EN
Повреждение прокладки крышки клапанной коробки из-за перетяжки возникает, когда усилие затяжки болтов превышает предел сжатия прокладки, вызывая её необратимую деформацию, растрескивание приливной части крышки или неравномерное уплотнение по фланцу. Для большинства современных болтов крышки клапанной коробки требуется всего 7–12 Н·м — диапазон, который удивляет техников, привыкших к значениям момента затяжки для болтов головки блока цилиндров или коренных подшипников. Проблема в том, что этот диапазон «на ощупь» кажется слишком слабым, поэтому многие утечки на самом деле возникают во время установки, а не в результате износа.
Виды отказов зависят от материала. Резиновые и силиконовые уплотнительные прокладки подвержены явлению остаточной деформации при сжатии — они теряют 20–40 % исходной толщины и не восстанавливают свою форму, что приводит к утечкам масла при следующем цикле нагрева и охлаждения. Композитные крышки трескаются в зонах расположения болтовых отверстий, как правило, трещины расходятся от отверстия к фланцу, и единственным решением является замена детали. У алюминиевых крышек происходит срыв резьбы в зоне отверстий (обычно M6x1.0), для восстановления детали требуется установка резьбовой вставки типа HeliCoil. Пробки-втулки сплющиваются до состояния постоянной плоской формы, после чего болт начинает ослабляться по мере релаксации пластика в течение следующих 500–1000 км пробега — именно в этот период клиенты зачастую возвращаются с жалобами на новую утечку.
Профилактика начинается с инструментов и дисциплины: всегда используйте откалиброванный динамометрический ключ с щелчком или цифровой динамометрический ключ (не стрелочный — его точность снижается при значениях ниже 15 Н·м); всегда соблюдайте значение крутящего момента, указанное производителем оригинального оборудования (OEM), и, что ещё важнее, последовательность затяжки, также заданную OEM, которая почти всегда выполняется от центра к периферии по спиральному или крестообразному шаблону; заменяйте резиновые втулки и уплотнительную прокладку по периметру каждый раз при повторном использовании крышки; и ни в коем случае не применяйте импульсный гайковёрт или пневматический трещоточный ключ для затяжки болтов крышки клапанов. Одного вращательного удара достаточно, чтобы треснула композитная опора, даже если среднее значение крутящего момента соответствует норме.
Сценарий мастерской, который мы слышим постоянно: техник заменяет прокладку крышки клапанов на двигателе объемом 2,4 л марки Nissan или Toyota, но не затягивает болты с требуемым моментом, а делает это «на ощупь», после чего возвращает автомобиль с сухим двигателем. Через две недели владелец сообщает о новой течи. При проверке момент затяжки болтов составляет 18–22 Н·м — почти вдвое выше нормы (10 Н·м). Два резьбовых отверстия имеют микротрещины. В некоторых местах прокладка сжата менее чем наполовину своей толщины в свободном состоянии, а в других — практически не деформирована. Это классический пример повреждения, вызванного чрезмерным моментом затяжки, и его можно полностью избежать, используя динамометрический ключ стоимостью всего 60 долларов США.
Сравнение в текстовом виде: правильно затянутая прокладка сжимается примерно до 60–75 % своей исходной толщины и обеспечивает герметичность в диапазоне температур от −30 °C до 130 °C в течение 8–10 лет. Недостаточно затянутая прокладка сжимается лишь на 30–40 % и начинает протекать при термических циклах уже через несколько месяцев. Перетянутая прокладка может обеспечить герметичность кратковременно, однако пластическая деформация материала прокладки в сочетании с изгибом опоры крышки почти неизбежно приводит к утечке в течение одного–двух лет — а зачастую и к повреждению самой крышки.
Инженеры Nansen Auto разрабатывают каждый из наших более чем 150 моделей крышек клапанов с геометрией опорных бобышек, проверенной методом конечных элементов и физическими испытаниями на вибрацию. Толщина стенок бобышек, высота бобышек и укрепляющие ребра рассчитаны специально таким образом, чтобы заданный момент затяжки обеспечивал равномерную силу зажима по всем крепежным элементам без превышения предела текучести материала бобышки. Этого нельзя достичь с помощью универсальной пресс-формы — данное решение основано на той же инженерной дисциплине, которая легла в основу нашего патента на изобретение крышки клапанов, и именно поэтому доля возвратов по причине отказов при правильном моменте затяжки составляет менее 0,3 %.
Распространённые ошибки и заблуждения: мнение о том, что «чем плотнее, тем безопаснее» для маслонепроницаемых соединений — это не так; убеждение, что динамометрический ключ не важен для маленьких болтов — чем меньше болт, тем точнее должен быть момент затяжки; и представление о том, что фиксирующий состав компенсирует отклонения от правильного момента затяжки — это не так, и применение фиксатора резьбы на болтах крышки клапанов зачастую создаёт больше проблем, чем решает.
Часто задаваемые вопросы:
ЧаВО: Вопрос: Можно ли повторно использовать прокладку, затянутую с чрезмерным моментом? Ответ: Нет. Прокладки, подвергшиеся необратимой деформации сжатия, теряют эластичность, необходимую для компенсации теплового расширения и сжатия, и начнут протекать уже при первом цикле нагрева. Замените любую прокладку, которая была затянута с чрезмерным моментом, даже если она выглядит неповреждённой.
ЧаВО: Вопрос: Каков наиболее распространённый признак чрезмерной затяжки? Ответ: Появление масляных подтёков вокруг одного-двух болтов при отсутствии утечек в других местах указывает на неравномерное или избыточное зажатие. Более явным признаком является видимая вмятина или углубление на крышке вокруг головки болта — это означает, что опорная площадка, скорее всего, уже треснула снизу.
ЧаВО: Вопрос: Существует ли ориентировочное значение момента затяжки, которое можно использовать в случае утери руководства по эксплуатации? Ответ: 8 Н·м — безопасная отправная точка для большинства композитных крышек, 10 Н·м — для алюминиевых. Однако всегда сверяйте значения с данными производителя оригинального оборудования (OEM): Honda, Toyota, VW/Audi и Ford публикуют конкретные значения, зависящие от семейства двигателей; компания Nansen Auto направляет данные по моменту затяжки по запросу для каждой детали, соответствующей оригинальному оборудованию.
ЧаВО: В: Как Nansen Auto проверяет конструкцию опоры болта? О: Каждый новый инструмент проходит испытание на крутящий момент до разрушения, при котором болты постепенно затягиваются до появления трещины в опоре. Указанный рабочий крутящий момент должен составлять менее 50 % значения крутящего момента, при котором происходит разрушение. Этот коэффициент безопасности документируется в наших конструкторских записях по стандарту IATF 16949 и подтверждается повторно с помощью вибрационных испытаний перед началом серийного производства.