Защо двигателите използват разтягащи се болтове

Болтовете, затягани до границата на провлачване, наричани още Torque-to-yield или TTY, са проектирани за да се разтягат до определена зона. Тяхната задача е да осигурят изключително прецизна и постоянна сила на притискане и да я поддържат устойчива. А специфичното при тях е, че работят като пружини, като се разтягат в „еластична зона“, за да поддържат константно затягане. 

 
  
 
  
Всички болтове се разтягат, когато се затягат. При стандартния болт това разтягане остава в рамките на еластичната фаза. Болтове с контролирано провлачване имат различен принцип на работа. Тяхното затягане продължава след еластичната граница, което ги кара да се деформират физически. В този момент болтът е трайно разтегнат и няма да се върне в първоначалната си дължина.

За да се постигне това контролирано разтягане, TTY болтовете не се затягат до крайна стойност на въртящия момент. Вместо това, те се затягат до базова стойност, за да паснат компонентите, след което се завъртат на определен брой градуси.

Тъй като разтягането е постоянно, болтовете с контролирано провлачване са крепежни елементи за еднократна употреба. Веднъж свалени, те трябва да бъдат заменени, което ги прави една от онези части на автомобила, за които никога не бива да пестите средства.

Защо автомобилните производители използват такива болтове 

Конструкцията на двигателите е това, което доведе до широката употреба на болтове, затягани до границата на провлачване. В миналото двигателите обикновено комбинираха чугунени блокове с алуминиеви цилиндрови глави и многослойни метални гарнитури на главата. Нормалните крепежни елементи не могат да поддържат постоянно уплътнение на гарнитурата на главата поради по-бързия коефициент на топлинно разширение на алуминия спрямо желязото.

 
  
 
  
TTY болтовете са проектирани да работят близо до своята зона на провлачване, което по същество ги превръща в много дълги, контролирани пружини. Това контролирано разтягане позволява на болта да поема по-добре различните нива на термично разширение, като същевременно поддържа по-равномерна сила на притискане върху блока.

Тези крепежни елементи позволяват на инженерите да постигнат по-високи сили на притискане с по-малки болтове. Тъй като те се разтягат повече от по-големите болтове, консистентността на натоварването също се подобрява, което позволява същата работа да се върши от по-малко на брой крепежни елементи. Това дава на конструкторите повече свобода при проектирането на цилиндровата глава и блока.

Какво означава това за ремонта и сглобяването на двигателя

Въпреки че производителите имат голяма полза от използването на тези болтове, механиците трябва да спазват строги изисквания заради тях.
На първо място, повторното използване на болт, затяган до границата на провлачване, е абсолютно неправилно. Това може да доведе до намаляване на силата на притискане до точка на пълен отказ на възела. Причината е, че за разлика от конвенционалните болтове, TTY болтовете се "износват", като настъпват трайни промени в техните еластични свойства, след като бъдат затегнати отвъд границата им на провлачване.

 
  
 
  
TTY болтовете се затягат в определена последователност и на няколко етапа. Следователно, процедурата за монтаж на производителя трябва да се спазва до най-малкия детайл.

Първоначалната стойност на въртящия момент се използва само за установяване на равномерна базова линия. Цялото съществено натоварване се прилага по време на следващите стъпки на затягане по градуси. Качественият динамометричен ключ и точният ъгломер за затягане са от съществено значение.

Състоянието на резбата също е от значение. Просто попитайте за двигателя Northstar на Cadillac, който си спечели сериозно лошо име заради подобни повреди. Мръсните или корозирали резби увеличават триенето и намаляват ефективната сила на притискане. Отворите за болтовете трябва да бъдат почистени, резбите трябва да бъдат леко омаслени, и трябва да се нанесе уплътнител там, където болтовете навлизат във водните ризи.