Гидроудар двигателя: что это такое?

Без рубрики

Бывает, едешь себе по дороге, вроде всё нормально, и тут вдруг попадаешь в глубокую лужу. Двигатель тут же глохнет. После некоторых манипуляций, с большими усилиями, с толкача, но двигатель удаётся запустить. Лучше бы он не завёлся. И вот через тысяч десять километров двигатель показывает кулак дружбы- это классический пример гидроудара. Такой мотор можно выкинуть на помойку, хотя на металлолом тоже можно сдать.

Что такое гидроудар? Причины гидроудара.

Когда двигатель наполняется топливо-воздушной смесью, то поршень сжимает эту смесь на такте сжатия. Когда в цилиндр поступает вода, то поршень тоже будет сжимать воду, но тут возникает проблема,- вода не сжимается, она занимает всё оставшееся пространство, и если воды в цилиндре оказалось больше, чем объём камеры сгорания в ВМТ, то поршень просто упрётся в воду, ему некуда будет двигаться. А так как двигатель вращается по инерции, шатун всё ещё давит на поршень, хотя тому уже некуда двигаться. В любом случае, шатун страдает больше всего- снизу на него давит коленвал, сверху ему некуда двигаться- в шатуне нарастает напряжение сжатия, ведь коленвал продолжает вращаться по инерции, а если ещё и передача включена- то двигатель будет продолжать вращаться от инерции движения автомобиля.

В этом случае шатуна деваться некуда- сверху поршень упёрся, а снизу коленвал давит- шатун оказывается зажатым между ними, как между молотом и наковальней. И в какой-то момент при определённом усилии шатун изгибается, деформируясь вдоль плоскости вращения.  При этом, чем больше воды попало в двигатель и чем больше была скорость вращения, тем выше деформация,- минимум, что случится- поршень немного деформируется и расстояние между верхней и нижней головкой шатуна уменьшится, максимум- шатун сломается. Последствия такого происшествия- от минимального ремонта до дырки в блоке цилиндров.

Причиной гидроудара в любом случае оказывается жидкость, попавшая в камеру сгорания при работе двигателя.

Как определить, что это был гидроудар?

Если шатун пробил блок цилиндров, то это ещё не значит, что был гидроудар. Когда на нижней головке шатуна откручиваются болты и шатун отрывается от коленвала, то мы видам подобную картину. Поэтому, при гидроударе главный симптом- это вода попавшая в цилиндр и приведшая к определённым последствиям.

Симптомы гидроудара

Вода попадает через воздушный фильтр в цилиндр. При ударении поршня о воду шатуну некуда деваться и он деформируется- сгинается и становится короче своей изначальной длины, примерно как если забивать гвоздь и попасть во что-то твёрдое- от удара молотка гвоздь согнётся, а так как шатун ещё и хрупкий, то есть большая вероятность, что он сломается, если не сейчас то тысяч через десять пробега.

Что указывает на гидроудар?

  1. Вода во впускном коллекторе- явный признак гидроудара. Также воздушный фильтр может быть покорёжен- гофра фильтрующего элемента будет искривлена.
  2. Более широкая полоска нагара в цилиндре.
  3. Неравномерный нагар на цилиндре- затёртый с одной стороны.
  4. Затёртый по диагонали поршень.
  5. Искривлённый шатун.
  6. В повреждённой камере сгорания на головке будет больше нагара- будет чернее.
  7. Затёртые по краям шатунные вкладыши коленвала.

Теперь детальнее по этим пунктам.

1. Вода. Так как причина гидроудара- жидкость в цилиндре, то нам надо найти признаки попадания воды на впуске. Если во впускном коллекторе находится вода- значит точно гидроудар, но если машина простояла несколько дней, а тем более если машина смогла эксплуатироваться после всего случившегося, то во впуске будет сухо. Единственное, что останется посмотреть- это возможные разводы от воды и покорёженный фильтр. Если фильтрующий элемент бумажный, он будет покорёжен, как и обычный лист бумаги когда намокает и высыхает. Но если фильтр сделан из синтетических материалов- то он свою форму не теряет. Это единственный способ определить гидроудар без вскрытия мотора.

2. Так как при ударе шатун немного укорачивается, то ВМТ поршня становится чуть ниже. А так как часть цилиндра по которой не ходит поршень, покрывается нагаром, то в повреждённом цилиндре эта полоса будет немного шире, ровно на ту величину, на которую усадился шатун.

3. Так как шатун гнётся неравномерно,  а под каким-то углом к оси шатунного пальца, то поршень также будет ходить в цилиндре немного косо. И значит с одной стороны будет затирать образовавшийся нагар вверху цилиндра, нагар будет неравномерным.

4. Так как поршень перекошен и касается стенки цилиндра неравномерно, то на поверхности поршня будут затёртости в тех местах, которыми он касается цилиндра. Эти затёртости будут не равномерно по всему поршню, а будут проходить как бы по диагонали.

5. Если вода попала не только в цилиндр, в котором поломался шатун, но и в соседний, то другой шатун скорее всего будет искривлён, надо особенно хорошо смотреть в его верхней части.

6. Если посмотреть на снятую головку, то нагар на камере сгорания с повреждённым цилиндром будет больше. Объясняется это просто- ход поршня уменьшается, так как шатун становится короче, и соответственно в цилиндр может втянуть меньшее количество топливо, чем в нормальном состоянии. В то же время, топлива поступает то же количество, что и раньше, ведь топливо дозируется, считывая показания с расходомера воздуха, который рассчитывает общее количество воздух для всех цилиндров сразу, и он просто не заметит, что какой-то цилиндр получает меньше воздуха. А так как смесь переобогащённая, то и нагара появляется больше, чем на других цилиндрах.

7. Так как шатун согнут, то и нагрузка на коленвал будет передаваться в другой плоскости- шатун будет давить не всей своей поверхностью, а только с какого-то бока, соответственно вкладыш будет изношен по краю.

Если выявлен хоть один из этих симптомов- ваш мотор погубил гидроудар.

Последствия гидроудара

Если ехать по луже на большой скорости и хватануть воду, то коленвал двигателя всё равно продолжит вращаться по инерции, а так как поршень внезапно станет, то шатун попадёт в жёсткую мясорубку- он будет серьёзно задавлен с двух сторон и это давление будет нарастать, так как коленвал продолжает своё движение. И если обороты двигателя будут высокими, инерция будет тоже хорошая, мотор сразу не остановится, то шатун в определённый момент сломается под нагрузкой.  А так как остатки шатуна скорее всего упрутся в стенку цилиндра, цилиндр будет пробит насквозь, а шатун покажется снаружи- это тот самый кулак дружбы.

Но если двигатель работал не на всех парах, инерция соответственно меньше, и этой силы не хватит, чтобы сломать шатун- двигатель просто остановится, заглохнет. Вот это уже более щадящий вариант. После того как заглохнет, его даже можно попытаться завести, и он с большой вероятностью заведётся. Бывает, поршень чуть перекосится и стартером такой двигатель не прокрутишь, но с толкача поршень срывается и мотор заводится. Даже свечи не надо выкручивать- вода к этому моменту скорее всего уже стечёт из камеры сгорания в поддон.

В таком состоянии двигатель будет вполне сносно работать- тысяч десять даже отъездит. Но потом всё равно покажет кулак дружбы, если продолжить эксплуатацию. Что произойдёт за это время,- на шатун постоянно действуют осевые нагрузки на растяжение-сжатие, а так как ось шатуна после гидроудара изогнута, а сам шатун ослаблен вследствие деформации, то на него действует уже изгибающая нагрузка, также знакопеременная. Вследствие этих изгибающих нагрузок в шатуне возникает усталостное разрушение в месте деформации. Происходит такая деформация в течение миллиона операций растяжения сжатия, а это примерно и есть те 10000 км пробега.

То есть, если у вашего мотора произошёл гидроудар, то он проедет максимум 10000 километров пробега, потом- полное уничтожение.

Также при гидроударе страдает механизм газораспределения- так как двигатель клинит, а распредвал всё ещё продолжает вращаться. Поэтому при ремонте все элементы ГРМ- ролики, натяжитель, ремень или цепь- всё под замену, иначе это всё потом заклинит и будет обрыв ремня/цепи  ГРМ и надо будет ремонтировать головку- менять и притирать клапана, а соответственно и разбирать двигатель заново.

Итак, гидроудар- очень затратная поломка, которая приводит к замене кучи запчастей- шатуны не восстанавливаются, детали ГРМ выходят из строя, а пробитый блок не ремонтируется. Всё это необходимо будет заменить, и тут встаёт вопрос- а не дешевле будет купить двигатель на разборке или заказать контрактный? Если покупать низ двигателя (блок в сборе без головки), то однозначно дешевле, но надо будет следить, чтобы не подсунули явный увал.