahovací moment

Toto je aplikovaná síla přenášená na šroubovaný díl a měřená v Newtonech na metr.

Správný utahovací moment umožňuje zajistit díl co nejvíce bez poškození závitu.

Utahovací moment šroubů hlavy válců

Pro hlavu válců klasických modelů VAZ 2101-07 je nominální hodnota 8 kgf.m. Pro další úpravy tento okamžik není vhodný. Jako vzorek si můžete vzít hlavu válců motoru Hyundai D4DD, kde je doporučená norma 18 kgf.m.

Důležitým faktorem je čistota provozu. Před opravami si musíte ujasnit, pro kolik utahovacích šroubů je určen konkrétní model motoru. Některé automobilky vyrábějí prvky na jedno použití. Tato situace je odůvodněna rizikem opětovného použití – šrouby nemusí vydržet druhé zatížení.

Dále je nutné před montáží odstranit veškeré nečistoty, mastnotu nebo prach ze závitových kanálů a samotných šroubů. V opačném případě mohou nečistoty ucpat dno studny, což zabrání úplnému utažení součásti.

Aplikované jednotky síly

V evropských zemích a zemích SNS je zvykem používat newtony násobené metrem. Na všech přístrojích a momentových klíčích je k dispozici univerzální jednotka měření. V západní Evropě, USA a Austrálii se používají libry*palce.

„Domácí“ jednotka měření je přesnější, což potvrzuje její rozšíření.

Tabulka utahovacích momentů pro závitové spoje

Mezi nejběžnějšími vozy vyniká tato skupina:

• KAMAZ;
• 8 ventilů Daewoo Nexia;
• Láďa Granta;
• Hyundai Accent;
• Chevrolet Niva;
• Hino Ranger;
• UAZ Patriot;
• Toyota Rav-4.

Tyto vozy jsou považovány za nejoblíbenější hosty čerpacích stanic, proto je logické vytvořit seznam konkrétně založený na pohonných jednotkách automobilů.

Následuje tabulka utahovacích momentů pro utahování šroubů hlavy válců nejoblíbenějších modelů automobilů v Rusku.

Motor	Utahovací moment N*m
GW 491 QE	20,0
UAZ 409	13-14,5
3SFE	49
2 BEZPEČNÉ	7,8
Diesel S2	24.0
Daewoo Nexia 8. třída.	25.0
405	40-50 + 90° otočení
Granta všechny motory	75,0+90°
WL-T	9,0+180°
Kamaz 740	20,0+180°
J07C	21,0+90°
4A FE	29,0/60,0
D20DT	85,0
5SFE	49,0+90°
1MZFE	18,0+180°
536	10,0+180°
TagAZ	10,0+90°
Chevrolet Niva	77,0
X18XE	25,0+270°
1ZZFE	40,0+90°
UMZ 4216	11,0+180°

Postup utahování šroubů hlavy válců

Standardní schéma utahování začíná od středových šroubů k okrajům. Toto pravidlo je nutné přísně dodržovat, aby nedošlo k deformaci nebo prasknutí hliníkové „hlavy motoru“.

Typicky sekvence akcí pro čtyřválcový model vypadá takto:

Od prvního čísla musíte postupovat dále k okrajům. Vliv deformace hlavy a těsnění bude minimalizován. Obdobně se postupuje u šesti nebo pětiválcových řadových spalovacích motorů. V případě bloku tvaru V je pořadí relevantní s přihlédnutím k tomu, že jsou tam použity dvě hlavy.

Následující motory lze klasifikovat jako standardní řadové motory:

• ZMZ 406/402;
• GAZ 53;
• D 260;
• K24Z3;
• YaMZ 236;
• D 240.

Protože jsou tyto jednotky konstrukčně podobné, lze na ně použít obecný systém. Do této kategorie patří Lada Priora s 8/16 ventily Chery Tiggo a VAZ 2108. Pochybnosti vzbuzují pouze japonské motory vozů Mazda, některých Toyot, Hond a Mitsubishi. Vzhledem k high-tech, složitému designu se může sekvence akcí lišit.

Práce s momentovým klíčem

Při používání DMC je třeba dbát mimořádné opatrnosti. Nástroj je citlivý na mechanické poškození – je snadné ztratit kalibraci a nástroj se stane nepoužitelným.

V závislosti na typu klíče se liší princip a posloupnost ovládání.

Jak utáhnout šrouby hlavy válců bez momentového klíče

Cena profesionálního nástroje s přijatelnou přesností dosahuje 200 dolarů, což je nad možnosti běžného člověka. Fyzika však dává uživatelům právo nezávisle vyrobit „podobu“ tohoto nástroje za přiměřený poplatek.

K tomu budete potřebovat:

• standardní klíč;
• páka (potrubí nebo jiný předmět);
• svinovací metr nebo pravítko;
• standardní váhy (cvalové).

Chcete-li utáhnout šrouby bez momentového klíče, musíte si pamatovat trochu fyziky. Utahovací moment je síla působící na páku měřiče (kgf.m). Proto je třeba změřit délku klíče a vydělit 1 výsledným číslem. Dále se výsledek vynásobí utahovacím momentem a odpovědí bude požadovaný ukazatel na váze.

Můžete například simulovat situaci:

• matice s požadovanou silou 3 kgf*m;
• vidlicový klíč 25 cm dlouhý;
• váhy s ukazatelem do 20 kg.

Pokud tedy na klíč připevníte váhu, musíte za háček zatáhnout silou 12 kg. Pokud je nutné utáhnout šroub označený v Newtonech, síla se i zde vypočítá pomocí standardního poměru.

Který způsob utahování spojovacích prvků je lepší?

Nejlepší způsob je nejpřesnější. Použití řemeslných nástrojů zvyšuje chybu, což snižuje kvalitu utahování.

Jak ovládat utahovací moment

Pro kontrolu se doporučuje postupovat podle návodu.

1. Pokud na klíči není ráčna (sovětský, ukazovací nástroj), musí být mistr opatrný a extra opatrný.
2. V okamžiku kroucení je proces prováděn plynule s konstantní silou bez trhání nebo zastavení.

Vlastnosti práce provedené na příkladu některých automobilů

V různých autech se postup provádí podle stejného scénáře, ale existují také nuance.

VAZ-2112 16 ventilů

Na 16ventilové dvanáctce je hlava zajištěna 10 šrouby. Každý prvek musí být zašroubován v určitém pořadí ve třech krocích.

1. První průchod se provádí při 20 N*m.
2. Dále musíte utáhnout každý šroub o 90 stupňů.
3. Po 20-30 minutách je třeba provést krok č. 2 znovu.

VAZ-2107

U sedmičky je princip fungování mírně odlišný.

V prvním průchodu jsou všechny šrouby kromě č. 11 utaženy silou 3,5 kgf/m. Druhý přístup předpokládá sílu 11 kgf/m. Teprve na třetí zatažení se dotáhne šroub č. 11 s indikátorem na klíčku 4 kila.

„Samara“, 10. rodina, Priora

V Samaře dochází ke kroucení ze středu ve 4 krocích, kdy je potřeba provést přítah 2, pak 8 kg a pak ještě dva přítahy o 90 stupňů.

Volga

Standardní motor Volga ZML 402 má 10 montážních matic hlavy válců. Je třeba je utáhnout ve stanoveném pořadí ve dvou přístupech s kroutícím momentem 42 a 85 kgf/m.

Po prvních 2-3 startech a 5000 km by měla být upevněna utažena.

Časté chyby

Nejoblíbenější chyby při provádění postupu.

1. Nesprávná sekvence utahování šroubů.
2. Nedostatečná čistota při rekonstrukci.
3. Nízká/vysoká utahovací síla.

Následky nesprávného utažení šroubů hlavy válců a dalších částí motoru

Pokud porušíte pokyny, motor utrpí negativní důsledky, které povedou k jeho opravě nebo likvidaci.

Důsledky dotažení šroubů hlavy válců

Pokud šrouby příliš utáhnete, měli byste počítat s následky.

1. Vymáčknutí těsnění a odtlakování spalovací komory.
2. Zlomený čep je nebezpečný jev.
3. Olizování nití má za následek vážnou opravu bloku.
4. Vznik mikrotrhlin v hlavě válců.

Co se stane, když dostatečně neutáhnete šrouby hlavy válců?

Zde jsou také negativní důsledky:

• nedostatečný tlak těsnění na kovové části;
• únik oleje/nemrznoucí směsi;
• Pokud se do spalovací komory dostanou kapaliny, může dojít k vodnímu rázu.

specializace: Vystudoval Státní automobilovou univerzitu, 20 let pracoval na GAZ-56, teď jezdím na Zhiguli.

Těsnění spalovacího prostoru zajišťuje hlava válců. Tento prvek je základem zařízení pro distribuci plynu. Nastavení jednotky se provádí s určitým utahovacím momentem šroubů hlavy válců, aby se zabránilo spálení těsnění. Nedostatečná těsnost zároveň vede k prasknutí pouzdra.

Co je utahovací moment

Než začnete utahovat šrouby a další spojovací prvky, měli byste porozumět definici. Utahovací moment je síla působící na závitový spoj. Tato síla vstupuje do hry, když je upevňovací prvek utažen. Pokud bychom charakterizovali utahovací moment odborným jazykem, jde o hodnotu, která má rotační vliv na pevné těleso.

Zvláštností utahovacího momentu je to, že je to jedna z nejdůležitějších hodnot ve fungování pohonných jednotek a dalších součástí. Všichni specialisté čerpacích stanic a běžní majitelé automobilů se snaží zachovat přesnost utažení.

Proč je důležité utahovat na určitou sílu?

Pro spolehlivý provoz vozidla je nutné dodržet určitý utahovací moment pro hlavní a ojniční ložiska. Když dojde k chybě, jednotka začne pracovat nesprávně, což nakonec vede k nejrůznějším poruchám. Pokud jsou například spojovací prvky utaženy menší silou, neustálé vibrace oslabí závitový spoj. Z tohoto důvodu nebude zachována úroveň těsnosti mezi částmi.

Úplně stejný problém může nastat, pokud na šrouby a matice působí příliš velká síla. Poté je vysoká pravděpodobnost, že dojde k poškození závitového spoje nebo prasknutí závitu během provozu vozidla. Aby se zabránilo kritickým poruchám, je nutné sledovat utahovací síly ve vztahu k pevnostní třídě a rozměrům spojovacího prvku.

Přečtěte si také: Vlastnosti držáků generátoru na vozidlech VAZ

Momentový klíč a jeho typy

Pro zajištění potřebné utahovací síly se používají momentové klíče. Tato zařízení jsou navržena pro extrémní zatížení, takže se nemusíte bát zlomení klíče.

Hlavní charakteristikou momentových klíčů je jejich schopnost přenášet nejpřesnější krouticí moment na hardware. Existují různé typy zařízení:

První možnost lze nazvat nejjednodušším zařízením. Ukazovací klíč funguje ohnutím páky, na které je instalována speciální stupnice pro měření točivého momentu. Výhodou takového zařízení je jeho nízká cena a možnost utažení v obou směrech, jelikož stupnice je určena pro oboustranné měření.

Druhá možnost – limitní klíč – se vyznačuje přítomností pružinového mechanismu. Konstrukce je taková, že na klíč lze nastavit optimální točivý moment a efektivně jej přenést na hardware. Nechybí ani západkový mechanismus. Při požadované hodnotě se ráčna zaaretuje a síla se omezí na dosažený krouticí moment.

Třetí možnost je dražší než všechny ostatní, ale vykazuje vynikající vlastnosti měření. Elektronická součástka umožňuje minimální chybu během procesu utahování.

Existuje několik dalších výhod, které lze zdůraznit:

• zobrazení točivého momentu na malém displeji;
• označení světla;
• měření točivého momentu předem namontovaného spojovacího prvku;
• není nutné žádné nastavení;
• pohodlné ovládání díky ráčně;
• paměť pro ukládání dat o daném okamžiku.

Aplikované jednotky síly

Pascal se používá jako základní jednotka pro označení síly. Mezinárodní systém charakterizuje utahovací sílu šroubu jako jednotku mechanického napětí nebo tlaku. Pascal se rovná tlaku vyvinutému silou 1 newtonu rozprostřenou na rovný povrch 1 m².

Utahovací momenty pro závitové spoje různých částí motoru automobilu

Různé součásti motoru používají různé utahovací momenty. Hodnota závisí na velikosti a síle spojovacího prvku. Například upevňovací šroub řemenice vačkového hřídele má závit M10. Utahovací moment by proto měl být 68,0-85,0 Nm.

Čtěte také: Jak vyvrtat šroub

Závit šroubu setrvačníku má hodnotu M10×1,25 – tedy utažení by mělo být 62,0-87,0 Nm.

Utahování šroubů ojnice se mírně liší od utahování hlavních ložisek, protože hodnota musí být menší. Upevňovací moment spojovacích prvků ojnice je v průměru 43,0-53,0 Nm.

Pořadí utahování závitových spojů

Správná fixace hlavních částí závisí na mnoha faktorech. Za hlavní kritérium se však považuje pořadí utažení všech šroubů hlavy.

Konstrukce hlavy válců má dvě řady šroubů, které jsou umístěny rovnoběžně se spalovací komorou. Pořadí akcí je od prvního válce po poslední. Správné pořadí je následující:

• Středové šrouby (2 ks) levé a pravé řady. Čtyřválcové jednotky jsou vybaveny těmito prvky mezi válci 2 a 3.
• 2 upevňovací prvky umístěné vlevo od středu.
• 2 šrouby vpravo od středu.
• 2 upevňovací prvky vlevo ve dvou řadách.
• 2 šrouby vpravo ve dvou řadách.
• Moment je až 1 kgf×m.

Utahovací momenty matic a šroubů kol

Zvláště důležité je dodržení správného utahovacího momentu pro šrouby a matice kol.

Při instalaci používejte pouze takové spojovací prvky, které odpovídají stanoveným normám.

Různé modely aut používají různé točivé momenty. Například vozy Audi využívají točivý moment 120 Nm. Ve vozidlech vyráběných německým BMW je točivý moment 100-140 Nm.

Značky Daewoo a Chevrolet nabízejí točivý moment 108-120 Nm.

Následky nesprávného utažení šroubů hlavy válců a dalších částí motoru

Nedodržení bodů povede k prasknutí těsnění a dalšímu úniku chladicí kapaliny. V důsledku toho budou muset majitelé provádět velké opravy pohonné jednotky. Nesprávný utahovací moment ložisek způsobí jejich otáčení. A nedostatečná síla při instalaci kol povede k nouzové situaci.