Dotahovací moment hlavy válců Volvo B5254: detailní pohled na kombinované utahování a praktické vedení

Při stavbě motorů jsou šrouby důležitým prvkem. že je zapotřebí používat kombinované utahování tj. Většina výrobců zakazují používat tentýž šroub. (Šroub M10 bude o 0,3 mm delší z důvodu protahování a jeho nosnost klesá o 10-15%). Každý šroub je dobrý pokud délka závitu a pevnostní třída je totožná - je to omyl. Pokud byly šrouby použity v oblasti své pružnosti obr.1 tak je možné, že výše jmenovaný mechanik nějakou pravdu měl, ale u této techniky je nesmírně těžký úkol nastavit přesnou utahovací sílu.

Utahování jen na „moment“ zajišťuje potřebnou přesnou utahovací sílu jen v případě, když jsou tzv. „parazitní“ proti působící síly co nejmenší (síla na závitech a na podložce pod hlavou šroubu). Tento nežádoucí efekt je limitován výběrem vhodného materiálu a mazáním. Nepřesnost utahovacích sil je také způsobena rozptylem mechanických vlastností materiálu a výrobní tolerance.

V minulosti to vůbec nevadilo, protože tlak ve spalovacím prostoru byl nízký a těsnění plastické. V technice stavby motorů proběhly velké změny a to platí také pro šroubové spoje. Objevily se zdánlivě protichůdné názory a problémy. Začneme tlaky ve spalovacím prostoru. V době Žigulíků bylo ve spal. Prostoru průměrně 8 MPa ve velkém vznětovém motoru 13 MPa. Dnes už v nejmenším vznětovém motoru naměříme tlak 15 až 22 MPa.

K tomu se ještě přidá hlava válců zhotovená z lehké slitiny, případně celý blok, který přináší dvojí přidružený problém. Jednak že tyto materiály mají větší tepelnou roztažnost a při provozní teplotě vzniká větší rozpěrná síla (hlava válců se roztahuje více jako šroub), na druhé straně závit z lehké slitiny má menší nosnost a tak utahovací síla je limitována. Dále moderní motory mají poměrně tenkou stěnu bloku a tím jsou náchylné na deformaci válců. To zn. že není možné utahovat šrouby větší silou, protože hrozí větší spotřeba oleje při provozu vlivem deformace bloku motoru.

Základní koncepty utahovacího diagramu a oblastí šroubu

Trhací diagram šroubu má dvě části viz obr. První oblast (1) se nazývá pružná a v této oblasti se šroub chová jako lineární pružina, když síla přestane působit, vrátí se zpět na původní délku. Druhá část (2) je oblast trvalé změny, kde charakteristika je poněkud plochá, šroub další zvýšení síly nemůže přijmout a to znamená, že se prodlužuje. Proč dotahujeme u moderních motorů hlavové šrouby právě do této oblasti? Především umožňuje přesné nastavení hodnot přítlačné síly. Předpokladem přesných hodnot je to, abychom se dostali do oblasti, kde už jsou trvalé změny. Tuto skutečnost dosáhneme otočením šroubu na předepsaný úhel (tzv. dotažení na úhel).

Nejlepší je to dotáhnout tak akorát. Osobně doporučuju momenťák a pokud to není v manuálu, tak si sežeň skutečný manuál. Tyhle docela důležité informace tam musí být.

Praktické poznámky a srovnání momentů

45 Nm na šroub 9 mm mi přijde dost. Vlastně taky šroub průměr 9 mm jsem ještě neviděl, tím ale netvrdím, že takový šroub není. Ano, neni to obvykla míra, lec u me je skutečne použitá (JPN). Na nějakou tvarohovou pevnostní třídu by to bylo dost, ale pro 8G (8.8 - mez kluzu 640MPa) by to odpovídalo (cituji svůj servisní manuál).

Honda doporucuje pro standardní (u nich 5.8) 8mm bolt and nut (závit s matkou) moment 22Nm (ponekud vic než se uvádí jinde), takze pro 9mm je to (9/8)^3 a moment přibyva s třetí mocninou, protoze plocha pribýva s druhou a vzdálenost otáčení s prvni) cca 31Nm a pro pevnostní (8.8 - o 50% vyšší mez kluzu) pak cca 46Nm, takze to sedi (výpočet je orientační/kontrolní).

Kazdopadne si tu svou hodnotu dohledat (moji jsem uváděl jen pro zajímavost), v minulosti jsem si z webu ulozil stránku, ze které budu citovat: Hlava je další z věcí kde je momenťák nutností. Tyto hodnoty si vždy zjisti na svou motorku, protože se dost liší. Např. hlava na GSX-R je na 38Nm a u ZXR 400 je to pouhých 27Nm.

Prda1> hehe, to se nedivím, protoze nandat osmicce 40Nm od oka asi každý neudělá ... Skalda>Prda1> hehe, to se nedivím, protoze nandat osmicce 40Nm od oka asi každý neudělá ...

no jakou silou? Hoši nezlobte se...ale když nevíte odpověď na otázku tak proč píšete takové nesmysly.. tak na kolik má být ta hlava dotažena skrze orig. manuálu? to nikdo kdo má simsona to neumí zajistit.. já to na internetu taky nemůžu najít...

Nejlepší je to dotáhnout tak akorát. Osobně doporučuju momenťák a pokud to není v manuálu, tak si sežeň skutečný manuál. Tyhle docela důležité informace tam musí být. 45 Nm na šroub 9 mm mi přijde dost. Vlastně taky šroub průměr 9 mm jsem ještě neviděl, tím ale netvrdím, že takový šroub není. Jinak základní utahovací moment do hliníku je u M8 15-20 Nm, M10 25-35 Nm. Například šrouby M6 vík ložisek vačkových hřídelů u Kawasaki 12 Nm a hlavový šroub M10 51 Nm.

45 Nm na šroub 9 mm mi přijde dost. Vlastně taky šroub průměr 9 mm jsem ještě neviděl, tím ale netvrdím, že takový šroub není. ano, neni to obvyklá míra, leč u me je skutečně použita (JPN). Na nějakou tvarohovou pevnostní třídu by to bylo dost, ale pro 8G (8.8 - mez kluzu 640MPa) by to odpovídalo (cituji svůj servisní manual).

Hlava je další z věcí kde je momenťák nutností. Tyto hodnoty si vždy zjisti na svou motorku, protože se dost liší. Např. hlava na GSX-R je na 38Nm a u ZXR 400 je to pouhých 27Nm. Prda1> hehe, to se nedivím, protoze nandat osmicce 40Nm od oka asi každý neudělá ...

Závodní a servisní praktiky pro volbu šroubů a mazání

Některé poznámky z provozu: Pro 9mm šroub je častěji uváděna hodnota kolem 31 Nm pro standardní pevnostní třídu (8.8) a kolem 46 Nm pro vyšší pevnostní třídu. Důležité je mít na paměti, že hodnoty jsou orientační a vždy je nutné ověřit v konkrétním manuálu motoru. Hlava je klíčová součást - bez přesného dotažení hrozí netěsnosti a netržení výfukových nebo mazacích plynů.

Infografika: Jak funguje dotažení na úhel a oblast pružnosti vs. oblast trvalé změny

Praktická tabulka orientačních hodnot pro běžné šrouby v lehkých slitinách a hliníkových blocích, která může sloužit jako orientační referenční pomůcka (bez zaručení pro konkrétní motor):

Průměr šroubuPřibližný základní utahovací moment (M8/M10)Poznámka
8 mm15-20 Nmstandardní hliník
10 mm25-35 Nmstandardní hliník
9 mm31-45 Nmpodle pevnostní třídy

Dodatek: výpočet je orientační a závisí na typu materiálu, mazání, teplotě a konstrukci motoru. Každý motor má své specifické hodnoty, které je nutné ověřit v originálním manuálu výrobce.

tags: #dotahovaci #moment #hlavy #valcu #volvo #b5254