Исследование по определению оптимального смазочного материала для установки шпилек ГБЦ.
Введение
В инструкциях по ремонту двигателей описывается операция по установке головки блока цилиндров (ГБЦ) на блок цилиндров (БЦ). Однако кастомные двигатели требуют к себе особого подхода к его разработке и технологии сборки, в частности, применение вместо стандартных болтов шпилек из высокопрочного материала позволяет предотвратить выдавливание прокладки между ГБЦ и БЦ. Большинство инструкций рекомендуют применять смазочные материалы в зоне резьбовых соединений во время сборки. Представляет интерес провести исследование по определению усилий реализуемых при затяжке шпилек с использованием различных смазочных материалов.
Цели и задачи:
Выполнить исследование по определению оптимального смазочного материала во время сочленения ГБЦ и БЦ с помощью шпилек из высокопрочного материала. На основе проведенных исследований определить наиболее оптимальный смазочный материал для затяжки шпилек. Подготовить выводы по выполненному исследованию и определить дальнейшие направления для исследований.
Метод исследования:
Исследование выполнялось с использованием разрывной машины согласно схеме, представленной на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема испытаний. 1 – основание разрывной машины, 2 – направляющие колонны, 3 – валы привода, 4 – тензодатчик, 5 – переходная муфта, 6 – шпилька, 7 – подкладка, 8 – гайка
Один конец шпильки 6 вкручивался в переходную муфту 5, находящуюся на тензодатчике 4. С помощью динамометрического ключа выполнялось завинчивание гайки 8 с различным моментом. Усилие, реализуемое шпилькой 6 от затяжки гайки 8, измерялось тензодатчиком 4.
Затяжка гайки выполнялась следующим образом: затяжка усилием руки далее динамометрическим ключом от 20 Н∙м до максимального усилия, способного измерить тензодатчиком (50000 Н) с шагом 10 Н∙м.
При выполнении исследований применялись три вида испытаний: без смазочного материала, с использованием в качестве смазочного материала моторное масло и моторное масло с добавлением специальной присадки (Рисунок 2). Для каждого вида испытаний выполнялась два эксперимента. Перед каждым экспериментом проводилась полная разборка схемы и замена шпильки на новую.
Рисунок 2 – Моторное масло с добавлением специальной присадки
Фотографии некоторых инструментов представлены на рисунках 3 и 4.
Рисунок 3 – динамометрический ключ 
Рисунок 4 – Общий вид разрывной машины во время испытаний
Исходные данные:
Материал шпильки: 30ХГСА
Резьба в блоке: М10х1,5
Резьба шпильки М10х1,25
Покрытие: химическое оксидирование
Длина шпильки: 124 мм
Результаты испытаний:
Таблица 1 ¬– значения нагрузок, реализуемых при различных моментах затяжки без использования смазочных материалов
Рисунок 5 – График зависимости силы затяжки, реализуемой при затяжке шпильки от момента затяжки без использования смазочного материала
Таблица 2 ¬– значения нагрузок, реализуемых при различных моментах затяжки с использованием в качестве смазочного материала моторное масло
Эксперимент был прекращен по причине значительных срывов при затяжке, вызванных возросшими силами трения. 
Рисунок 6 – График зависимости силы затяжки, реализуемой при затяжке шпильки от момента затяжки с использованием в качестве смазочного материала машинное масло
Таблица 3 — Значения нагрузок, реализуемых при различных моментах затяжки с использованием в качестве смазочного материала машинное масло со специальной присадкой
Рисунок 7 – График зависимости силы затяжки, реализуемой при затяжке шпильки с использованием в качестве смазочного материала моторное масло со специальной присадкой 
Рисунок 8 – Общий график, показывающий зависимость усилий, реализуемой шпилькой от различных вариантов смазочных материалов
Заключение и выводы:
В результате выполненных экспериментов построены графики, представленные на рисунке 8. На графике отчетливо видны уменьшения момента затяжки для реализации определенного значений прижимного усилия с различными смазочными материалами. В частности, использование моторного масла со специальной присадкой позволяет снизить уровень момента затяжки для реализации усилия 50кН примерно на 30%.
Отдельного внимания заслуживают горизонтальные участки на графиках. При выполнении испытаний увеличение момента не позволяло выполнить затяжку гайки. Иными словами, сила трения сдвига в резьбовом соединении оказывалась на порядок больше силы, реализуемой моментом затяжки. При использовании моторного масла этот участок находится при меньшем моменте затяжки, т.е. смазочный материал оказывает существенное влияние на уменьшение коэффициента трения в резьбе, но наступает ситуация, когда моторное масло теряет свои свойства. Как видно из графика не рекомендуется выполнять затяжку с использованием моторного масла моментом более чем 80-90 Н∙м.
Графики, построенные на основе применения моторного масла со специальной присадкой, более ровные и не имеют горизонтальных площадок. Можно утверждать, что при затяжке до усилия 50 кН отсутствует ситуация, когда смазочный материал не работает и возникают большие силы трения сдвига. Таким образом применение моторного масла со специальной присадкой позволит более качественно выполнять затяжки шпилек.
Необходимо отметить, что на всех графиках прослеживается разброс по усилиям затяжки при одинаковых моментах. Этот разброс достигает 12%. Основываясь на полученном результате можно утверждать, что при использовании момента затяжки в качестве определяющего критерия качества затяжки шпильки возможен значительный статистический разброс по стягивающим усилиям. В дальнейшем необходимо проводить дополнительные исследования для установления оптимальной технологии сопряжения ГБЦ и БЦ и минимальным статистическим разбросом.
Болты ГБЦ, протяжка ГБЦ
Рег.: 06.12.2004
Тем / Сообщений: 4020 / 23171
Откуда: Москва
Возраст: 69
Авто: 21214M, 2013 гв.
Алексей aka ALER.
Рег.: 12.12.2008
Тем / Сообщений: 2 / 4254
Откуда: Deutschland, Berlin
Возраст: 52
Авто: Лисапет
Рег.: 23.08.2007
Сообщений: 20
Откуда: Москва, Митино
Возраст: 37
Авто: 21213 1998г
Рег.: 25.04.2006
Тем / Сообщений: 8 / 1773
Откуда: Орёл
Возраст: 41
Авто: 21213, 2001г., 185 тыкм. и SGV new 2013г., 2.0 МТ
Рег.: 03.03.2007
Тем / Сообщений: 1 / 287
Откуда: Новосибирск
Возраст: 43
Авто: ВАЗ-21214 2002, распр. впрыск, Bosh MP 7.0
Рег.: 06.12.2004
Тем / Сообщений: 4020 / 23171
Откуда: Москва
Возраст: 69
Авто: 21214M, 2013 гв.
Алексей aka ALER.
Рег.: 03.03.2007
Тем / Сообщений: 1 / 287
Откуда: Новосибирск
Возраст: 43
Авто: ВАЗ-21214 2002, распр. впрыск, Bosh MP 7.0
Так на зубилу или на 213 блок брать? :-))
Смотрю прайс :
Болт головки блока 2101 (М12*115) 21213-1003271-00
Болт головки блока 2101 старого образца (М12*120) 00001-0055418-30
Болт головки блока 2108 нового образца (М12*135*1,25) 2108-1003271-01
Болт головки блока 2108 старого образца (М12*133,5) 2108-1003271-00
Длина то у всех разная — слышал 08 на токарном станке отрезают и ставят.
Добавлено спустя 1 минуту 50 секунд:
И кстати болт с головой «под звездочку» — этож что-то немецкое? С какой модели иномарки идет?
Рег.: 06.12.2004
Тем / Сообщений: 4020 / 23171
Откуда: Москва
Возраст: 69
Авто: 21214M, 2013 гв.
Чем смазать болты гбц
Gruz4ik » 24.07.09 14:55
Сообщения: 1639 Здесь с: 02.05.08 21:08 Откуда: Прибалтика Сar: Opel Frontera 1995 2.3 Дизель.
Был Scorpio 1990г
Re: Какая смазка.
jaffagold » 24.07.09 15:03
Никакой особой смазки нет!
По технологии обязательно вытирается насухо отверстие под болт, выдувается воздухом мусор (если был), а потом немного моторного масла наносится на резьбовую часть болта, чтобы болт не тормозил при закручивании и не давал ошибку при замере усилия.
Re: Какая смазка.
stress » 24.07.09 16:46
Re: Какая смазка.
grin47 » 24.07.09 17:10
Re: Какая смазка.
Souleyman » 24.07.09 17:42
Re: Какая смазка.
Gruz4ik » 24.07.09 20:51
Сообщения: 1639 Здесь с: 02.05.08 21:08 Откуда: Прибалтика Сar: Opel Frontera 1995 2.3 Дизель.
Был Scorpio 1990г
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4
Смазка для болтов + герметик в спрее + уровень затяжки болтов ГБЦ
ПРо герметик и смазку для болтов — нет в мануале не к двигателю, ни к самим болтам.
На пакетике не указано ничего.
С техникой я не знаком, извините, но форум вроде не только для того чтобы говорить «звоните к нам на сто — поможем»(без обид, но просто хочется самому понимать, что бы потом когда на СТО сделают — иметь шанс проконтролировать, а не развесив уши отдавать денежку), тем более все местный отказались браться за меня(мы только японцами, мы только масло меняем и т.д.)
Поэтому вопросы остаются открытыми, кроме затяжки болтов.
16.09.11 20:18 Ответ на сообщение Re: Смазка для болтов + герметик в спрее + уровень затяжки болтов ГБЦ пользователя Vs
16.09.11 20:19 Ответ на сообщение Re: Смазка для болтов + герметик в спрее + уровень затяжки болтов ГБЦ пользователя Артём
ТойотоВод.
ХондоФил.
НиссаноФоб.
16.09.11 20:21 Ответ на сообщение Re: Смазка для болтов + герметик в спрее + уровень затяжки болтов ГБЦ пользователя Артём
Ну не совсем в мануале, а в каталоге запчастей у оригинальных, и нет указана длина болтов, считаю что инфе доверять можно.
В именно «инструкциях» — действительно не нашёл, как и часто некоторых важно, но мелких моментов.
16.09.11 20:37 Ответ на сообщение Re: Смазка для болтов + герметик в спрее + уровень затяжки болтов ГБЦ пользователя Vs
16.09.11 20:59 Ответ на сообщение Re: Смазка для болтов + герметик в спрее + уровень затяжки болтов ГБЦ пользователя Артём
По любому из А-шных моторов, к примеру.
И еще — источники не помню, но было.
Если в А-шных моторах указывается скорее чтоб не перепутать одни болты с другими (впуск/выпуск), то в какой-то книги именно с целью показателя вытяжки, хотя не совсем адекватно канеш, но темнеменее.
А смазка — чтоб резьбы болтов смазывать перед их установкой (по моему это в каждом мануале пишется).
Торец болта ни во что не упирается, причем это относится практически к любому болту авто (за редким исключением).
Вытянутые болты не столько страшны увеличенной длиной, сколько потерей своих свойств и уменьшенным диаметром резьбы (пусть локально).