Механическая часть двигателя / Комплект болтов головки блока цилиндров

Комплект болтов головки блока цилиндров

Комплект болтов головки блока цилиндров - это набор крепежных элементов, которые прижимают головку блока цилиндров к блоку цилиндров с расчетным усилием. Между деталями установлена прокладка головки цилиндров, герметизирующая камеры сгорания, масляные каналы и рубашку охлаждения.

Каноническое английское название - Bolt Kit, cylinder head. Также применяются термины Cylinder Head Bolt Kit, Head Bolt Set и Torque-to-Yield Head Bolt Set.

Болты работают как упругие зажимы. Во время затяжки их стержни удлиняются и создают постоянное предварительное усилие, удерживающее головку при изменении давления сгорания и температуры.

Главный принцип: комплект подбирают по конкретному двигателю, а затяжку выполняют только по заводской схеме. Размеры, прочность, покрытие и характеристика растяжения должны соответствовать конструкции.

Не используйте старые болты повторно без разрешения производителя.
Не оценивайте пригодность только визуально.
Не смешивайте болты разной длины и разных комплектов.
Не применяйте универсальный момент затяжки.
Не затягивайте крепление ударным гайковертом.
Не изменяйте условия смазывания резьбы.
Не оставляйте жидкость в глухих резьбовых отверстиях.
Не определяйте угол по положению рукоятки ключа.
Не подтягивайте болты после запуска без заводского требования.
Не пытайтесь болтами выровнять деформированную головку.

Назначение комплекта

Давление в цилиндрах стремится отделить головку от блока. Одновременно детали нагреваются, расширяются и охлаждаются с разной скоростью.

создают равномерный прижим головки;
сжимают прокладку до расчетного состояния;
герметизируют камеры сгорания;
разделяют масло и антифриз;
ограничивают микроперемещения головки;
компенсируют тепловое расширение;
распределяют нагрузку по плоскости;
сохраняют герметичность после тепловых циклов;
защищают резьбу блока от локальной перегрузки.

Болт как упругий элемент

При затяжке стержень удлиняется. В упругой зоне болт стремится восстановить длину и постоянно прижимает головку.

Предварительное усилие должно быть:

выше переменной нагрузки рабочих циклов;
ниже предела разрушения болта и резьбы;
достаточным для сжатия прокладки;
равномерным между точками крепления.

Слабый прижим вызывает микроперемещения. Чрезмерный способен повредить болт, блок, головку или прокладку.

Обычные и растяжимые болты

Обычный высокопрочный болт

Затягивается преимущественно в пределах упругой деформации. Повторное применение возможно только после проверки и при наличии разрешения производителя.

Болт TTY

Torque to Yield при окончательном довороте частично переходит в пластическую зону. Это позволяет выровнять усилие прижима между крепежными точками.

Процедура может включать:

предварительную затяжку;
один или несколько этапов по моменту;
доворот на заданный угол;
ослабление и повторную затяжку для отдельных двигателей.

После работы такой болт может оставаться удлиненным. Повторное использование увеличивает риск недостаточного прижима или обрыва.

Важно: наличие углового доворота не всегда автоматически означает одноразовую конструкцию. Решение определяется документацией двигателя.

Устройство болта

Головка. Передает усилие инструмента.
Опорная поверхность. Контактирует с головкой блока или шайбой.
Стержень. Удлиняется при затяжке.
Уменьшенный участок. Обеспечивает контролируемую деформацию некоторых TTY-болтов.
Резьба. Соединяется с блоком.
Покрытие. Влияет на коррозию и трение.
Встроенная шайба. Распределяет давление под головкой.

Разная длина болтов

Впускные и выпускные каналы, опоры распределительных валов, форсунки и рубашка охлаждения изменяют толщину головки в разных зонах.

В комплект могут входить:

длинные центральные болты;
короткие крайние болты;
крепление другого диаметра;
болты с отдельными шайбами;
крепление с разным профилем головки;
малые дополнительные болты.

Слишком длинный болт может упереться в дно отверстия до создания нужного прижима.

Материалы и покрытия

Болты производят из легированной стали и подвергают термообработке. Поверхность может иметь:

фосфатное покрытие;
цинковое покрытие;
оксидный слой;
сухое антифрикционное покрытие;
заводскую смазку;
резьбовой герметизирующий слой.

Удаление покрытия щеткой или нанесение сторонней пасты меняет трение и фактическое растяжение.

Момент и сила прижима

Значительная часть момента расходуется на трение:

в витках резьбы;
под головкой болта;
между шайбой и головкой блока;
на загрязненных поверхностях.

Сухая резьба, моторное масло и антифрикционная паста создают разное усилие при одинаковом показании ключа.

Доворот на угол

После предварительного прижима заданный поворот обеспечивает более прогнозируемое удлинение стержня.

Необходимы:

калиброванный динамометрический ключ;
угломер или электронный ключ;
надежная фиксация двигателя;
точная последовательность;
свободный доступ для доворота.

Когда комплект заменяют

болты указаны как одноразовые;
выполнялась пластическая затяжка;
длина превышает предел;
стержень имеет сужение;
резьба повреждена;
головка деформирована;
есть коррозионные раковины;
болты перегреты;
обнаружены трещины;
история крепления неизвестна;
двигатель перегревался;
были смешаны разные комплекты.

Повторное использование

Оно допустимо только при наличии прямого разрешения производителя.

измеряют общую длину;
контрольную длину стержня;
диаметр;
состояние резьбы;
опорную поверхность;
прямолинейность;
коррозию и перегрев;
одинаковость всех болтов.

При отсутствии нормативов устанавливают новый комплект.

Причины повреждения

повторное применение TTY-болтов;
избыточный момент;
ошибка углового доворота;
грязная резьба;
жидкость в глухом отверстии;
неправильная смазка;
неподходящая длина;
поврежденная резьба блока;
деформированная головка;
перегрев;
детонация;
неподходящая прокладка;
некачественный комплект;
затяжка гайковертом.

Признаки неправильного прижима

газы в системе охлаждения;
пузырьки в бачке;
выброс антифриза;
перегрев;
низкая компрессия соседних цилиндров;
антифриз в масле;
масло в антифризе;
наружная течь по стыку;
белый пар из выхлопа;
повторное повреждение прокладки;
треск при затяжке;
вращение болта без роста сопротивления.

Аналогичные симптомы вызывают деформация головки, трещины и неправильная обработка поверхностей.

Подбор комплекта

VIN;
код и номер двигателя;
дата производства;
OE-номер;
диаметр и шаг резьбы;
количество;
длины всех групп;
профиль головки;
наличие шайб;
класс прочности;
покрытие;
обычная или TTY-конструкция;
материал блока;
тип прокладки;
техническая версия двигателя.

Одинаковые размеры не гарантируют одинаковую характеристику растяжения.

Проверка комплектации

общее количество болтов;
количество каждой длины;
наличие шайб;
дополнительные малые болты;
состояние покрытия;
маркировка;
целостность резьбы;
инструкция производителя.

Подготовка блока и головки

плоскость головки;
плоскость блока;
трещины и коррозия;
поверхность под прокладку;
шероховатость;
выступание гильз;
толщина прокладки;
остатки герметика;
чистота каналов;
центрирующие втулки.

Очистка резьбовых отверстий

Глухое отверстие очищают от масла, антифриза, стружки и герметика.

Жидкость под болтом может:

создать ложный момент;
ограничить глубину вкручивания;
уменьшить прижим;
треснуть блок;
деформировать металл вокруг отверстия;
повредить резьбу.

Для очистки применяют инструмент, который восстанавливает профиль, а не бесконтрольно срезает материал.

Проверка длины

сравнивают новые и старые болты по группам;
проверяют глубину отверстий;
учитывают толщину головки и прокладки;
учитывают шайбы;
контролируют запас до дна отверстия.

Смазывание

Возможны разные заводские требования:

сухая резьба;
тонкий слой моторного масла;
смазка резьбы и опорной поверхности;
использование заводского покрытия без масла;
герметик для болта, выходящего в жидкостный канал.

Универсальные монтажные пасты без разрешения не применяют.

Установка головки

Очистить плоскости.
Установить центрирующие втулки.
Правильно положить прокладку.
Опустить головку без смещения.
Разложить болты по позициям.
Нанести предусмотренную смазку.
Вкрутить все болты рукой.
Проверить свободное вращение.
Начать затяжку по схеме.
Выполнить все этапы момента и угла.

Последовательность затяжки

Чаще затяжку начинают от центра и переходят к краям, но точная схема индивидуальна.

учитывают число цилиндров;
форму головки;
расположение крепления;
дополнительные болты;
конструкцию прокладки;
техническую ревизию двигателя.

Этапы затяжки

предварительный момент;
первый основной момент;
второй момент;
первый угловой доворот;
второй доворот;
отдельная затяжка малых болтов.

Каждый этап выполняют для всех болтов в установленной последовательности.

Динамометрический ключ

выбирают подходящий диапазон;
проверяют калибровку;
тянут плавно;
не удлиняют рукоятку;
не срывают старые болты динамометрическим ключом;
не повторяют срабатывание несколько раз.

Угломер

Устройство фиксируют относительно неподвижной части двигателя. Перед каждым доворотом шкалу устанавливают на ноль.

Если угол выполняется частями, их точно суммируют. Оценка по положению ключа недостаточно точна.

Ненормальная затяжка

Работу прекращают, если:

болт заклинивает слишком рано;
момент резко растет;
болт вращается без сопротивления;
слышен треск;
угловой доворот требует аномального усилия;
повреждается профиль головки;
из отверстия выходит жидкость или стружка.

Демонтаж головки

Болты обычно ослабляют постепенно в порядке, обратном затяжке. Точную процедуру определяет производитель.

Повторная подтяжка

Большинство современных прокладок и TTY-болтов не требуют подтяжки после прогрева. Дополнительный доворот может перегрузить крепление.

Контроль перед запуском

правильность фаз ГРМ;
подключение каналов и патрубков;
уровень масла;
уровень антифриза;
отсутствие посторонних предметов;
подключение проводки;
удаление воздуха из охлаждения;
проворачивание двигателя вручную;
отсутствие жидкости в цилиндрах.

Первый запуск

Создать давление масла, если предусмотрено.
Запустить без повышения оборотов.
Контролировать давление масла.
Проверить утечки.
Следить за температурой.
Проверить циркуляцию антифриза.
После охлаждения проверить уровни.
Не подтягивать болты без требования.

Диагностика повторной неисправности

правильность комплекта;
фактическая последовательность;
калибровка ключа;
выполнение угловых этапов;
чистота отверстий;
условия смазки;
плоскость головки и блока;
шероховатость;
толщина прокладки;
выступание гильз;
причина перегрева;
трещины деталей.

Дополнительно выполняют измерение компрессии двигателя, пневмотест цилиндров и эндоскопию цилиндров двигателя.

Практические случаи

Новая прокладка снова прогорела

Повторно использовали растянутые TTY-болты. Показание ключа было правильным, но фактический прижим оказался недостаточным.

Болт оборвался при довороте

В глухом отверстии оставалось моторное масло.

Течь появилась с одного края

Короткий болт установили вместо длинного и получили недостаточную глубину зацепления резьбы.

Блок треснул

Слишком длинный болт уперся в дно отверстия.

Прижим получился неравномерным

Часть болтов смазали, а часть затянули с сухой резьбой.

Болт вращался без роста момента

Резьба в алюминиевом блоке была сорвана.

После ремонта двигатель перегревался

В системе охлаждения осталась воздушная пробка.

Болты подходили по размеру, но прокладка текла

Комплект имел неподходящий класс прочности и характеристику растяжения.

Ошибки диагностики

считать любой прогар следствием болтов;
не измерять плоскость головки;
не искать причину перегрева;
не проверять трещины;
оценивать болты только визуально;
не учитывать длины;
не проверять резьбу блока;
считать достижение момента доказательством правильного прижима;
не учитывать смазку;
не записывать этапы затяжки.

Ошибки ремонта

повторно использовать одноразовые болты;
смешивать старые и новые детали;
путать длины;
затягивать без схемы;
пропускать этапы;
оценивать угол приблизительно;
использовать некалиброванный ключ;
оставлять жидкость в отверстиях;
повреждать резьбу режущим метчиком;
применять неправильную смазку;
затягивать гайковертом;
выравнивать головку дополнительным моментом;
подтягивать TTY-болты после прогрева;
не устранять первичную причину повреждения.

Надежный ремонт

использовать точный комплект;
проверять количество и длины;
устанавливать новую прокладку;
контролировать геометрию деталей;
очищать резьбовые отверстия;
соблюдать условия смазки;
использовать калиброванный инструмент;
затягивать поэтапно;
фиксировать моменты и углы;
проверять систему охлаждения;
устранять перегрев и детонацию.

Связанные товарные группы

Комплекты болтов головки блока цилиндров
Отдельные болты головки блока
Прокладки головки цилиндров
Комплекты прокладок головки
Головки блока цилиндров
Центрирующие втулки
Шайбы болтов головки
Резьбовые ремонтные вставки
Динамометрические ключи
Угломеры затяжки

Частые вопросы

Зачем менять болты вместе с прокладкой?

Многие современные болты растягиваются во время затяжки. Повторное применение может не обеспечить нужный прижим.

Все ли болты одноразовые?

Нет. Некоторые обычные болты можно использовать повторно после проверки, если это разрешено производителем.

Можно ли определить TTY-болт визуально?

Не всегда. Тип определяют по каталогу и процедуре затяжки.

Почему в комплекте разные длины?

Толщина головки и глубина отверстий различаются в зависимости от позиции.

Нужно ли смазывать резьбу?

Только в соответствии с документацией двигателя.

Зачем очищать глухие отверстия?

Жидкость создает гидравлический упор, ложный момент и риск повреждения блока.

Можно ли обойтись без угломера?

При угловой затяжке необходим точный угломер или электронный ключ.

Нужно ли подтягивать головку после прогрева?

Для большинства современных двигателей - нет.

Почему новая прокладка снова прогорает?

Возможны деформация головки, неправильные болты, поврежденная резьба, ошибка затяжки или повторный перегрев.

Что проверять при покупке комплекта?

VIN, двигатель, OE-номер, количество, длины, резьбу, шайбы, прочность, покрытие и метод затяжки.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Комплект болтов головки блока цилиндров создает расчетный прижим головки, блока и прокладки. Результат зависит от типа крепления, состояния резьбы, трения, последовательности и точности углового доворота.

Растяжимые болты обычно заменяют после демонтажа. Повторное применение обычного крепления возможно только при наличии разрешения и контрольных размеров.

Перед сборкой проверяют плоскость деталей, прокладку, резьбовые отверстия, длины болтов и условия смазывания. Новый комплект не исправит деформированную головку, трещину блока или неустраненную причину перегрева.