Hengerfej csavarok újrafelhasználása: Miért kötelező újat venni?
Székely András 7 perc olvasás
Motor - Székely Autószervíz
A lényeg röviden
A nyúlásig húzott (torque-to-yield) csavarok a beépítéskor maradandóan megnyúlnak.
Újrafelhasználva nem adnak egyenletes leszorítóerőt, ami tömítéshibához vezet.
A meghúzás szöghúzásos módszerrel, előírt nyomatékkal és sorrendben történik.
A hengerfej-tömítés cseréjekor mindig új csavarkészletet kell beépíteni.
Miért különleges a hengerfejcsavar?
A hengerfejcsavar nem egyszerű kötőelem, hanem a hengerfej és a blokk közötti tömítés leszorítóerejét biztosítja. Ennek az erőnek nagynak és egyenletesnek kell lennie, hogy a hengerfej-tömítés az égési nyomást, a hűtővizet és az olajat is megtartsa. A modern motorokban ehhez nyúlásig húzott, angolul torque-to-yield csavarokat használnak.
Ezek a csavarok a beépítéskor a rugalmas tartományuk határáig, sőt a folyáshatárig feszülnek. A meghúzás során a csavar szára maradandóan, kismértékben megnyúlik. Ez a nyúlás teszi lehetővé, hogy a csavar rugóként viselkedjen, és a hőtágulás ellenére is állandó leszorítóerőt tartson.
A hagyományos, pusztán nyomatékra húzott csavarokkal szemben a nyúlásig húzott technológia egyenletesebb és kiszámíthatóbb leszorítást ad. Éppen ez a maradandó nyúlás azonban az oka annak, hogy a csavar egyszer használatos alkatrésznek minősül.
Miért különleges a hengerfejcsavar?
Miért nem szabad a régi csavart újra felhasználni?
Az első meghúzáskor a csavar átlépi a rugalmas tartományát és maradandóan megnyúlik. Egy második meghúzásnál már megnyúlt állapotból indul, így nem éri el ugyanazt a leszorítóerőt, vagy éppen túlnyúlik és elszakad. A leszorítás egyenetlenné válik, ami a tömítés meghibásodásához vezet.
A megnyúlt csavar átmérője a nyúlás helyén elvékonyodik, mechanikai szilárdsága csökken. Az újrahúzás során a menetes rész is jobban terhelődik, ami menetkifutást vagy csavartörést okozhat. Egy elszakadt hengerfejcsavar eltávolítása rendkívül munkaigényes, és a blokk menetét is károsíthatja.
A gyártók éppen ezért írják elő minden hengerfej-tömítés cseréjekor az új csavarkészlet beépítését. A csavar ára eltörpül a hengerfej-tömítés újbóli cseréjének vagy egy blokkjavításnak a költsége mellett, ezért az újrafelhasználás hamis megtakarítás.
Mit jelent a nyúlásig húzás elve pontosan?
Az acél csavar egy bizonyos terhelésig rugalmasan viselkedik: ha megnyújtjuk, majd elengedjük, visszatér eredeti hosszára. A folyáshatár fölött azonban maradandóan megnyúlik, és többé nem áll vissza. A nyúlásig húzott csavart szándékosan éppen erre a határra vagy kicsit fölé feszítik meg, hogy a leszorítóerő ne a nyomatéktól, hanem a nyúlástól függjön.
Ennek az az előnye, hogy a csavar a folyáshatár közelében közel állandó erővel húz, függetlenül a menetsúrlódás apró ingadozásaitól. Egy pusztán nyomatékra húzott csavarnál a menet olajozottsága vagy szennyezettsége jelentősen befolyásolja az elért erőt. A nyúlásig húzás ezt a bizonytalanságot csökkenti, és egyenletesebb tömítést ad.
A hátrány, hogy a csavar egyszeri, tervezett túligénybevételen esik át, ami után az anyaga már nem képes ugyanezt megismételni. A második meghúzáskor a jelleggörbe másképp fut, a leszorítás kiszámíthatatlanná válik. Éppen ez a fizikai háttere annak, miért egyszer használatos ez a csavartípus. A folyáshatár átlépése ráadásul a csavar szárában maradó feszültséget hoz létre, amely a következő meghúzásnál kiszámíthatatlanul viselkedik.
Hogyan történik a helyes meghúzás?
A nyúlásig húzott csavarok beépítése szöghúzásos, angolul angle-torque módszerrel történik. Először egy alacsonyabb kezdeti nyomatékkal meghúzzák a csavarokat egy előírt sorrendben, jellemzően a hengerfej közepétől kifelé haladó csigavonalban. Ez biztosítja, hogy a hengerfej egyenletesen üljön fel a tömítésre.
A kezdeti nyomaték után egy vagy több lépésben egy meghatározott szöggel, például kilencven fokkal továbbforgatják a csavarokat. Ez a szöghúzás juttatja a csavart a folyáshatárig, és ez adja a végleges, egyenletes leszorítóerőt. A pontos nyomaték, a szög és a sorrend motoronként eltér, ezért mindig a gyári adatokat kell követni.
A meghúzáshoz kalibrált nyomatékkulcs és szögmérő szükséges. A menetek és a csavarfejek tisztasága, valamint az előírt kenés vagy száraz beépítés is befolyásolja az eredményt. A helytelen eljárás a tömítés korai meghibásodását okozhatja, ezért a munkát pontosan, a leírás szerint kell végezni. A blokk menetfuratait a szereléskor ki kell tisztítani és ki kell fújni, mert a furatban maradt olaj vagy szennyeződés meghamisítja az elért leszorítóerőt.
Hogyan történik a helyes meghúzás?
Mi történik, ha mégis régi csavart építenek be?
A leggyakoribb következmény a hengerfej-tömítés meghibásodása. Az egyenetlen leszorítás miatt a tömítés helyenként átfúj, ami az égéstér, a hűtővíz és az olaj közötti nemkívánt átjárást eredményez. A tünetek közé tartozik a hűtővíz fogyása, a fehér füst, az olaj-víz keveredés és a túlmelegedés.
A túlnyúlt csavar akár a meghúzás közben is elszakadhat, vagy néhány üzemóra után enged, ami hirtelen tömítéshibához vezet. A blokk menetének károsodása esetén menetjavítás vagy betétezés válik szükségessé, ami tovább növeli a költséget és a munkaidőt.
A legrosszabb esetben az átfújó tömítés miatt túlmelegedő motor a hengerfejet vetemíti vagy a blokkot repeszti. Ekkor egy eredetileg olcsó csavarkészlet elhagyása egy komplett motorjavítást indíthat el. Ezért javasoljuk, hogy a hengerfej-szerelést mindig új csavarokkal, szakszerűen végezzék.
Mit kell még kicserélni a csavarokkal együtt?
A hengerfejcsavart sosem önmagában cseréljük, mert a hengerfej leszerelése egy sor más alkatrészt is érint. A hengerfej-tömítés természetesen mindig új, de ezen felül a szívó- és kipufogócsonk tömítései, a vezérlés tömítései és a szelepfedél tömítése is cserére szorul. Ezek a régi tömítések a bontás után már nem zárnának megbízhatóan.
A vezérműszíj vagy vezérműlánc kérdése is felmerül, hiszen a hengerfej leszereléséhez sok motornál ezeket meg kell bontani. Ha a szíj vagy a feszítő úgyis elhasználódott, célszerű együtt cserélni, mert a munka nagy része már megtörtént. A hűtőfolyadékot és sokszor a motorolajat is le kell engedni, ezért a friss folyadékok és a szűrők cseréje is a munka része.
A szakember a bontáskor felméri a vezérlés, a szelepszárak és a vezetőperselyek állapotát is, mert egy nyitott motornál ezeket olcsóbb egyszerre rendbe tenni. A hengerfej síkoltatása után új tömítést és új csavarokat kap. Ez a komplex megközelítés biztosítja, hogy a javítás után ne kelljen a motort rövid időn belül ismét megbontani egy elmulasztott apróság miatt.
Mikor bízza a munkát szervizre?
A hengerfej leszerelése, a tömítés cseréje és a csavarok szöghúzásos beépítése komoly szakmai feladat, amely megfelelő szerszámot, tisztaságot és pontosságot igényel. A hengerfej síkfelületét ellenőrizni kell vetemedésre, és szükség esetén síkoltatni. Ezek a lépések műhelyi körülményeket kívánnak.
Ha a hengerfej-tömítés cseréje merül fel, a szakember eleve új csavarkészletet rendel, és a gyári nyomaték-, szög- és sorrendadatok szerint dolgozik. A hűtőrendszer légtelenítése és a helyes összeépítés is a szakszerű munka része, ezek nélkül a javítás nem tartós.
Mivel a hengerfejcsavarok helytelen kezelése súlyos motorkárhoz vezethet, ez nem az a terület, ahol az apró megtakarítás megéri. Ha hengerfej-tömítés hibára gyanakszik, javasoljuk, hogy vizsgáltassa meg a járművet, és a javítást bízza felkészült műhelyre.
Forrás és további olvasnivaló
A hengerfejcsavarokról és a nyúlásig húzott technológiáról a Wikipédia angol szócikkében olvashat: Belső égésű motor
Gyakran ismételt kérdések
Minden hengerfejcsavar egyszer használatos?
Nem, a régebbi, kizárólag nyomatékra húzott csavarok bizonyos esetekben újrafelhasználhatók, ha a gyártó megengedi és a csavar méretben megfelel. A modern, nyúlásig húzott csavarok azonban maradandóan megnyúlnak, ezért egyszer használatosak. A biztos szabály, hogy a gyári előírást kell követni, és kétség esetén mindig új csavart kell beépíteni.
Meg lehet állapítani szemre, hogy egy csavar megnyúlt-e?
A nyúlás egy egyenes szárú csavaron szabad szemmel nehezen látszik, mert kismértékű és egyenletes. Egyes csavaroknál a szár közepén szűkített nyakrész figyelmeztet a nyúlási zónára, ott a vékonyodás mérhető. A megnyúlás azonban nem mindig látványos, ezért a szemrevételezésre nem szabad hagyatkozni, hanem új csavart kell használni.
Miért nem elég csak a régi nyomatékra újrahúzni a csavart?
A nyúlásig húzott csavar a leszorítóerőt a maradandó nyúlásból nyeri, nem pusztán a nyomatékból. Egy már megnyúlt csavar újrahúzva más erőt fejt ki, és a szöghúzás sem ismételhető meg megbízhatóan. Ezért az egyszerű újrahúzás nem adja vissza az eredeti, egyenletes leszorítást. A helyes megoldás az új csavarkészlet és a gyári eljárás.
Mennyivel drágább az új csavarkészlet a javítás egészéhez képest?
A hengerfejcsavar-készlet ára a teljes hengerfej-tömítés csere munka- és anyagköltségének általában csak töredéke. Ehhez képest egy újbóli tömítéshiba vagy egy csavartörés miatti menetjavítás sokszorosába kerül. Ezért az új csavarok beépítése gazdaságilag is a helyes döntés, és a javítás tartósságát biztosítja.
Kell a csavarok menetét kenni a beépítéskor?
Ez a gyártói előírástól függ, és nem szabad rögtönözni. Egyes csavarokat szárazon, tiszta menettel kell beépíteni, másokhoz meghatározott olajat vagy szerelőpasztát írnak elő. A kenés befolyásolja a súrlódást, ezáltal az elért leszorítóerőt, ezért a rossz döntés túl- vagy alulhúzáshoz vezethet. Mindig a típusra vonatkozó adatot kell követni, amit szervizben pontosan ismernek.
Mi történik, ha a blokk menete sérült a régi csavartól?
Ha a blokk menete kikopott vagy kiszakadt, az új csavar sem tud megfelelő leszorítóerőt kifejteni, és a tömítés átfújhat. Ilyenkor menetjavítás szükséges, amely során egy fémbetétet ültetnek a blokkba, helyreállítva az eredeti menetet. Ez a beavatkozás precíz munkát kíván, hogy a betét tengelye pontos maradjon. A menetjavítás elvégzése után a hengerfej ismét biztonságosan rögzíthető, ezt mindenképp szakemberre érdemes bízni.
Kapcsolódó szolgáltatásaink
A témához kapcsolódóan ezeket a javításokat végezzük el a szervizünkben:
Székely András 10 éve javít autókat Budapesten, a Székely Autószervíz alapítója és vezető szerelője. Dízel és benzines motorok diagnosztikájával, futómű- és fékrendszer-javítással, valamint elektronikai hibakereséssel foglalkozik nap mint nap. Az itt olvasható írásokban a műhelyben szerzett gyakorlati tapasztalatot adja tovább, közérthetően.
