A hengerfej meghúzási sorrendje és a precíziós szerelés fontossága
A motor szerelésekor sok csavart kell meghúzni - de a hengerfej csavarjai egészen más kategóriába tartoznak. A hengerfejcsavarok minden belső égésű motor legfontosabb alkatrészei közé tartoznak. Ezek biztosítják a hengerfej és a motorblokk szilárd összekapcsolását, fenntartják az égéstérben a megfelelő nyomást, és megakadályozzák az olaj, a hűtőfolyadék vagy az égéstermékek szivárgását. A hengerfej meghúzási nyomatékának betartása tehát nem formaiság, hanem létfontosságú művelet. A motorhiba egyik legköltségesebb oka gyakran nem a technológia, hanem a figyelmetlenség.
A hengerfejcsavarok feladata, hogy egyenletesen szorítsák a hengerfejet a motorblokkhoz a hengerfejtömítésen keresztül. Ennek az illesztésnek ellen kell állnia a magas hőmérsékletnek, nyomásnak és rezgéseknek, amelyek a motor működése során keletkeznek.
A hengerfejtömítés szerepe és a hibák jelei
A hengerfej tömítés az autó motorjának egyik legfontosabb eleme. A hengerfej tömítés a blokktömb és a hengerfej között található, szerepe a megfelelő tömítettség elérése, a víz és olajozó furatok összefakadásának megakadályozása. A jól záró, tömített hengerfej, az autó megfelelő működéséhez elengedhetetlen.
Hengerfej hibára, hengerfej elvetemedésre a következő hibák utalhatnak:
- Megjelenő olaj, hűtővíz, túlnyomás (kikeményedő vízcsövek) a hűtés rendszerben.
- Klasszikus eset: átugrik a vezérlés, elszakad a vezérműszíj, vagy a vezérműlánc, ami elveri a szelepeket, ebből adódik a hengerfej levétele.
Mi történik, ha nem tartjuk be a nyomatékot?
Ha a csavarokat nem a gyári előírás szerint húzzuk meg, az azonnal problémát okozhat. Ennek két véglete van, mindkettő súlyos következményekkel járhat:
Szakszerű hengerfejcsavar-meghúzás Juke modelleknél
Túl laza csavarok
Ha túl lazák, akkor a tömítés nem tud megfelelően zárni, és szivárogni kezd az olaj vagy a hűtőfolyadék. 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.
Túl szoros csavarok
Ha túl szorosak, az anyag feszültsége megrepesztheti magát a fejet, vagy tönkreteheti a csavarmenetet. 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. A „bármilyen csavar jó, csak a menete, hossza és esetleg a szilárdsági osztálya stimmeljen, mert én nyomatékkulccsal húzom” - hozzáállás ma már motorgyilkos lehet.
A hengerfejcsavarok meghúzásának precizitása
A hengerfej meghúzása nem csupán egy mozdulat - hanem egy precíziós művelet, amit szigorú sorrendben és pontos értékekkel kell elvégezni. Ez a fajta precizitás az, ami megkülönbözteti a hozzáértő szervizt a barkácsolástól.
Hogyan dolgozik a szakember?
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. Szigorúan betartandó a meghúzási nyomaték mértéke, sorrendje és ezeket érdemes több lépcsőfokban megejteni. A meghúzási sorrend általában megtalálható a hengerfej tömítés csomagolásában egy kis papír formájában.
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. Fontos továbbá, hogy mindig nyomatékkulccsal húzzuk le a hengerfejtömítés csavarjait, de nem mindegy milyen nyomatékkulccsal.
Katana 50 hengerfej: A teljes útmutató
Meghúzási technológia fejlődése
A motortechnikában a kritikus csavarkötések sorában, messze az első helyen a hengerfejcsavarok állnak, de a hajtórúd- és a fekvőcsapágyfedél-csavarok sem átlagos esetek. Már rég megtanultuk, hogy:
- beszerelés előtt megolajozandó a menet és az alátét, a csavarfej környezete,
- a hengerfejtömítést nem szabad semmiféle kenőanyaggal kezelni,
- szigorúan betartandó a meghúzási sorrend,
- nyomatékra kell húzni és
- célszerű ezt több fokozatban megtenni.
Azután azt is meg kellett tanulnunk, hogy:
- adott motortípus az ő 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, 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. ElringKlinger adat.)
Kerékcsavar – Meghúzási nyomaték.
Miért változott a technológia?
„Nagyot változott a motortechnika” - ez a közhely a csavarkötésekre is igaz. Egymásnak szinte a végletekig ellentmondó követelmények, műszaki „együttállások” jelentek meg. Kezdjük az égéstéri gáz csúcsnyomással:
| Időszak / Típus | Égési csúcsnyomás (bar) |
|---|---|
| Zsiguli-korszak | ~80 |
| Nagy haszongépjármű dízel (akkor) | ~130 |
| Mai dízelmotorok | 150-170 |
| Jövőbeli motorok | ~220 |
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 mai könnyűfém motorok - alig vannak falvastagságok - hengerhüvely-deformációra nagyon érzékenyek, tehát nem lehet a tervezett értéknél nagyobb erővel meghúzni a csavarokat, mert ezzel például olajfogyasztást viszünk be a motorba.
Teljes körű MTZ hengerfej felújítási útmutató
A konstruktőrök ma még megoldják a problémákat, de rendkívül „penge módon”, határhelyzetre kiszámítottan. Ez azt jelenti, hogy a tervezett, és kísérletekkel meghatározott csavarerőt nagy pontossággal kell tudni beállítani a meghúzásnál, és a hőterhelés növekedésével (könnyűfém motor) sem nőhet jelentősen a csavarerő.
A megoldás: nagy nyúlóképességű (yield) csavarok
A megoldás a csavarban van! 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.
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.
Követelmények és 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. Hadd emlékeztessünk ismét, 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. Ha magnéziumot alkalmaznak, akkor ott bizonyára a szerkezet kis tömege az elsődleges, így ehhez nem lenne „illő” a bevonatos acélcsavar. A felhasználás ennél szélesebb körű, hiszen a könnyűépítés mindenütt megkívánja a kötőelemek tömegének a csökkentését is. 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.
Fontos tudnivalók a hengerfejcsavarokról
Megnyúló (TTY - Torque To Yield) csavarok
Szerelés után enyhén megnyúlnak, így állandó leszorító erőt biztosítanak.
Újrafelhasználás tilos
A hengerfejcsavarokat nem szabad újra felhasználni. Minden hengerfej-eltávolítás után újakat kell beszerelni, mivel a szerelés során megnyúlnak, és nem képesek a megfelelő leszorító erőt biztosítani. Cseréljük le a hengerfejcsavarokat a motor felújításánál még akkor is, ha ránézésre tökéletesek. Mikor a csavar új, és kivesszük a dobozból akkor képes 6 G-s terhelésnek ellenállni a milliméter század részén is. A menet speciális bevonatának köszönhetően 0,12-0,14-es tapadási együtthatóval csavarozható be a blokkba. Abban a pillanatban, amikor ezeket a csavarokat beszereljük, és rögzítjük őket a gyártó által megkívánt módon és nyomatékkal, készen állnak a feladatukra. Ha a régi csavarokat tesszük vissza, akkor olyan alkatrészt szerelünk be, mely már nem képes ellátni a feladatát. Ezek a csavarok mind szerkezetükben, mind terhelés tűrésükben változnak, így már nem felelnek meg a gyári elvárásoknak.
Gyártói utasítások
Szereléskor mindig tartsd be a gyártó utasításait - a meghúzási sorrendet, a nyomatékértékeket és a szögbeállításokat.
Utánhúzás-mentesség
A szervizigény csökkentése és a hengerfejtömítés szempontjából általában „kihegyezett” szériamotorok megkövetelik a hengerfej utánhúzás-mentességét (a szerviz csak rontana rajta - mondják). 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.
Összefoglalva: Mindig csak új hengerfej tömítést és hengerfejcsavart használjunk az összeszerelésnél. Mindig tartsuk magukat a gyártó által előírt rögzítési folyamathoz (nyomaték, sorrend).
Minőségi alkatrészek és gyártók
A gyárival azonos minőségű alkatrészek kulcsfontosságúak. Az ELRING a többrétegű fém hengerfejtömítések specialistája, és több autógyár (Audi, BMW, Mercedes, Volvo, Rover, Saab) alkatrész beszállítója. Saját kutatólaboratóriumának köszönhetően piacvezető szerepet tölt be a belsőégésű motorok fejlesztésében. Ezen fejlesztések korukat megelőzve segítenek a technológiai generációváltásban.
A hengerfejtömítések (angolul: cylinder-head gasket) legismertebb és legnagyobb gyártói közé tartozik a Victor Reinz és az Elring. Hengerfej tömítés segítségével hengerfej és a henger résmentesen illeszkedik. A hengerfej tömítés ára sokban függ a gépkocsi márkájától, típusától, de leginkább a gyártótól. Ha hengerfej tömítést keres, akkor jó helyen jár, rendelje meg weboldalunkon vagy bátran keresse fel üzleteinket, és kérjen segítséget tapasztalt értékesítő kollégáinktól.
tags: #hengerfej #lehuzasi #sorrend #információk