Produktový program značky náhradných dielov Elring – Das Original celosvetovo známeho výrobcu tesnenia hláv valcov ElringKlinger zahŕňa, pochopiteľne, aj skrutky hláv valcov. Aby sme to uviedli na pravú mieru, sú to rozpínacie skrutky pre motory osobných automobilov, ktoré sú pre profesionálnu opravu nepostrádateľné.

Pretože pri skrutkách hláv valcov teda ide o rozpínacie skrutky, je absolútne nevyhnutné používať pri oprave nové skrutky, pretože rozpínacie skrutky môžu byť vytiahnuté len raz.

Rámcové podmienky pre rozpínaciu skrutku

Aby bol motor tesný a predovšetkým vydržal, musia byť jeho komponenty spolu dokonalo zladené. Zaistená teda musí byť plynotesnosť valcov a utesnenie motorových kanálov a kanálov chladiacej kvapaliny.

V prípade opravy musí byť zaručená nielen voľnosť motorového bloku a hlavy valca, ale tiež musí zodpovedať drsnosť povrchu a skrutky hlavy valcov musia byť nové. To isté platí pre tesnenie hláv valcov, ktoré nie je možné použiť viackrát.

Celý tesniaci súbor musí fungovať ako pri studenom, tak aj pri horúcom motore. Pritom je nutné zvážiť, že motorové bloky a hlavy valcov sú zo zliatin hliníka, skrutky a tesnenia hláv valcov však z ocele, a všetky štyri komponenty majú rôznu tepelnú rozťažnosť. Skrutke na základe tejto skutočnosti náleží presahujúca rola.

Spôsob fungovania rozpínacej skrutky

Pre zachytenie vibrácií tesniacich spár v bežiacom motore je po prvé tesnenie hláv valcov vyrobené z pružinovej ocele a k dispozícii sú integrované drážkovania ako stopéry. Po druhé má skrutka elastické a plastické vlastnosti. Tie v podstate vyplývajú z tvaru skrutky a použitej ocele, ktorá je spravidla vysokopevnostná.

Cylindrická časť skrutky, teda časť bez závitu, je vo svojom malom priemere menšia ako malý priemer časti skrutky so závitom. Z príslušnej dĺžky každej časti skrutky a jej priemeru tak vyplýva nevyhnutná príslušná elasticita. Týmto spôsobom sa skrutka môže chovať ako napnutá pružina a tiež prispievať k tomu, aby vibrácie tesniacich spár udržala v definovanom rámci.

Pružinové vlastnosti skrutiek sú dimenzované tak, aby v rôznych prevádzkových stavoch motora bola k dispozícii vždy dostatočná pružinová sila. Normálna skrutka s rozmermi obvyklými v osobných automobiloch túto úlohu nemôže splniť, odtrhla by sa krátka alebo dlhá.

Záleží na uhle otočenia

Samotná dokonalá koncepcia rozpínacej skrutky nemá žiadnu výhodu, ak sa pri montáži nepostupuje presne podľa údajov výrobcu. Elring ku každému tesneniu hlavy valcov priloží tento predpis pre utiahnutie. Vo voľne prístupnom online katalógu je táto informácia tiež uvedená pod číslom tesnenia hlavy valca.

V zásade sa každá skrutka najprv utiahne v prvom kroku takzvaným predmomentom, aby boli hlava valca a tesnenie hlavy valca napnuté. Podľa motora to môžu byť aj dva priechody, ako k tomu často dochádza pri tesnení hláv valcov z kovových mäkkých materiálov, ktoré vykazujú usadenie, teda komprimovanie materiálu. Až do tohto pracovného kroku sa skrutka ešte nachádza v elastickej oblasti.

Použitie uhlov otáčania pri ďalšom utiahnutí skrutiek sa zakladá na skutočnosti, že v nasledujúcich krokoch musí byť použitá presne definovaná sila. Pri výlučnom použití uťahovacích momentov by finálna odchýlka sily skrutiek bola +/- 30 %. Neakceptovateľná hodnota, pretože tak nie je dosiahnuté rovnomerne vytlačené miesto tesnenia hlavy valca. Pri použití uhlov otáčania je odchýlka maximálne 10 %, čo môže platiť ako najlepšie technicky dosiahnuteľná miera nevyhnutnej sily. Pomocou viacerých krokov s uhlom otáčania sa potom skrutky vtiahnu do plastickej oblasti, to je citeľné pri prekročení medzí pružnosti. Tak skrutka dosiahne svoju určenú ťažnosť, popr. pretiahnutie drieku a nachádza sa v plastickej oblasti, čo znamená, že je trvalo vytvarovaná. Následne je zrejmé, že raz pretiahnutá skrutka, ktorá bola pri montáži cez elastickú oblasť vtiahnutá, popr. pretiahnutá do plastickej oblasti, nemôže znovu disponovať nevyhnutnou pružinovou silou.

Dôvodom vysokej odchýlky sily skrutky pri výlučnom používaní uťahovacích momentov je celkový súčiniteľ trenia spojenia, teda zárezovej sily skrutky v závite a súčiniteľ trenia hlavy skrutky v hlave valca. Uťahovací moment teda dostatočne neslúži na napnutie tesnenia hlavy valcov. Preto sa pri montáži odporúča ľahko potrieť olejom ako skrutkový závit, tak aj hlavu skrutky, s podložkou alebo bez podložky. Ale tiež tu platí, že v prípade pochybností treba venovať pozornosť údajom výrobcu.

Údaje výrobcu niekedy určujú zahriatie motora na určitú dobu, čo závisí od ocele použitej pre skrutku. Zahriatie a schladnutie vedie k zmene molekulárnej štruktúry skrutky a ďalšie utiahnutie s uhlom otáčania potom vedie k finálnemu uťahovaciemu momentu.

Viac informácií nájdete na webovej stránke spoločnosti Elring.