Come fa un sequenziamento errato del serraggio dei bulloni a causare la deformazione della testata e del cilindro?

Risposta rapida:

Un ordine errato di serraggio dei bulloni può causare il caricamento di una parte della testata prima che altre vengano bloccate in modo uniforme. Tale forza può causare distorsioni della testata stessa, alterare il rapporto di compressione della guarnizione e provocare distorsioni del cilindro.

Pertanto, i bulloni della testata vengono serrati secondo un certo ordine a partire dal centro della testata. Ciò viene fatto gradualmente, consentendo alla testata e alla guarnizione di assestarsi uniformemente contro il blocco motore. Tuttavia, a seconda del motore, del numero e del posizionamento dei bulloni, delle guarnizioni utilizzate e del tipo di elementi di fissaggio, la procedura varierà. È necessario considerare sempre le raccomandazioni del produttore quando si esegue tale operazione. CNRL produce elementi di fissaggio per motori e altre applicazioni automobilistiche. È stata fondata nel 1996 e dispone di uno stabilimento di produzione di 33.000 metri quadrati.

Perché la sequenza di serraggio è importante?

Una testata risponde alla forza creata da ciascun elemento di fissaggio. Se i bulloni in un'area vengono serrati per primi, quella sezione potrebbe bloccarsi pesantemente mentre altre aree rimangono allentate. Una corretta sequenza di serraggio dei bulloni distribuisce la forza progressivamente, aiutando la testata a posizionarsi uniformemente contro la guarnizione e il blocco.

Distorsione della testata

L'incoerenza nel carico di bloccaggio può causare la flessione o la torsione della testata. Ciò può comportare una pressione non uniforme sulle guarnizioni attorno alla camera di combustione, ai passaggi del liquido di raffreddamento e ai passaggi dell'olio.

Deformazione del cilindro

Il carico di bloccaggio può anche essere trasferito al blocco motore, influenzando la distribuzione delle sollecitazioni lungo i cilindri. Un carico non uniforme può causare una leggera distorsione dei cilindri.

Come l'ordine di serraggio dei bulloni distribuisce la forza di bloccaggio?

Ogni bullone serrato si allunga leggermente e crea una forza di bloccaggio attraverso l'accoppiamento. L'ordine di serraggio dei bulloni della testata controlla come tale forza si diffonde attraverso la testata. Iniziare vicino al centro e spostarsi verso l'esterno aiuta la testata a posizionarsi gradualmente. Il serraggio dei bulloni esterni o vicini per primi può vincolare una sezione prima che il resto della testata sia adeguatamente bloccato.

Caricamento progressivo

I bulloni della testata dei cilindri vengono spesso caricati in un certo numero di cicli. Ciò è dovuto al fatto che il primo ciclo è destinato a posizionare il cilindro e la guarnizione, mentre i cicli successivi caricano progressivamente i bulloni nella stessa sequenza.

In questo modo, si garantisce che nessun bullone raggiunga il carico richiesto prima che gli altri bulloni siano serrati. Alcuni motori possono avere requisiti anche per il caricamento angolare.

Quali schemi di serraggio standard dei bulloni vengono utilizzati?

Nessuno schema di serraggio dei bulloni si applica a ogni giunto meccanico. Il layout dei bulloni e la geometria dei componenti determinano come deve essere distribuito il carico. Tuttavia, gli schemi a spirale, a croce e a stella illustrano il principio principale dietro il serraggio controllato.

Schema a spirale

In uno schema a spirale, il processo inizia dal centro e poi continua gradualmente verso l'esterno. Questo funziona bene per molte configurazioni di testate poiché offre un'opportunità per una distribuzione uniforme della pressione di serraggio dall'interno verso l'esterno e non lascia pressioni non uniformi né al centro né ai bordi. I numeri varieranno a seconda del motore utilizzato.

Schema a croce

In uno schema a croce, c'è un'alternanza da un lato all'altro del giunto. A differenza del caso in cui gli elementi di fissaggio adiacenti vengono serrati sequenzialmente, in questo caso l'ordine attraversa il pezzo. Alcune testate utilizzano un ordine di attraversamento dal centro verso l'esterno anziché uno schema a croce geometrico vero e proprio.

Schema a stella

Uno schema a stella si muove ripetutamente attraverso un giunto circolare o simmetrico. È comunemente associato a componenti come flange e assemblaggi di ruote. Il principio è il caricamento bilanciato, ma uno schema a stella generico non dovrebbe essere utilizzato automaticamente su una testata.

Una procedura automobilistica specifica per la sequenza di serraggio del motore ha la priorità perché le testate variano per forma, posizione dei bulloni e rigidità strutturale.

Come appare una sequenza di serraggio dei bulloni della testata?

Considera una testata con dieci bulloni principali. Invece di iniziare da un'estremità e procedere dritto, la procedura inizierà spesso con gli elementi di fissaggio vicino al centro. La sequenza di serraggio dei bulloni della testata progredisce quindi verso entrambe le estremità in un ordine controllato.

Ad esempio, la prima coppia potrebbe trovarsi attorno ai cilindri centrali. I bulloni successivi estendono progressivamente l'area di bloccaggio verso la parte anteriore e posteriore della testata. Questo esempio spiega il principio piuttosto che fornire una sequenza universale. La numerazione corretta deve corrispondere alle specifiche del produttore del motore.

Passaggi di serraggio multipli

Lo stesso ordine può essere ripetuto attraverso diverse fasi. Ciò dà al giunto il tempo di assestarsi man mano che il carico di bloccaggio aumenta. Riduce inoltre la differenza tra aree caricate pesantemente e aree caricate leggermente durante l'assemblaggio.

Valori di coppia specifici sono intenzionalmente esclusi qui. Tali valori dipendono dal design del bullone, dalla costruzione del motore, dalle condizioni della filettatura, dalla lubrificazione e dalla procedura del produttore.

La specifica della sequenza di coppia automobilistica deve quindi essere considerata insieme alla fasi di coppia o angolari richieste.

Quali errori possono portare al cedimento della guarnizione?

I problemi della guarnizione raramente derivano da un solo fattore. La condizione della superficie, la condizione degli elementi di fissaggio, l'installazione e la temperatura del motore possono contribuire. Tuttavia, diversi errori di serraggio possono creare una forza di bloccaggio non uniforme dal momento in cui il motore viene assemblato.

Iniziare dall'esterno

Il serraggio dei bulloni esterni prima di quelli centrali può vincolare le estremità della testata troppo presto. Il centro deve quindi assestarsi contro aree già pesantemente bloccate. Ciò può aumentare lo stress di flessione indesiderato.

Applicare il carico finale in un'unica passata

Portare i singoli bulloni direttamente alla loro condizione di serraggio finale crea carichi concentrati. Il serraggio a stadi distribuisce la forza di bloccaggio crescente sull'assemblaggio. Ciò conferisce alla testata e alla guarnizione un percorso più controllato verso la loro condizione di bloccaggio finale.

Utilizzo dell'ordine di serraggio errato

Una sequenza che funziona per un motore potrebbe non funzionare per un altro. L'ordine corretto di serraggio dei bulloni della testata dipende dalla posizione del bullone, dalla geometria della testata, dalla costruzione della guarnizione e dal design del motore. Uno schema generico dovrebbe solo spiegare il principio, non sostituire le informazioni di servizio.

Ignorare le condizioni del filetto e del bullone

L'attrito del filetto influisce su come l'input di serraggio diventa tensione del bullone. Filetti sporchi, filetti danneggiati, rivestimenti e lubrificazione possono alterare tale relazione. La condizione del fissaggio, pertanto, è importante accanto alla sequenza di serraggio dei bulloni della testata. L'ordine corretto non può compensare bulloni danneggiati o inadatti.

Come supporta CNRL il serraggio preciso dei bulloni del motore?

Una procedura di serraggio specificata presuppone che il fissaggio soddisfi le sue dimensioni e i requisiti meccanici previsti.

CNRL produce componenti automobilistici bulloni, prigionieri, viti, nocie componenti di fissaggio correlati. I suoi elementi di fissaggio automobilistici sono utilizzati nei sistemi motore, telaio, trasmissione, freni e altri sistemi del veicolo.

La gamma di produzione dell'azienda comprende classi di prestazioni dei fissaggi da 4.8 a 12.9. I prodotti disponibili coprono diametri da 3 a 30 mm e lunghezze da 6 a 300 mm.

Elementi di fissaggio personalizzati possono anche essere prodotti secondo disegni e requisiti applicativi.

Per le applicazioni della testata, materiale del bullone, dimensioni, filetti, trattamento termico, condizione superficiale e requisiti di serraggio devono funzionare insieme. La sequenza di serraggio del bullone aiuta quindi a distribuire la forza di serraggio risultante sull'assieme.

Contatta CNRL per kit di bulloni motore e specifiche di serraggio specifiche per l'applicazione.