浅谈发动机紧固件的重要点

汽车发动机的动力性和可靠性在很大程度上取决于紧固件的质量。

发动机活塞的高速运动，可以导致许多相邻的部件损坏，唯一能将其固定到位的是一系列紧固件。同样，气缸体可以对气缸盖施加数千磅的压力，这意味着气缸盖螺栓必须足够坚固，能够承受巨大的力，以保持燃烧室的工作。如果没有这些紧固件，汽车引擎就会崩溃。

在汽车制造业中，确保紧固件处于良好的工作状态并正确安装是非常重要的。发动机螺栓装配的一些核心考虑因素是选择能够承受特定载荷工况的设计，可以适用于精确的拧紧和压缩量，以及预测特定应用中涉及的螺栓拉伸程度。通过解决这些紧固件问题，制造商和工程师可以帮助防止昂贵的发动机产生故障，并确保汽车运行可靠。

发动机紧固件设计

发动机紧固件设计的一个重要特点是：螺栓或螺柱上螺纹的形状和质量。

螺纹可以用车床加工而成的，然后对这些切割的零件进行硬化处理，以提高其机械强度。但发动机紧固件通过滚丝或搓丝螺纹比普通的车床加工的螺纹强得多，滚丝螺纹紧固件的耐磨性是标准切削螺纹的10倍，通常缸体缸盖紧固件螺纹通过热处理后再滚丝形成。

紧固件尺寸对于正确的发动机装配同样重要。

紧固件杆部长度和直径可以根据紧固件的类型而变化。例如，发动机螺栓通常在头部附近有一个直径稍粗的杆。这种设计加强了最后一段螺纹的公差，可以承受更高的机械压力。对于发动机缸体紧固件，长的螺柱通常具有均匀的杆直径，而较短的螺柱在其中心附近具有较小的直径。较窄的杆中心使短螺柱能够更有效地拉伸，并平衡较长螺柱上的夹紧压力。

发动机曲轴，连杆紧固件装配间隙

发动机的曲轴和连杆紧固件具备一定的间隙是其正常运转的必要条件，因为曲轴在工作时，会因为温度的上升而发生膨胀，有一定的轴向移动，预留的间隙是为保证其膨胀后仍能正常运转。但该间隙又不能预留过大，如果预留间隙过大，在发动机工作时，曲轴和连杆会产生不正常的轴向窜动，导致活塞偏缸、连杆弯曲等故障发生。

所以在发动机装配过程中，曲轴、连杆的装配间隙作为装配过程中的一项重要指标，要受到严格的监控。无论是手动装配或者是流水线生产，都会采取必要的措施对曲轴、连杆间隙进行测量，对间隙不合格的产品进行故障排除，确保间隙合格后才可继续进行下一步的生产。

在大多数汽车生产企业中，间隙测量设备一般仅在流水生产线中使用。对于发动机研发和试装过程中的曲轴、连杆间隙测量，则仅依靠塞尺等原始工具进行手工测量，测试精度往往无法满足试验机型的需求，导致问题发动机无法被正确测量，从而影响相关的试验数据，并导致试验失败。

连杆螺栓承受载荷能力

一般来说，功率更大的发动机会产生更大的机械力，因此需要比普通发动机更强的螺栓。然而，无论发动机功率如何，连杆螺栓通常是最关键的紧固件类型之一。

这些螺栓必须比任何其他发动机紧固件承担更多的往复应力，并能承受活塞运动产生的所有力。当安装连杆螺栓时，确定它将要承受多少负荷是很重要的。计算载荷时包括测量活塞连杆机构克服往复运动部件的重量和最大发动机转速时产生的压力。

连杆螺栓弹性形变能力

除了负载之外，杆螺栓还需要适应连杆的弹性形变。当汽车加速时，连杆处的连接处开始伸展，连杆螺栓会承受弯曲负载。这些螺栓必须对弹性形变部件施加更大的力来夹紧，以防止连杆连接处断裂。拧紧杆螺栓时，最好满足制造商建议的拉伸值。同样，使用不同于制造商推荐的螺栓润滑剂也会影响扭矩。

缸盖螺栓使用

发动机缸盖垫片是汽车上最重要的部件之一。该垫圈密封燃烧室中气缸之间的间隙，以保持发动机必要的压缩比并防止泄漏。施加所需夹紧力以保持缸盖密封垫就位和固定气缸盖的缸盖螺栓经常暴露在极高的机械压力下。虽然这些紧固件似乎是不会有任何弹性形变，但它们实际上是相对一个平面产生拉伸作用并施加压力，这对于确保垫圈密封是至关重要的。螺栓不能进一步拉伸的屈服点会在缸盖垫圈和气缸上提供最高水平的夹紧力。

缸盖螺栓安装

正确安装螺栓头很大程度上取决于扭矩质量。不同尺寸的螺栓需要不同的拧紧强度，螺栓长度及摩擦系数也不同。一般来说，减少摩擦会降低扭矩要求，因此大多数螺栓都会受益于制造商规定的润滑方法。重复使用螺栓也可以降低摩擦力和增加夹紧力，因为螺纹可能在多个发动机循环过程中磨光。但是，随着时间的推移，这最终会导致变形或螺栓故障，因此在重复使用螺栓时可能需要定期检查。

下面再介绍一些可能有助于发动机紧固件安装和维护的，附加注意事项，包括：

扳手精度：无论是使用刻度盘、偏转梁还是可调扭矩扳手，检查并确保工具校准到适当的扭矩值都是一个有益的预防措施。

螺纹清洁度：脏的或有凹痕的螺纹会大大降低螺栓的功能，因此用钢丝刷清洁螺纹并更换任何损坏的紧固件可以防止夹紧力的损失。

螺栓尺寸：螺栓长度应始终与孔的深度相对应，因为深孔中的短螺栓可能导致螺纹被拔出。此外，同一位置的螺栓做一下比较以确保长度的统一性有助于消除无法正确拧紧拉长的螺栓。

拧紧方式：在大多数情况下，需要逐步拧紧螺栓，以确保夹紧力均匀，并降低意外头部变形的风险。

当然，最重要的提示是遵循制造商的建议。准确的螺栓拧紧顺序和扭矩要求通常可以在发动机或螺栓制造商提供的维修手册或规格表中找到。在大多数情况下，最好遵循制造商的规范，而不是估计安装参数。

图片来源于网络

紧商科技出品，转载请注明出处

公众号『紧商科技』『紧商网』

来源：紧商网