Момент затяжки болтов

По сути, момент затяжки болта создает силу прижатия поверхностей. Усилие очень важно, так как соединения бывают разные, в некоторых случаях важно прижать поверхности, например при контакте метал-метал, а в некоторых излишнее усилие может навредить соединению, например установка крышки через резиновую прокладку, или установка пластиковой детали на металлический каркас.

Сначала конструктор определяет необходимое усилие прижатия поверхностей, затем определяет диаметр болтов или их количество. О том, как определить диаметр и количество, я рассказывал в уроке «Расчет болтов». Затем назначается момент затяжки. Тут есть маленькая хитрость: Когда требуется небольшое усилие (прокладка или пластик), лучше назначить чуть больше болтов меньшего диаметра, что позволит их расположить с меньшим шагом и более равномерно прижать поверхности. И, чем ближе момент затяжки болта к рекомендуемому значению, тем меньше шансов, что произойдет самопроизвольное откручивание.

Маркировка деталей

Этот параметр указывается на головке болта. Для деталей, выполненных на основе углеродистой стали с классом прочности — 2, указываются цифры через точку, например: 3.5, 4.8 и т. д.

Первая цифра указывает 1/100 номинального размера прочностного предела на разрыв, измеряется в МПа. Например, если на головке болта, указано — 10.1, то первое число означает 10*100 = 1000 МПа.

Вторая цифра — отношение пределов текучести к прочности, умножается на 10, по вышеуказанному примеру — 1*10*10= 100 МПа.

Предел текучести — это максимальная нагрузка на болт. Для элементов, выполненных из нержавеющей стали, наносится тип стали А2 или А4, и далее предел прочности. Например: А4—40. Число в данной маркировке характеризует 1/10 предела прочности углеродистой стали.

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.

Индикаторный – при затягивании он показывает прилагаемую силу в цифровом виде на дисплее или с помощью стрелки на шкале. Но стоит учитывать, что у индикаторных динамометрических ключей погрешность поставляет от 6 до 8%.

Цифровой – он представляет собой дочерний вид индикаторного ключа, но отличительной особенностью его является то, что он показывает момент затяжки на жк-экране. Также они могут быть оснащены звуковым оповещением, экспорт данных на компьютер и другие примочки и фишки. Погрешность такого вида динамоментрического ключа составляет до 1%.

Предельный – отличительной чертой такого ключа является то, что после установки необходимого предела момента затяжки и ее достижении – используется щелчковый механизм и прекращается затяжка. Погрешность такого вида ключа составляет 4%.

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.

Практические аспекты затяжки узла ГБЦ автомобиля

Данную процедуру можно осуществить с помощью динамометрического ключа. Касаемо головки блока цилиндров (по аббревиатуре ГБЦ), то это одна из составляющих силового агрегата Вашего авто. Сам процесс затягивания резьбы не сложен, понадобится только нужный набор инструментов. Необходимо осуществлять затягивание ГБЦ с определенной периодичностью автомобилям ВАЗ и Лада, которые были выпущены не позже 2011 года. Это вызвано появлением влаги, в местах соприкасания с цилиндрами. В этой ситуации происходит утечка масла.

Cовершая затяжку болтов на головке, мы следуем нехитрым рекомендациям:

  • завинчивая болты с любого типа резьбой, не забываем о достаточном объеме смазки. Довольно часто применяется менее вязкий тип моторного масла, чем рекомендовано;
  • если в процессе обнаружен поврежденный болт или забилась резьба, надо остановить затягивание, поменять болт или почистить соответствующее отверстие из блока цилиндров. Если не выполнить данной рекомендации, то смазка будет продолжать вытекать из двигателя;
  • при осуществлении процедуры затяжки могут применяться как новые болты, так и бывшие уже в употреблении. Что касается новых, то они обладают повышенным сопротивлением закручиванию — в результате процесс затягивания сильно изменяется. В случае самостоятельного выставления усилия, надо обязательно провести 2–3 цикла затягивания и раскрутить болт до упора. Потом нужно выставить «нужный» момент (смотрим таблицу) и затянуть его не по максимуму, а на 50% от максимально возможного значения;
  • необходимо тщательно подобрать инструмент. Чем он будет точнее, тем меньше вероятности повредить резьбу. Наиболее точные значения моментов затяжки у нас получаются, когда используют ключи с индикатором усилия «циферблатного» типа.

Процесс затягивания колесных болтов: поэтапные действия

Чтобы конструкции надежно были зафиксированы с необходимым моментом, существует специальная таблица затяжки болтов динамометрическим ключом. Например, если их количество четыре (1-3-4-2), 5 болтов (1-4-2-5-3) или 6 болтов (1-4-5-2-3-6).

Сам процесс осуществляется следующим образом:

  • Требуется надеть колесо на выступ центральной части ступицы, и поставить направляющие шпильки напротив соответствующих отверстий.
  • Далее придется вручную закрутить болты достаточно крепко, чтобы колесо не соскочило с места.
  • После выполнения всех действий необходимо взять инструмент с выставленным моментом и затянуть колеса в правильном порядке.
Читайте также  Трансформатор 12 вольт

Почему важна затяжка с определенным усилием

Для надежной эксплуатации транспортного средства необходимо соблюдать определенный момент затяжки коренных и шатунных вкладышей. При возникновении ошибок агрегат начинает работать неправильно, что в результате приводит к всевозможным поломкам. К примеру, если крепежи закручиваются с меньшим усилием, то постоянная вибрация будет ослаблять резьбовое соединение. Из-за этого уровень герметичности между деталями не будет соблюден.

Точно такая же проблема может возникнуть и в случае, если к болтам и гайкам будет приложено слишком большое усилие. После этого с большой вероятностью резьбовое соединение будет нарушено, либо срыв резьбы произойдет уже в процессе эксплуатации транспорта. Чтобы избежать критических поломок, необходимо следить за усилиями затяжки относительно класса прочности и размеров метиза.

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.