Продуктовата гама на марката за резервни части Elring – Das Original на опериращия в цял свят производител на гарнитури за цилиндрова глава ElringKlinger включва, разбира се, също болтове за цилиндрова глава. По-точно казано, това са еластични болтове за двигатели за леки автомобили, които са неотменни при професионалните ремонти.

Следователно, тъй като при болтовете за цилиндрова глава се касае за еластични болтове, е абсолютно задължителна употребата на нови болтове при ремонта, тъй като еластичните болтове могат да се удължават само веднъж.

Рамкови условия за еластичния болт

За да се осигури и запази херметичността на двигателя, участващите компоненти на двигателя трябва да са съгласувани перфектно едни с други. Следователно херметичността на цилиндрите и уплътняването на маслените канали на двигателя и каналите за охлаждаща вода трябва да е гарантирана.

В случай на ремонт трябва да е осигурена не само липса на деформация на цилиндровия блок и цилиндровата глава, но и правилна грапавост на повърхността. Болтовете на цилиндровата глава също трябва да са сменени. Същото важи за гарнитурата на цилиндровата глава, която не може да се използва многократно.

Цялото уплътнено съединение трябва да функционира както в студено, така и в загрято състояние на двигателя. При това трябва да се вземе предвид, че цилиндровите блокове и цилиндровите глави се състоят от алуминиеви сплави, а болтовете и гарнитурата на цилиндровата глава – от стомана, следователно всичките четири компонента се характеризират с различен коефициент на разширение. Въз основа на това ролята на болта е изключително важна.

Принцип на работа на еластичния болт

За да може да поема вибрациите в уплътнителния канал при работещ двигател, гарнитурата на цилиндровата глава e изработена от пружинна стомана и разполага с интегрирани насечки и стопери. Освен това болтът се отличава с еластични и пластични свойства. Те се дължат най-вече на формата на болта и използваната стомана, която по принцип е с висока якост.

Цилиндричната част на болта, т.е. частта без резба, има по-малък вътрешен диаметър от частта на болта с резба. Следователно съответно необходимата еластичност се получава от дължината на всяка част на болта и нейния диаметър. По този начин болтът има характеристики на опъната пружина и допринася също за поемане на вибрациите в уплътнителния канал в дефинираната степен.

Пружинните свойства на болтовете са проектирани така, че винаги да е налична достатъчна пружинна сила при различните работни състояния на двигателя. Обикновен болт с накатена резба на опашката с обичайните за леки автомобили размери не може да изпълни тази задача – той рано или късно ще се скъса.

Тайната е в механичния ъгломер за затягане

Дори перфектното проектиране на еластичния болт не върши работа, ако при монтажа не се подхожда според указанията на производителя. Elring прилага отделни предписания за затягане към всяка доставяна гарнитура за цилиндрова глава. В свободно достъпния онлайн каталог тази информация също може да се изведе чрез номера на част на гарнитурата за цилиндрова глава.

По принцип като първа стъпка всеки болт се затяга първоначално с т.нар. предварителен момент, за да стегне цилиндровата глава и гарнитурата на цилиндровата глава. В зависимост от двигателя това може да са два етапа, както например често е случаят при гарнитури на цилиндровата глава от метал и мек материал, които по принцип се отличават с установъчно поведение, т.е. компресия на композитния материал. До тази работна стъпка винтът все още се намира в еластичния диапазон.

Употребата на механични ъгломери при по-нататъшното затягане на болтовете почива на факта, че при следващите стъпки трябва да се прилага точно дефинирана сила. При употреба само на въртящи моменти крайното отклонение на болтовата сила би било +/- 30 %. Неприемлива стойност, тъй като така не се постига равномерно запресоване на гарнитурата на цилиндровата глава. При употреба на механични ъгломери отклонението е максимум 10 %, а това може да се счита за най-добрата технически постижима стойност на необходимата сила. Болтовете се затягат до пластичния диапазон с механичен ъгломер в рамките на няколко стъпки – това е осезаемо при превишаване на еластичната граница на разтягане. Така болтът достига предвиденото разтягане, респ. удължаване на опашката и се намира в пластичния диапазон, т.е. той остава трайно деформиран. Следователно е очевидно, че вече удължен болт, който е бил затегнат, респ. удължен отвъд еластичния диапазон до пластичния диапазон при монтажа, повече не разполага с необходимата пружинна сила.

Причина за голямото отклонение на болтовата сила при употреба единствено на въртящи моменти е общият коефициент на триене на съединението, т.е. силите на врязване на болта в резбата и коефициентът на триене на болтовата глава в цилиндровата глава. Следователно въртящият момент не допринася достатъчно за затягането на гарнитурата на цилиндровата глава. Затова при монтажа е препоръчително леко смазване както на болтовата резба, така и на болтовата глава със или без подложна шайба. Но и тук важи, че в случай на съмнение трябва да се вземат под внимание предписанията на производителя.

Между другото предписанията на производителя предвиждат също загряване на двигателя за определено време, което зависи от използваната за болта стомана. Загряването и охлаждането водят до промяна на молекулярната структура на болта, като по-нататъшното затягане с механични ъгломери води до финалния момент на затягане.