Затягиваем гайки: так ли необходим динамометрический ключ

Затягиваем гайки: так ли необходим динамометрический ключ?

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.

С каким усилием затягивать колесные гайки

Сила затяжки болтов у каждого автомобиля своя и определяет её производитель, указывая в инструкции по эксплуатации модели.

Только как понять, что при закручивании приложено именно то усилие, которое нужно? И как не перестараться и не сорвать резьбу? Для этого существует специальный ключ со встроенным динамометром (отсюда и название динамометрический). Он обеспечит контроль момента затяжки колесных гаек, для которых пережим так же нежелателен, как и слабое крепление.

Он может привести не только к срыву резьбы или деформации болта или шпильки, но и к появлению трещины на диске. К тому же, перетянутый крепёж имеет свойство прикипать к ступице, после чего его невозможно открутить – нужно только срезать. Перетянуть резьбу можно не только гайковёртом, но и балонником, рычаг которого имеет достаточную длину.

Поэтому, после завинчивания крепежа обычным инструментом, рекомендуется произвести окончательную затяжку болтов динамометрическим ключом. С его помощью соединение можно как дотянуть до нормируемого, так и ослабить, если изначально было приложено чрезмерное усилие.

Таблица моментов затяжки колесных болтов и гаек

Сориентироваться, какой момент затяжки колесных болтов и гаек определяет производитель для той или иной модели автомобиля, поможет представленная ниже таблица.

Виды ключей для правильной затяжки резьбовых соединений

Затяжка резьбового соединения должна делаться с таким усилием, чтобы исключить:

  • неплотное прилегание сопрягаемых поверхностей скрепляющихся деталей;
  • срыв ниток резьбы;
  • механическое разрушение тела болта;
  • проворачивание граней у гайки или головки болта;
  • разрушение гравёрных шайб.

Любой материал, из которого сделан блок (головка цилиндров, крепёжные болты), имеет свой предел прочности. Именно наименьший предел прочности самого слабого звена в узле крепления определяет наибольшее усилие затяжки. Самое слабое звено в креплении головки блока цилиндров — болты (шпильки) и резьба в отверстиях блока. Их слабость определяется не столько прочностью материала их изготовления, сколько несопоставимыми размерами (диаметром) с габаритами, массой блока и головки цилиндров. Понятно, что для разрушения солидного чугунного блока или массивной дюралевой головки нужно приложить гораздо больше усилий, чем для разрыва тонкого болта, сделанного из высокопрочной легированной стали.

Какое усилие нужно прикладывать

Пороговое или предельное значение прочности ответственных деталей обычно даётся в паспортных данных двигателя. Там же приводятся значения максимальных усилий затяжки болтов крепления ГБЦ. Для выполнения затяжки с требуемым усилием служат специальные динамометрические ключи.

По способу регулирования и индикации динамометрические ключи делятся на следующие категории:

  • Нерегулируемые с постоянным моментом затяжки. Они применяются для затяжки ГБЦ на конвейерах при сборке двигателей. Их достоинства — высокая надёжность.
  • Регулируемые на предельный момент затяжки. Это так называемые трещотки с возможностью установки определённого момента затяжки. При достижении этого усилия трещотка срабатывает, и дальнейшее закручивание становится невозможным. Трещоточная насадка часто оснащается реверсом. В этом случае ей можно не только закручивать болты и гайки, но и откручивать их. Трещоткой комплектуются многие наборы головок.
  • Со шкалой и стрелкой. Таким ключом можно вести затяжку резьбовых соединений с разными усилиями. Главные условия: нужно много свободного места и возможность удобного наблюдения за шкалой. Входит в набор инструментов слесарей-мотористов.
  • Цифровая индикация в компактном приборе, измеряющем приложенное усилие. Очень точный, надёжный, удобный в работе инструмент. С его помощью можно затягивать болты крепления головки блока с точностью до сотых долей Нм непосредственно на двигателе автомобиля.
  • Комбинация выставляемого усилия затяжки с контролем по цифровой или стрелочной индикации. Такие ключи защищают резьбу от прикладывания чрезмерного усилия затяжки, одновременно позволяя контролировать величину момента с помощью прибора индикации.

Фотогалерея: виды динамометрических ключей

Общие правила затяжки креплений головки блока

У головок разных моделей двигателей параметры порядка и момента затяжки ГБЦ сильно отличаются друг от друга. Но есть общий набор универсальных правил, которые подойдут ко всем типам моторов:

  1. Затяжка головки блока ведётся согласно схеме, разработанной производителем двигателя.
  2. Момент затяжки болтов крепления или гаек также определён производителем и отражён в инструкции по эксплуатации этого легкового автомобиля.
  3. Затяжка ведётся исправным и калиброванным динамометрическим ключом.
  4. Болты крепления или шпильки с гайками используются в идеальном состоянии без повреждения резьбы и тела болта или шпильки. Резьба должна быть чистой, без зазубрин и заусенцев.
  5. Свою специфику имеют болты для затяжки головки блока типа TTY. У них указывается не момент силы, а установочный градус. Нужные сведения содержатся в инструкции по эксплуатации силового агрегата.
  6. В глухих отверстиях в блоке под болты ничего не должно находиться. Маслом следует поливать резьбу болта, а заливать смазку в «слепое» гнездо не рекомендуется.
  7. Перед использованием болтов следует произвести контрольную проверку их состояния. Если при воздействии на болт моментом в 20 кГм момент текучести не достигается — его нужно менять. Причина — повышенная прочность. Если наблюдается, что момент затяжки начал уменьшаться при нагрузке — это сигнал о начале разрушения болта. Его обязательно нужно менять.
  8. Прокладку головки блока для замены нужно покупать только оригинальную, потому что она не даёт усадки.

Как сделать динамометрический ключ своими руками

Чтобы самостоятельно смастерить необходимый всем механикам инструмент, нужно знать его устройство. В принципе, конструкция динамометрического ключа проста. Это накидной ключ или четырёхгранник под головку с воротком, в который встроен динамометр.

Для работы вам понадобятся:

  • вороток;
  • ручной динамометр с пределом взвешивания 35–40 кг;
  • удлинитель;
  • таблица предельных усилий для затяжки крепления ГБЦ.

Усилие затяжки в таблице приводится в Нм (Ньютон-метрах), а динамометр измеряет вес в кг. Поэтому сначала нужно разобраться с числами.

Длина воротка постоянна. Её легко измерить. Если в таблице предельное усилие равно 30 Нм, а длина воротка равна 0,3 м, то усилие, показываемое динамометром, должно равняться 30 : 0,3 = 100 Н.

Один кг равняется 10 ньютон. Следовательно, прибор должен фиксировать усилие, равное 10 кг.

Чтобы сделать усилие меньше, нужно длину воротка увеличить. Для этого воспользоваться удлинителем. А дальше всё просто. На конце удлинителя сверлим дырку для верхнего крючка безмена. За нижний конец весов тянем до достижения нужного усилия.

Существует определенный порядок затяжки болтов, почти на всех автомобилях он одинаковый – от центра головки к ее краям, крест на крест. Так, например, первыми затягиваются два центральных болта правого и левого рядов, затем два болта, находящиеся слева от центральных, затем два справа от центральных, потом два болта находящиеся слева в обоих рядах и завершают порядок болты находящиеся справа в обоих рядах.

Читайте также  Как сохранить начатую монтажную пену

Важно помнить, что крепеж всегда выполняется в три — четыре подхода:

  1. Первый подход – усилие 3-4 кгс.
  2. Второй подход – усилие 7 кгс.
  3. Третий подход – усилие 9 кгс.
  4. Последний подход – усилие 11,5 – 12 кгс.

6. Самоклеящаяся линейка

Если вам хотя бы раз приходилось самостоятельно рисовать шкалу в миллиметрах для каких‑то DIY‑проектов, то вы по достоинству оцените эти самоклеящиеся линейки. Они имеют длину от 1 до 6 метров и легко крепятся благодаря клейкой основе. Пригодятся для различных самоделок и в ситуациях, когда необходимо что‑либо точно отмерить.

Цена: от 322 рублей.

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

Как пользоваться

  • После выбора нужного угла малка приставляется к нему, барашек фиксирует ее части.
  • Данные переносят на бумагу или деталь. Угломер кладут на поверхность, обводя карандашом.
  • Деталь отрезают по отметкам.

Зная, как пользоваться малкой, рабочий тратит на много меньше времени, когда требуется четко выверить угол на схеме, детали.

Прочность болта

В следующей таблице приведены характеристики прочности для различных классов свойств метрических стальных болтов, винтов и шпилек:

Класс

Диапазон номинальных размеров (мм)

Прочность (МПа)

Предел растяжимости, мин (МПа)

Предел прочности при растяжении, мин (МПа)

Материал

Низкоуглеродистая или среднеуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая или среднеуглеродистая сталь; полностью или частично отожженная

Низко- или среднеуглеродистая сталь; холодная обработка

Среднеуглеродистая сталь; закаленная

Среднеуглеродистая сталь; закаленная

Среднеуглеродистая сталь; закаленная

Легированная сталь; закаленная

Легированная сталь; закаленная

Предел прочности или предельная прочность на растяжение может быть определена как максимальная величина растягивающего напряжения, которое компонент может выдержать до того, как он сломается. Запас прочности может быть определен как наибольшая величина растягивающего напряжения, которое компонент способен выдержать до начала проявления пластической или постоянной деформации при снятии приложенного напряжения.

Предел растяжимости — это единица растягивающего напряжения, которое компонент может выдержать, когда он проявляет 0,2% пластической или постоянной деформации. Класс обычно штампуется на головке болта. Эти две цифры указывают на прочность болта или винта при предельном растяжении.

В случае болта класса 8.8 первая цифра означает, что предел прочности при растяжении составляет не менее 800 МПа. Вторая цифра означает, что крепеж начнет давать выход на 80% от предела прочности при растяжении, то есть не менее 640 МПа.

Моменты затяжек колесных гаек и болтов

Особое значение имеет соблюдение момента затяжки колесных болтов и гаек.

На разных моделях авто используются различные моменты. К примеру, на машинах марки Audi используется момент в 120 Нм. На транспортных средствах немецкого производства компании BMW крутящий момент равен 100-140 Нм.

Бренды Daewoo и Chevrolet предлагают усилие в 108-120 Нм.