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

Практически во всех двигателях конструкция ГБЦ одинакова.

Она в себя включает:

1. Корпус изделия, который изготавливают методом точного литья. В нем предусмотрены каналы подачи охлаждающей жидкости и моторной смазки трущимся частям.
2. Клапаны во впускном и выпускном каналах.
3. 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.

Болты крепления Головка блока Порядок затяжки Протяжка винтов

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.

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.

Трещина ГБЦ

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:

1. Крепежные болты смазывают небольшим количеством масла.
2. Устанавливают их на своё место и заворачивают рукой, насколько получится.
3. Далее понадобиться специальный динамометрический ключ. С его помощью производят затяжку с усилием, равным примерно 1-2 кгс*м, согласно схеме для данного мотора.
4. 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.

Способы фиксации головки блока цилиндров, не требующие дозатяжки болтов, стали в текущее время обыденным эталоном. В их пользу молвят и технические, и экономические основания в монтаже при проведении ремонта. Чтоб не потребовалось дополнительного подтягивания болтов, и сразу можно было обеспечить надежную затяжку головки блока цилиндров, лучше чтоб детали и узлы герметичного сочленения «ГБЦ — прокладка — блок» уже на стадии разработки соответствовали друг дружке. Другими словами, для ремонта лучше использовать комплектующие (прокладки и крепчалёж) от 1-го производителя. Таким макаром, болт головки блока цилиндров своим конструктивным исполнением, также качеством материала помогает гарантировать надёжное уплотнение головки блока цилиндров.

Затяжка болта с усилием вращающего
момента

Ранее
болты головки блока цилиндров затягивались с точно определённым вращающим
моментом за несколько шагов в зоне эластичного растяжения материала болта.
Отлично известны недочеты затяжки с усилием вращающего момента:

При
приложении вращающего момента появляются колебания силы подготовительной затяжки,
составляющие ± 20 %, вследствие разных моментов силы трения на головке болта
и на резьбе. Достигнуть равномерного рассредотачивания прижатия по всему уплотняемому
сочленению, используя этот способ, было нереально.

В
итоге холодностатических процессов усадки прокладок из мягеньких материалов
после установки (влечёт утраты усилия подготовительной затяжки), ну и
предстоящего уменьшения усилия при работе мотора приходилось по истечении
определенного периода эксплуатации мотора создавать дозатяжку болтов. Да и
дозатяжка совсем не устраняла разброс сил, создаваемых болтами.

Затяжка болтов с вращающим моментом и
углом поворота

Применяется
для последнего поколения движков. При всем этом новеньком способе болт ГБЦ не только лишь
получает эластичное растяжение, да и пластичное удлинение. А это даёт
значительные достоинства по сопоставлению с затяжкой болтов с усилием вращающего
момента.

Описание
комбинированного способа: при осуществлении способа затяжки с усилием вращающего
момента и углом поворота болт на первом шаге затягивается с чётко определенным
низким вращающим моментом в эластичной зоне характеристической кривой болта.

После
затяжки с усилием вращающего момента дальше болт завинчивается на определённый
угол поворота. Материал, из которого сделан болт, при всем этом подвергается
пластичной деформации, выходящей за предел текучести (он охарактеризовывает переход
от эластичной к пластичной зоне).

Достоинства затяжки болтов с
усилием угла поворота

Установка
болтов ГБЦ по этому способу в купе с новыми модификациями болтов
значительно уменьшает зону разброса сил подготовительной затяжки. Приложение
усилий угла поворота преобразуется не в огромную силу подготовительной затяжки, а
исключительно в пластичное удлинение болта. Благодаря этому достигается умеренно
высочайший уровень усилий затяжки всех болтов ГБЦ. Это очень принципиальное преимущество
для плотности всего соединения.

Дозатяжка
болтов головки блока цилиндров не требуется. Прокладки с металлическими прослойками
только содействуют этому, так как в данном случае появляются только маленькие
величины усадки. Те колебания сил затяжки, которые всё ещё остаются,
объясняются габаритными допусками при изготовлении болтов и допусками по
прочности материала. Плюсы современных методик:

Умеренно
высочайший уровень усилия на всех болтах.

Надёжно
функционирующее уплотнительное соединение.

Экономия
расходов.

Очерёдность затяжки

Болты
головки блока цилиндров следует затягивать согласно точно данной очерёдности
по аннотации изготовителя. Очерёдность, также моменты и углы затяжки
указываются изготовителями движков и прокладок, они точно соответствуют
конструкции определенных движков. Затяжка болтов делается за несколько
шагов, причём отдельные шаги могут смотреться, к примеру, последующим образом:

• 1-й шаг:
  20 Nm (т.е. болты следует затянуть с вращающим моментом затяжки 20 Nm).
• 2-й шаг:
  60 Nm (вращающий момент затяжки 60 Nm).
• 3-й шаг:
  90° (болты следует дотянуть с углом затяжки 90°).
• 4-й шаг:
  90° (болты ещё раз затянуть с углом затяжки 90°).

В базе
очерёдности затяжки болтов лежит последующая закономерность: отдельные этапы при
затяжке болтов всегда начинаются посреди мотора (к примеру, меж
цилиндром 2 и цилиндром 3) и длятся спиралеобразно либо крестообразно в
обе стороны к внешним болтам, удаляясь от цилиндра 1 и цилиндра 4.

За счёт
этого обеспечивается лучшая стяжка головки цилиндров через прокладку с
блоком цилиндров. Если же аннотации не будут соблюдены, то произойдут
ненужные перетяжки и перекосы узлов мотора. Следствие: нарушение
плотности сочленения «ГБЦ — прокладка — блок».

Условия надёжного монтажа болтов ГБЦ

Только
новые болты ГБЦ владеют 100-процентной надёжностью. Новое поколение
авто движков имеет усовершенствованную концепцию герметизации, отвечающую
конструкции мотора. Функция болтов играет при всем этом значимую роль.

Болты ГБЦ
благодаря новенькому способу затяжки с усилием вращающего момента и учётом угла
поворота, также за счёт современных конструкций движков (к примеру, пары
алюминий-алюминий), способны пластично удлиняться на несколько мм по
сопоставлению со своим начальным состоянием.

Вместе с
конфигурацией прочностных параметров и растяжимости материала болтов, с удлинением
болта связано также уменьшение его поперечника. При повторном использовании
этого болта появляется опасность того, что уменьшенное сечение не сумеет
совладать с усилием, прилагаемым к болту. В итоге болт может лопнуть.
Исследования проявили: у болта типа М10 средней прочности 10.9 нагружаемость
может снизиться на 10-15%, если сужение поперечника составит всего только 0,3 мм.
Это значит, что прокладка будет прижиматься с недостаточной силой. Через
недолговременный период она растеряет плотность. Помня об этом, для
на техническом уровне правильного ремонта сочленения «ГВЦ — прокладка — блок» следует
всегда управляться указаниями изготовителей движков и прокладок:

Использовать
всегда только новые болты головки блока цилиндров и новые прокладки.

Соблюдать
вращающие моменты затяжки и углы поворота.

Соблюдать
очерёдность затяжки.

Использовать
недеформированные, очищенные узлы и детали мотора.

Установка
должен создавать только обученный персонал.

Использовать
только высококачественный инструмент.

Только при
соблюдении этих указаний можно обеспечить лучшую затяжку и функционирующее
герметичное соединение. Болты, которые уже были в употреблении и пластично
удлинились, ни при каких обстоятельствах нельзя использовать повторно. Этим предотвращаются
вероятные поломки на долгую перспективу, такие как разгерметизация и связанные
с этим расходы на ремонт.

Головка блока цилиндра отыгрывает важнейшую роль в качестве работоспособности двигателя автомобиля. Это достаточно прочная и надежная конструкция, однако, со временем и ее нужно будет менять. Делать это следует в случае, если в месте соединения головки с цилиндром обнаружена течь тосола, масла или антифриза. В этом процессе огромную роль отыгрывают болты ГБЦ, ведь при ремонте неизбежно нарушается герметичность.

Большинство водителей знает, что здесь нужно поменять прокладку, однако, многие спотыкаются, забывая сделать то же самое и с болтами. Они должны соответствовать только высшему качеству, ведь на них положена большая ответственность в виде огромных нагрузок.

Однако если появились видимые пятна на месте соединения головки и блока, нельзя это так оставлять, поскольку утечка жидкости способна нанести огромный вред мотору с последующим дорогостоящим ремонтом.

Основные особенности подтяжки болтов ГБЦ

Самое важное, ни в коем случае нельзя полагаться в этом деле на свои собственные силы и опыт, если есть хотя бы малейшая степень неуверенности.

Полезный совет

Затяжка ГБЦ осуществляется только в строгом соответствии к требованиям производителя именно этого двигателя.

Конечно, всю информацию об этом можно найти в инструкции обслуживания авто, но это совсем не значит, что следует рисковать без подготовки.

Полезный совет

Использовать при замене необходимо только те прокладки, которые не дают усадки. Это поможет избавиться от необходимости в будущем протягивать болты.

Что касается современных автомобилей, то ремонт ГБЦ у них проходит без этой проблемы, поскольку они оснащены специальными самозатягивающимися, или «пружинными» болтами. Их основное отличие заключается в том, что после первого раза уже не нужно протягивать повторно, так как они сразу оседают намертво. Более того, самостоятельное вмешательство к таким болтам может только навредить.

Какие основные функции выполняют болты ГБЦ?

Они предназначены для того, чтобы максимально надежно соединять блок и прокладку. Эти конструктивные элементы создают необходимое сжатие, которое передается узлам двигателя. Именно поэтому их нужно закручивать не обычным способом, а только в соответствии с мануалом производителя. Здесь методы, типа «про запас» будут совершенно неуместны, мало того, из-за такой самодеятельности, скорее всего, нужно будет проводить эту процедуру повторно.

Как нужно правильно затягивать болты ГБЦ?

Не смотря на совершенно разные параметры и технические особенности автомобилей, основные правила такой работы остаются неизменными для всех видов:

• В момент затяжки болтов ГБЦ необходимо четко следовать всем указаниям производителя.
• В работе нужно пользоваться исключительно динамометрическим ключом, причем исправным и надежным. Здесь обычные приспособления не годятся, также, как и мышечная память, поскольку все должно быть сделано не приблизительно, а точно.
• Ни в коем случае нельзя использовать старые или ненадежные болты крепления. Перед работой следует проверять каждый болт на качество резьбы, поскольку затягивать нужно только с первого раза. Повторная процедура не способна обеспечить желаемый эффект.
• Покупая болты, нужно быть очень внимательными, а именно, удостовериться в наличии сертификации от производителя, где точно указано какую именно степень нагрузки можно применять к этому виду прокладки.
• В случае если отверстие, где крепится болт, «слепое», нужно стараться не перелить масло перед затяжкой. При его большом количестве болт может не дойти до конца и очень скоро придется делать повторный ремонт.

Ниже вы можете просмотреть видео протяжки болтов ГБЦ своими руками.