A Daewoo Nexia csavarmeghúzási nyomatékai és a precíz kötések fontossága
A csavarkötések precíz meghúzása elengedhetetlen a járművek, különösen a motorikus alkatrészek hosszú élettartamának és biztonságos működésének biztosításához. A Daewoo Nexia modellek esetében is létfontosságú, hogy a gyártó által előírt meghúzási nyomatékokat pontosan betartsuk. Ez a cikk részletesen bemutatja a csavarmeghúzási nyomatékok alapjait, a modern motortechnikában alkalmazott módszereket, és konkrét értékeket ad meg a Daewoo Nexia különböző alkatrészeihez.
A meghúzási nyomaték alapjai
A meghúzási nyomaték fogalmát elsősorban csavarkötések szerelésekor használják. A kötések nagyon fontos szerepet játszanak a rögzítésben. A csavar meghúzási nyomaték alapvető fontosságú a gépek, szerkezetek és más összetett rendszerek biztonságos és hatékony működésében. A kötés jellegét a kötőelem (csavar, anya, alátét, tömítés stb. típusa), valamint a rögzítendő anyag határozza meg.
Tényezők, amelyek befolyásolják a meghúzási nyomatékot
A csavar meghúzási nyomatékának kiszámítása érdekében figyelembe kell venni több tényezőt, mint például a csavar anyagát, méretét, a csavarozás helyét és a használt alátétek típusát. Ez a képlet alapvető iránymutatást nyújt, de a gyakorlatban gyakran a gyártó által ajánlott értékeket kell követni, különösen speciális alkalmazások esetén.
- Csavarméret: A csavarméret jelenti az elsődleges kiindulópontot. A méret, azaz a menet átmérője milliméterben (mm) kifejezve, alapvetően meghatározza a szükséges nyomaték értékét. Egy M10-es menetű csavar esetében, amelynek átmérője 10 mm, az ajánlott maximális nyomaték lényegesen magasabb, mint például egy kisebb, M4-es menetű csavaré.
- Csavarminőség: A csavarok minősége a felhasznált acél anyagi tulajdonságait jelenti, ami befolyásolja a csavar szakítószilárdságát és terhelhetőségét. A minőség ismerete lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a megfelelő meghúzási nyomatékot.
- Csavar súrlódása: A súrlódás a csavarkötés egy másik kritikus komponense, melynek két fő területe van: a menetek közötti súrlódás és a csavarfej alatti súrlódás.
A csavarméret, csavar minőség és súrlódás figyelembevétele a csavar meghúzási nyomatékának kiszámításakor létfontosságú a szerkezeti stabilitás és a szerelési munkák biztonságának garantálásához.
Kemény és puha kötések
A kemény és puha meghúzási nyomatékok összehasonlításakor sok számmal és változóval találkozunk, amelyekben el lehet veszni. Egyszerűen fogalmazva: amikor a csavar meghúzási nyomatéka emelkedni kezd, az a kezdet. Amikor a kötést készre húzzuk, az a végpont.
A kemény kötések olyanok, amelyek nem tartalmaznak alátéteket vagy tömítéseket, és nem kötnek össze puha (összenyomható) anyagokat - mindig kemény anyagok összekötéséről van szó. A kemény meghúzási nyomaték úgy határozható meg, hogy az anya vagy a csavar alacsony ellenállást fejt ki a forgással szemben, amíg az anya vagy csavar el nem éri azt a pozíciót, ahol elkezd emelkedni a nyomaték, ugyanakkor ettől a ponttól a csavarkötés meghúzásának befejezéséig az elfordulási szög kisebb mint 30°.
A puha kötések olyanok, amelyek tömítéseket, rugalmas alátéteket stb. tartalmaznak, vagy puha (összenyomható) anyagokat kötnek össze. A rögzítendő anyag hajlamos "megtalálni a helyét" és (vagy) megváltoztatni az alakját is. Például egy autó kerékfelfüggesztésének csavarkötése szintén puha kötés, bár nem tartalmaz alátéteket, és kemény anyagokra alkalmazzák. Ennek az az oka, hogy ez a kötés mechanikailag meg van terhelve, és nagy erőre van szükség az alkatrészek összkapcsolásához.
A puha meghúzási nyomatékot úgy lehet meghatározni, hogy az anya vagy csavar alacsony ellenállást fejt ki a forgással szemben, amíg az anya vagy a csavar el nem éri azt a pozíciót, ahol elkezd emelkedni a nyomaték, ugyanakkor ettől a ponttól a csavarkötés meghúzásának befejezéséig a forgási szög nagyobb, mint 360°.
A kemény és puha meghúzási nyomaték lefolyását jól szemlélteti az 1. diagram, a 3. Ez azért van, mert egy puha kötésnél nagyobb nyomóerőt kell kifejteni, mint egy kemény kötésnél. Az egyszerűség kedvéért gondolhatunk egy kemény kötésre úgy, mint egy metrikus menetes csavar becsavarására acélba, ahol elhanyagoljuk a súrlódást.
Daewoo Nexia csavarmeghúzási nyomatékok - Gyakorlati útmutató
Az alábbi táblázat részletesen mutatja be a Daewoo Nexia modellek különböző alkatrészeihez ajánlott meghúzási nyomatékokat. Az ajánlott nyomatékértékek alkalmazása biztosítja, hogy a csavarozások megfelelő szorítóerővel rendelkezzenek anélkül, hogy túlfeszítenénk vagy károsítanánk az elemeket.
| Alkatrész | Meghúzási nyomaték / Elfordulási szög |
|---|---|
| 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 |
| Forgattyúsház rögzítése a motorblokkhoz, 1. fázis (1.2 16V) | 20 Nm |
Daewoo Nexia 1.5 16v DOHC A15MF Timing Belt and water pump, Daewoo Cielo, Daewoo Heaven
A csavarkötések fejlődése és a modern motortechnika kihívásai
A motortechnikában a kritikus csavarkötések sorában, messze az első helyen a hengerfejcsavarok állnak, de a hajtórúd- és a fekvõcsapágyfedél-csavarok sem átlagos esetek. A csavarok "népszerűsége" változatlan, egy mai alapmotor 250...320 csavarral szerelt, és ezek között 80...160 típus található. A széles határokat a motorkonstrukció (pl. soros-4 vagy V6) és a típus (pl. dízel vagy Otto) indokolja.
Hengerfejcsavarok és a precíziós meghúzás
A fejlődéstörténet során számos fontos tanulságot vontunk le a hengerfejcsavarok szerelésével kapcsolatban. Megtanultuk (már régen), hogy:
- beszerelés elõtt megolajozandó a menet és az alátét, a csavarfej környezete,
- a hengerfejtömítést nem szabad semmiféle kenőanyaggal kezelni,
- szigorúan betartandó a meghúzási sorrend (1. ábra),
- nyomatékra kell húzni és
- célszerű ezt több fokozatban megtenni.
Azután azt is meg kellett tanulnunk, hogy: adott motortípus az õ saját hengerfejcsavarját igényli, a nyomatékkulcsnál nem az a lényeg, hogy van, hanem, hogy kalibrált-e, ismerni kell, és be kell tartani a meghúzási technológiát.
Végezetül 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, visszaszerelhet ő-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. ElringKlinger adat.)
Addig, ameddig a csavart anyagának rugalmassági tartományában használtuk (lásd a 2. ábrát), addig hellyel-közzel igaz is volt a fenti „hozzáállás”. Ennél a technikánál nehézséget az előírt csavarerő tényleges beállítása jelent. A nyomatékra (megadott nyomatékértékre) történő meghúzás csak akkor eredményezi maradéktalanul a megkívánt csavarerőt (összehúzó erőt), ha nincsenek rendellenesen nagy parazita nyomatékok az alátétnél és a menetnél.
Ha be is tartjuk az előírásokat, és a nyomatékkulcsunknak hihetünk, akkor is lehet még egy kritikus pont, és ez a csavar mechanikai tulajdonságainak anyagából, gyártásából eredő szórása. A 2. ábrán látható, hogy mindezekből a csavarerőnek igen jelentős, mintegy ±27% a szórása.
Modern motorok és a nagy nyúlóképességű csavarok
„Nagyot változott a motortechnika” - közhely a csavarkötésekre is igaz. Egymásnak szinte a végletekig ellentmondó követelmények, műszaki „együttállások” jelentek meg. Ma a legkisebb dízelmotorokban is 150-170 bar a hétköznapi érték, és a szakirodalom szerint az eljövendő motorok a 220 bart ostromolják. Mindehhez könnyűfém hengerfej vagy teljesen könnyűfém motor társul, mely két járulékos nehézséget is magával hoz. Az egyik, ezen anyagok nagy hőtágulása, mely üzemmeleg esetben rendkívül nagy csavarerő-növekményt eredményez (a hengerfej jobban tágul, mint a hengerfejcsavar). A másik probléma az, hogy a könnyűfém blokkban a menet teherbíró képessége nagyon is véges, tehát ez is behatárolja az erőt.
A nagy nyúlóképességű csavar szakítódiagramja (4. ábra) 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. 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 (5. ábra). 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: 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.
Új csavartípusok: 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. A végigmenetes csavar is a nyúlóképesség beállítását célozza, újabban pedig a csavarmenet után a szárra, hidegalakítással, egy- vagy kétbekezdésű „zsinór-menetet” tesznek.
Alumíniumcsavar: 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 KAMAX cég adatai alapján az alumíniumcsavar (Al 6056) nagyobb, mint 400 N/mm2 húzófeszültségű, melegszilárdsága 150 °C-on még névleges, de 180 °C-ig sem kritikus.
Nagyteljesítményű hajtókar csavarok és speciális alkalmazásaik
A nagyteljesítményű motorok és a tuningolás világában a gyári csavarok gyakran nem elegendőek a megnövekedett terhelés elviselésére. Erre a célra fejlesztettek ki speciális, megerősített hajtókar csavar szetteket. Bitang erős hajtókar csavar szett, amivel biztosra mehetsz! A gyári csavaroknál sokkal erősebben fogja össze a hajtókarokat.
ARP 2000 és CA625+ szériás hajtókar csavarok
Nagyon sok utángyártott kovácsolt hajtókarban találsz ilyen csavarokat. Ha pótolni, vagy cserélni kell őket, akkor itt a jó megoldás!
- Az ARP 2000 szériás hajtókar csavar szett, 8db-os csomag, elsősorban 4 hengeres autókhoz. A csavarok menet átmérője 3/8", azaz 9.53mm. Ehhez a csavarhoz nincs általános lehúzási nyomaték előírás. Ha minden kötél szakad, és nem tudsz előkeríteni leírást a hajtókarhoz, akkor a legáltalánosabb lehúzási érték a 65Nm szokott lenni ARP zsírral bekenve!
- Létezik továbbá ARP 2000 szériás hajtókar csavar szett 5/16", azaz 7,94mm menet átmérővel. Ehhez a csavarhoz sincs általános lehúzási nyomaték előírás. Ha minden kötél szakad, és nem tudsz előkeríteni leírást a hajtókarhoz, akkor a legáltalánosabb lehúzási érték a 38Nm szokott lenni ARP zsírral bekenve!
- Az ARP CA625+ szériás hajtókar csavar szett szintén 3/8" (9.53mm) menetátmérővel kapható, és ehhez is a 65Nm-es érték ajánlott ARP zsírral bekenve, amennyiben nincs specifikus előírás.
A Lada tunerek körében gyakori motorhiba forrás a gyári hajtókar csavarok elszakadása. Ez a csavar szett garantálja, hogy a hajtókarodban nem a csavar lesz a gyenge pont! Borsos ára ellenére az ARP hosszú távon jól megtérülő befektetés! A nálunk vásárolt Lada Níva ARP hajtókar csavarok szerelése közben előfordult, hogy megsérült egy-két anyacsavar, ezért gondoskodtunk ARP pótanyákról! Hivatalos mérete: 9.00mm 1.00 7/16". Ajánlott Niva hajtókarral szerelt ARP hajtókar csavarral épített Lada versenymotorhoz! A gyári hajtórúd csavarok helyére egy az egyben beépíthető, a gyári csavarnál erősebb, tartósabb, verseny célra is felhasználható, többször lehúzható hajtókar csavar szett. A Volkswagen 1.8-as motorokhoz való ARP hajtókar csavar szett csavarjait 48Nm-rel kell meghúzni! Ezt a hajtókar csavart ajánljuk azoknak is, akik Lada motort építenek össze Golf 1.8 GTi hajtókarral.
Általános ARP tanácsok
Az ARP azt javasolja, hogy a hajtókar leírása szerinti nyomatékra és módon húzd le a csavarokat, amelybe bekerülnek. A profi összeszereléshez érdemes megmunkáltatni a hajtókarokat, hogy az anya a teljes magasságában a meneten legyen, hogy a lehető legerősebben fogja össze a hajtókart.
Fontos tudnivalók és szakember szerepe
A csavar meghúzási nyomaték alapvető fontosságú a gépek, szerkezetek és más összetett rendszerek biztonságos és hatékony működésében. Rendkívül fontos megjegyezni, hogy az autóipari csavarkötések, különösen a motorban található kritikus elemek esetében, kizárólag szakember építheti be az alkatrészeket. A „bármilyen csavar jó, csak a menete, hossza és esetleg a szilárdsági osztálya stimmeljen, mert én nyomatékkulccsal húzom” - hozzáállás ma már motorgyilkos lehet. A profi összeszereléshez érdemes megmunkáltatni a hajtókarokat. Ez biztosítja a maximális stabilitást és tartósságot.
Forrás: A cikkben felhasznált ábrák az ElringKlinger AG-tõl származnak, melyek közlési engedélyéért köszönet a cégnek és magyarországi importőrének, az Indit-Trade Kft.-nek.
tags: #daewoo #nexia #csavar #meghuzasi #nyomatekok