BMW E46 Motorikus Alkatrészek és Csavarok Meghúzási Nyomatékai: Részletes Útmutató
A járműiparban, különösen egy olyan precízen megtervezett autó esetében, mint a BMW E46, a motorikus alkatrészek és a rögzítésükhöz használt csavarok megfelelő meghúzási nyomatéka kulcsfontosságú. A csavar döntően kötőelem, ennek megfelelően az alkatrészeket, vagy azok egyes elemeit rögzíti egymáshoz.
Magát a kötést a csavarmenet biztosítja. A két összefogott elem (alkatrész) elmozdulását a megszorítás nyomaték által menetben létrejött súrlódási erő akadályozza meg. A kötés erősségét ugyebár a súrlódás mértéke határozza meg, ami a nyomaték, a csavarátmérő, a menethossz (-típus) és a kenőanyag-nyomásállóság függvénye. A tervező a csavarkötést úgy alakítja ki, hogy az adott csavar biztos kötést hozzon létre, sem a terhelésre, sem a működés közben vibrációra ne lazuljon meg. Fontos továbbá a kellő biztonsági rátartást, ami minimálisan csökkenti a kockázatot. Így ahol nagyobb a terhelés, nagyobb csavarátmérőt, hosszabb menetkontaktust és nagyobb szerszámnyílást találunk. Mindhárom faktor elősegíti a fokozott nyomaték elérését.
A megfelelő csavarnyomaték és kenés szerepe
A megfelelő csavarnyomaték elérése kenéssel garantálható. A menet kenése (zsírozása/olajozása) megkönnyíti a behajtást, majd a későbbi szétszerelést is elősegíti. Ezen felül legtöbb esetben megfelelő kenéssel megelőzhető a korrózió általi „menetösszesülést”.
Először is azt kell eldönteni, hogy olaj vagy zsír kerüljön a menetre. Olajt elsődlegesen kis átmérőjű csavarok, alkatrészek, sűrű menetemelkedésén érdemes alkalmazni, míg zsírozás nagyobb csavarok esetében kézenfekvő. A fenti általános ajánlások mellett bizonyos csavarok esetében a kenőanyag használata akár káros is lehet.
A menetrögzítő paszta használatával a súrlódás fokozható, vagyis azonos megszorítási nyomaték mellett csökkenteni a kilazulás kockázatát. A menetrögzítő behajtás során kenőanyagként funkcionál, később megszilárdulva megakadályozza a menetes rögzítés meglazulását. Viszont a paszta nem köt meg teljesen, így a kötés oldható - sok esetben könnyebben, mint egy nem megfelelően megkent, vagy hosszú időn keresztül „összeforrt” - vagyis korrodált - menet. Ennek magyarázata, hogy megszorításkor a menetrögzítő térfogata is nő, a menetet így teljesen kitölti, megakadályozva a menet galvanikus összeforrását.
A menetrögzítő paszta több típusa létezik. Ezek rendszerint a barkács- vagy csapágyboltban szerezhetők be. A Loctite termékek esetében a leggyengébb kötést a 222-es kódszámú termék biztosítja, mely 6 mm-nél kisebb átmérőjű menetes kötésekhez ideális. A 242-es típus a legáltalánosabb, mely kissé erősebb a 222-esnél, így akár a középcsapágy-csésze rögzítéséhez is alkalmazható. Emellett a kisebb csavarok esetében is jó eredményt biztosít. A Loctite 290 a már használt, kopott mentekhez ajánlott, míg a 272 és a 277 olyan erős kötést biztosít, amely szétszereléskor a menet bizonyos fokú sérülését is maga után vonja.
Nyomatékkulcs használata a motor szerelésekor
A csavar megfelelő előfeszítése legegyszerűbben a meghúzásához szükséges nyomaték mérésével oldható meg. Kisebb csavarok kézi előfeszítéséhez mechanikus nyomatékkulcsok használata terjedt el. Ezeknél a nyomaték előre beállítható, amit becsavaráskor a megadott nyomatékot eléred, a szerszámkar és a fej közötti kapcsolat megcsúszik. Ennek folytán a beállítottnál nagyobb nyomaték nem vihető át. Az egyszerű mechanikus nyomatékkulcs egy meghatározott intervallumban képes működni, mechanikája nem képes ugyanúgy alacsony és nagy nyomatékra oldani. Éppen ezért különböző nyomatéktartományokra készült szerszámok kaphatók. Ezt a szerszámleírás minden esetben tartalmazza.
Fontos, hogy a nyomatékkulcs ne csak „legyen”, hanem kalibrált is legyen. Az ipari felhasználásra vagy a gépjárművekhez alkalmas nyomatékkulcsok beállítható tartománya jellemzően 40-300Nm tartományban mozog.
A csavar megfelelő nyomatékkal való meghúzásához lassan, egyenletesen húzd a kulcsot, kizárólag a markolatnál fogva. Hosszabbítót semmiképpen ne használj, mivel az pontatlansághoz vezet. Hasonlóképpen a fejhez túl közel markolt szerszám is torzítja az effektív nyomatékértéket - rendszerint növeli azt, ami alkatrésztöréshez vezethet. Szerszámhasználat után a legalacsonyabb beállítható értékre kell visszatekerni a nyomatékkulcsot: ez tehermentesíti a mechanikát, így növelve a szerszám élettartamát. A nyomatékkulcs önmagában még nem használható: szükség van hozzá a különböző méretű szerszámfejekre.
Nyomatékkulcs használata ◆ Az alapok
A motorikus csavarkötések speciális követelményei
A motortechnikában a kritikus csavarkötések sorában, messze az első helyen a hengerfejcsavarok állnak, de a hajtórúd- és a fekvõcsapágyfedél-csavarok sem átlagos esetek. A motor szerelésekor sok csavart kell meghúzni - de a hengerfej csavarjai egészen más kategóriába tartoznak. Ha a csavarokat nem a gyári előírás szerint húzzuk meg, az azonnal problémát okozhat.
E46 turbónyomás szabályzó szelep
A hengerfej csavarok meghúzásának fontossága
A hengerfej meghúzási nyomatékának betartása tehát nem formaiság, hanem létfontosságú művelet. A motorhiba egyik legköltségesebb oka gyakran nem a technológia, hanem a figyelmetlenség. Ha túl laza a csavar, a tömítés nem tud megfelelően zárni, és szivárogni kezd az olaj vagy a hűtőfolyadék. Ha túl szorosak, az anyag feszültsége megrepesztheti magát a fejet, vagy tönkreteheti a csavarmenetet. Ha túl laza a csavar, a tömítés nem zár megfelelően, így a hűtőfolyadék vagy az égéstérből származó gázok kiszivárognak. Ez kezdetben csak enyhe melegedésként vagy apró olajfoltként jelentkezik, de később komoly hengerfej-tömítés hibát okozhat. A másik véglet, a túlhúzás, legalább ekkora baj. A hengerfej feszültsége ilyenkor nő, és megrepedhet az öntvény. Nem ritka az sem, hogy egy túlhúzott csavar kitépi a menetet a blokkban, így még az is előfordulhat, hogy az egész motort szét kell szedni és újrafúratni.
Hogyan dolgozik a szakember? A hengerfej meghúzási technológiája
A hengerfej meghúzása nem csupán egy mozdulat - hanem egy precíziós művelet, amit szigorú sorrendben és pontos értékekkel kell elvégezni. A szakember első dolga, hogy ellenőrizze a gyártó által megadott nyomatékértékeket és meghúzási sorrendet. A folyamat során nyomatékkulcsot használnak, ami garantálja, hogy minden egyes csavar pontosan a meghatározott erővel legyen meghúzva. A csavarokat több lépésben, fokozatosan húzzák meg - először enyhébb értékre, majd végső nyomatékra. Gyakran alkalmaznak szögmérőt is, amellyel nemcsak az erőt, hanem a csavar elfordulásának mértékét is ellenőrzik. Ez különösen modern motoroknál fontos, ahol a csavarok rugalmasan nyúló (yield) kialakításúak. Ez a fajta precizitás az, ami megkülönbözteti a hozzáértő szervizt a barkácsolástól.
A hengerfej csavarok beszerelés elõtt megolajozandóak a meneten és az alátéten, a csavarfej környezetében. A hengerfejtömítést nem szabad semmiféle kenőanyaggal kezelni. Szigorúan be kell tartani a meghúzási sorrendet, nyomatékra kell húzni, és célszerű ezt több fokozatban megtenni.
Kombinált meghúzási technika és a nyúlócsavarok
Ma már azt is tudjuk, hogy kombinált meghúzási technikát kell alkalmazni - nyomatékra, majd „szögre” húzunk, mindezt több lépcsőben, és lassan (kb. 2 fok/másodperc). A csavarok hosszát kell megmérnünk, hogy megállapítsuk, visszaszerelhető-e, vagy a gyár egyáltalában nem engedi a másodszori felhasználást. (Egy 10.9-es M10-es csavar átmérője, ha a nyúlás következtében valahol 0,3 mm-rel kisebb lesz, terhelhetősége 10-15%-kal csökken.)
A nagy nyúlóképességű csavar szakítódiagramja két, jellegzetesen különböző szakaszra osztható: a rugalmas tartományra és a maradó képlékeny alakváltozás tartományára. A rugalmas tartományban az erővel arányos a csavar nyúlása, a csavar itt lineáris karakterisztikájú rugóként viselkedik. Ha az erő megszűnik, a csavar visszanyeri eredeti hosszát. Klasszikusan ebben a tartományban terheljük a csavarokat.
Minden az 1.6 CR TDI turbónyomásról
A maradó képlékeny alakváltozás tartományában nagyon lapos a karakterisztika, a csavar további erőt már alig képes felvenni, az erőnövekmény a csavar nyúlását eredményezi. Erre a szakaszra erőhatárolás jellemző. Ha ezt az erőt megszüntetjük, a csavar terheletlen hossza nagyobb lesz mint kiindulásnál, tehát a csavar megnyúlik.
Miért előnyös, hogy a maradó képlékeny alakváltozás tartományába húzzuk a csavart? Mert a tervezett erőt biztonsággal beállíthatjuk, nem lesz nagy a csavarerő szórása, nem lesz meghúzási nyomatékfüggő. A feltétel csupán annyi, hogy a csavart húzzuk be a maradó képlékeny alakváltozás (lapos erőkarakterisztikájú) tartományába. Ezt biztonsággal az előírt csavarelfordítással, tehát a „szögrehúzással” érjük el. A felfektetés nyomatékkal, ún. illesztő nyomatékkal történik (60-70 Nm), ezt követi, általában több fokozatban, kis szünettel (a kristályszerkezetnek idő kell az alakváltozáshoz), a szögértékre húzás.
Utánhúzás-mentesség és új csavartípusok
A szervizigény csökkentése és a hengerfejtömítés szempontjából általában „kihegyezett” szériamotorok megkövetelik a hengerfej utánhúzás-mentességét. Mivel a mai egy- vagy többrétegű fém hengerfejtömítések üzem közben már nem ülnek össze - mivel a csavarerő egyértelműen annyi, amennyit előírtak -, nincs szükség az utánhúzásra. Ez ma már általános követelmény és gyakorlat.
A gyártónak a csavar mechanikai tulajdonságait, nyúlóképességét, egyenletes feszültségeloszlását kell tudni beállítani. A nagy nyúlóképességű, ún. magra gyengített csavarokat régen ismerjük és alkalmazzuk. A csavargyártók a mechanikai tulajdonságok beállítása és a gyártási költségek minimalizálása okán számtalan új csavarfajtát fejlesztettek ki. Ma minden motorhoz saját csavartípust írnak elő!
Alumíniumcsavarok
Az alumíniumcsavarok autóipari alkalmazása sokáig kutatói berkekben, a kutatóműhelyek falai között maradt. Mára megszületett a szériaérett megoldás. A kontaktkorrózió elkerülése végett elsősorban a magnézium szerkezeti egységek kötéséhez kell alkalmazni. A felhasználás ennél szélesebb körű, hiszen a könnyűépítés mindenütt megkívánja a kötőelemek tömegének a csökkentését is. Az alumíniumcsavar (Al 6056) nagyobb, mint 400 N/mm2 húzófeszültségű, melegszilárdsága 150 °C-on még névleges, de 180 °C-ig sem kritikus.
ARP hajtókar csavarok BMW motorokhoz
Az ARP hajtókar csavar szettek kiváló megoldást nyújtanak a gyári csavaroknál erősebb és tartósabb rögzítésre, különösen a nagy teljesítményű vagy módosított motorokban. Ezek a bitang erős hajtókar csavar szettek garantálják, hogy a hajtókarodban nem a csavar lesz a gyenge pont. Fontos, hogy a beszerelést csak szakember végezheti el.
ARP 2000 és CA625+ szériás hajtókar csavarok BMW motorokhoz
- BMW M50 benzines motorokhoz: Bitang erős hajtókar csavar szett, amivel biztosra mehetsz! A gyári csavaroknál sokkal erősebben fogja össze a hajtókarokat. Fontos! Ez a csavar gyári hajtókarjaival használatos! Csak szakember építheti be!
- BMW M52 és M54 benzines motorokhoz: Bitang erős hajtókar csavar szett, amivel biztosra mehetsz! A gyári csavaroknál sokkal erősebben fogja össze a hajtókarokat. Fontos! Ez a csavar gyári hajtókarjaival használatos! Csak szakember építheti be!
- BMW S50 motorokhoz: Bitang erős hajtókar csavar szett, amivel biztosra mehetsz! A gyári csavaroknál sokkal erősebben fogja össze a hajtókarokat. Fontos! Ez a csavar gyári hajtókarjaival használatos! Csak szakember építheti be!
- BMW S54 motorokhoz: Fontos! Ez a csavar BMW S54 motor gyári hajtókarjaival használatos! Ajánlott BMW S54 motorokhoz! Csak szakember építheti be!
- BMW E92 M3 S65 V8 motorokhoz: Kifejezetten verseny célra fejlesztett, kiváló minőségű hajtókar csavar szett BMW E92 M3 S65 V8 motorokhoz.
Általános ARP hajtókar csavar jellemzők és nyomatékajánlások
Nagyon sok utángyártott kovácsolt hajtókarban találsz ARP csavarokat. Ha pótolni, vagy cserélni kell őket, akkor itt a jó megoldás!
- ARP 2000 szériás hajtókar csavar szett (3/8", 9.53mm menetátmérő): A legáltalánosabb lehúzási érték a 65Nm szokott lenni ARP zsírral bekenve! Csak szakember építheti be!
- ARP 2000 szériás hajtókar csavar szett (5/16", 7,94mm menetátmérő): A legáltalánosabb lehúzási érték a 38Nm szokott lenni ARP zsírral bekenve!
- ARP CA625+ szériás hajtókar csavar szett (3/8", 9.53mm menetátmérő): A legáltalánosabb lehúzási érték a 65Nm szokott lenni ARP zsírral bekenve! Csak szakember építheti be!
Az ARP azt javasolja, hogy a hajtókar leírása szerinti nyomatékra és módon húzd le a csavarokat, amelybe bekerülnek.
BMW E46 Motorikus Alkatrészek Általános Meghúzási Nyomatékai
Az alábbi táblázat részletesen mutatja be a különböző motorikus és hajtáslánc alkatrészekhez ajánlott meghúzási nyomatékokat. A megadott értékek tájékoztató jellegűek, mindenképpen az alkatrészgyártók által kiadott rendszerleírások és használati útmutatók, valamint az alkatrészen szereplő értékek a követendők!
| Alkatrész | Meghúzási nyomaték / Eljárás |
|---|---|
| Hengerfej csavarok, 1. fázis | 20 Nm |
| Hengerfej csavarok, 2. fázis | 30 Nm |
| Hengerfej csavarok, 3. fázis | 90° |
| Hengerfej csavarok, 4. fázis | 90° |
| Főtengely csapágy csavarok, 1. fázis | 20 Nm |
| Főtengely csapágy csavarok, 2. fázis | 90° |
| Hajtókar csapágy csavarok, 1. fázis | 20 Nm |
| Hajtókar csapágy csavarok, 2. fázis | 40° |
| Automata váltó olajleeresztő csavar | 25 Nm |
| Kerékcsavarok (acélfelni) | 86 Nm |
| Kerékcsavarok (alufelni) | 98 Nm |
| Gyújtógyertyák | 25 Nm |
| Olajleeresztő csavar | 20 Nm |
| Olajszivattyú rögzítő csavarjai | 10 Nm |
| Olajteknő csavarjai | 10 Nm |
| Motor-váltó összekötő csavarok | 80 Nm |
| Motor-váltó tartóbakok: Bal oldali tartóbak rögzítése a kasztnihoz | 25 Nm |
| Motor-váltó tartóbakok: Bal oldali tartóbak rögzítése a váltóhoz | 50 Nm |
| Motor-váltó tartóbakok: Bal oldali tartóbak középső csavar | 90 Nm |
| Motor-váltó tartóbakok: Hátsó (alsó) tartóbak rögzítése a segédvázhoz (bölcsőhöz) | 120 Nm |
| Motor-váltó tartóbakok: Hátsó (alsó) tartóbak rögzítése a váltóhoz | 80 Nm |
| Motor-váltó tartóbakok: Jobb oldali tartóbak alsó tartó rögzítése a hengerfejhez | 22 Nm |
| Motor-váltó tartóbakok: Jobb oldali tartóbak felső tartó rögzítése az alsó tartóhoz | 50 Nm |
| Motor-váltó tartóbakok: Jobb oldali tartóbak rögzítése a kasztnihoz | 45 Nm |
| Sebességváltó kar ház felső csavarok | 25 Nm |
| Sebességváltó kar ház alsó csavarok | 30 Nm |
| Váltóolaj leeresztő és szintellenőrző csavarok | 25 Nm |
| Lendkerék | 44 Nm |
| Kuplung szerkezet | 16 Nm |
| Főtengely hosszbordás szíj tárcsa | 22 Nm |
| Főtengely vezérműszíj tárcsa középső csavar, 1999-2001 | 22 Nm |
| Főtengely vezérműszíj tárcsa középső csavar, 2001-től, 1. fázis | 20 Nm |
| Főtengely vezérműszíj tárcsa középső csavar, 2001-től, 2. fázis | 90° |
| Főtengely szimering ház csavarjai | 10 Nm |