Гидроудар двигателя: что это, как происходит, последствия и что делать :: Autonews

Гидроудар двигателя автомобиля. Что делать, если после проезда через лужу автомобиль заглох.

29. 06.2021

    Гидравлический удар — это скачок давления в какой-либо системе, заполненной жидкостью, вызванный быстрым изменением скорости потока этой жидкости. (Источник — википедия).

   В отношении двигателя автомобиля, правильней будет даже сказать — «попадание несжимаемого объекта в рабочий объём двигателя». Вода, не имеющая свойства сжиматься, способна нанести значительные урон двигателю: поршень, не дойдя до мёртвой точки, начинает сжимать жидкость, это приводит к внезапной остановке и поломке двигателя. Среди распространенных последствий — излом шатуна или штока, разрыв прокладки, обрыв шпилек головки цилиндра, отсутствие компрессии цилиндра и, как следствие, — капитальный ремонт двигателя.

    Гидроудар может быть вызван следующими причинами — преодоление участка дороги с водой на большой скорости, а также если глубина воды, по которой передвигается автомобиль, выше верхней точки воздуховода машины.  (К сожалению, по этой причине встанет много автомобилей на ремонт в Москве после дождя 28-го июня 2021, да и в Курске таких автомобилей стало прилично).

    Не определяйте глубину лужи на глаз. Снижайте скорость. При малейшем подозрении на предельную глубину, лучше откажитесь от идеи ехать дальше.

Что делать, если двигатель автомобиля получил гидроудар.

    Но, к сожалению, не все ситуации можно просчитать. Разбираемся, что делать, если Ваш автомобиль получил гидроудар. Обращаем, Ваше внимание, что в данной статье мы говорим о гидроударе вследствие проезда через водную преграду.

     Первый признак получения гидроудара, если автомобиль заглох после проезда через лужу. 

    В этом случае запрещено крутить мотор стартером, так как это может привести к серьезным и дорогостоящим повреждениям.

— Снимите крышку воздушного фильтра, если она предусмотрена.

— Осмотрите полость на факт наличия жидкости.

— Если вода там присутствует, то и в поршневой системе она есть.

— Выкрутите все свечи, чтобы посмотреть, в какой из цилиндров попала жидкость.

— Попробуйте вручную покрутить силовой узел. Сделайте оборот коленчатого вала.

Если вы почувствуете, что поршень не прикасается к противовесам, значит, повреждения нет или оно несущественное.

— Попробуйте покрутить коленчатый вал уже стартером. Если внутри есть вода, она должна выйти из отверстий.

— Будьте предельно внимательны. При появлении любого нехарактерного шума во время работы мотор, отключайте стартер и больше не пытайтесь его вращать.

    Если есть возможность вызывайте эвакуатор и везите автомобиль на станцию, где его профессионально просушат.

    Если возможности такой нет, постарайтесь максимально просушить мотор, воздушный фильтр и воздуховод, не забывая о патрубках, где тоже может скапливаться жидкость. Затем попробуйте завести мотор и добраться своим ходом до автосервиса.

     Обязательно расскажите сотрудникам СТО о подозрении на гидроудар. Диагностика двигателя определит есть повреждения или нет.

     Опасность гидроудара также в том, что его последствия могут «вылезти» значительно позже. Вы выехали из лужи, поехали дальше, а спустя какое-то время автомобиль встал.

Гидроудар происходит следующим образом — при движении вверх поршень упирается в водяную «стену» и на шатун начинает действовать сильное усилие сжатия. Под действием силы сжатия шатун теряет устойчивость и начинает изгибаться, чтобы пройти положение ВМТ. В момент деформации в соединении поршня с шатуном возникает колоссальное усилие, сила трения в парах шатун/палец и палец/поршень резко увеличивается, и подвижность поршня относительно шатуна падает. В результате поршень стремится повернуться в цилиндре вместе с шатуном, крайне высокая нагрузка на одну сторону юбки шатуна приводит к ее деформации. Внешне поршень может выглядеть идеально, но стоит лишь взять в руки микрометр, как нарушение геометрии станет очевидным.

    Двигатель может «дать клина» и по другой причине. Сгибаясь, шатун укорачивается, и если он стал короче примерно на 3 мм и более, поршень в «сядет» на противовесы коленвала, повредится частично или развалится полностью.
Если воды попало немного, деформация шатуна будет небольшой. Незначительное повреждение может давать о себе знать слабым, едва заметным стуком.
Укорачивание шатуна приводит к изменению положения поршня и, как следствие, к снижению степени сжатия в цилиндре. Автовладелец может и не заметить этого. Но в дальнейшем тысяч через 5-7 может произойти усталостное разрушение шатуна.

    Понять, что произошел гидроудар можно по следующим признакам (это будет уже постфакт констатация)

— Деформированный воздушный фильтр. Вода покоробит гофру. Если фильтр у Вас из синтетических материалов, то этого признака не будет.

— Наличие явно заметного нагара на стенке цилиндра.

— Если шатун испытал гидроудар, его стержень при наблюдении в плоскости качания будет иметь вид характерной «змейки».

— Перекос осей, который в норме измеряется сотыми долями миллиметра, после гидроудара настолько велик, что часто заметен даже «на глаз».

— На стенках цилиндра, в котором поршень работал с перекосом, будут ответные следы.

— После деформации шатуна вкладыши также начнут работать с перекосом. На них появятся следы «диагонального» износа — блестящие полоски по краям.

Как избежать гидроудара двигателя.

• Если нет возможности объехать глубокую лужу, двигайтесь по ней со скоростью не более 10км/ч и на первой передаче.
• При проезде с большой скоростью большая вероятность, что воду засосет в камеру сгорания.
• Едем очень медленно и осторожно.
• Помните, что вода ни в коем случае не должна попасть в воздушный фильтр.
• Оценивайте возможности автомобиля адекватно. Не уверены — не едьте.

Но уж если так случилось — обращайтесь в автосервисы «Автопартия». Выполним профессиональную сушку, проведем диагностику двигателя и если нужно сделаем капитальный ремонт.

26.12.2022

Магазин Автопартия на проспекте Победы, 5 переехал с первого на второй этаж. Вход по центру здания.

Будем рады видеть автовладельцев Курска в обновленном магазине автозапчастей по тому же адресу: г. Курск, проспект Победы, 5, на втором этаже. Вход по центру здания, рядом с ёлочкой.

08.12.2022

Подготовка автомобиля к зиме

Подготовка автомобиля к зимнему сезону: переход на зимние условия эксплуатации требует определенной подготовки, и именно о ней мы и поговорим в этой статье. Зачем заехать на автосервис, какие автозапчасти проверить, а какие лучше поменять, что из автоаксессуаров приобрести обязательно, а что лучше иметь про запас.

01.11.2022

Активно переобуваем автомобили. Обратите внимание, предварительная запись избавит от очередей

Запишитесь на шиномонтаж в автосервисы Автопартия — предварительная запись избавит Вас от длительного ожидания очереди

31.10.2022

Как сэкономить на бензине за счет оптимизации расхода топлива

Очередной скачок цен на бензин заставил многих автоводителей всерьёз задуматься о том, чтобы пересесть на общественный транспорт и пользоваться автомобилем только в крайнем случае. Действительно, цены на бензин повышаются по поводу и без повода. Приходится задуматься об экономии? А можно ли сэкономить — оптимизировав расход бензина?

23.09.2022

Амортизаторы: чем опасен их износ, как определить, что пришло время их заменить

Амортизатор удерживает постоянный контакт колеса с дорогой, регулирует движение пружины, обеспечивая безопасное и плавное движение. Новые шины, надежные тормоза, а амортизаторы изношены? Движение — небезопасно! Амортизаторы — это такой же важный элемент для обеспечения безопасного вождения, как и тормозные колодки. Амортизатор отвечает за надежное сцепление колес с дорогой. А когда Вы последний раз проверяли амортизаторы?

14.09.2022

Подготовка автомобиля к осеннему сезону. Что делать при аквапланировании.

Осень – время «аквапланирования», на дороге образуется, так называемый водяной клин – вода не успевает уходить из-под протектора, и под ним образуется тончайшая пленочка, по которой скользит колесо. На мокрой листве можно заскользить всеми четырьмя колесами. Что делать, если Вы попали в аквапланирование, а также на что еще стоит обратить внимание при подготовке автомобиля к осеннему сезону.

23.08.2022

Поздравляем курян и всех россиян с Победой на Курской Дуге.

23 августа 1943 года — одна из важнейших дат Великой Отечественной и Второй мировой войны. В этом году отмечают 79 лет Победы на Курской Дуге.

16.08.2022

Бонусная система теперь и на автосервисах «Автопартия». Платите за ремонт автомобиля бонусами!

Предъявляйте Вашу карту «Автопартия» на автосервисах и получайте 5% обратно бонусами. Рассчитывайтесь бонусами, как за автозапчасти, так и за обслуживание и ремонт автомобиля.

28.06.2022

Создали специальный раздел на сайте, куда выкладываем фото интересных работ автосервисов Автопартия

Раздел постоянно пополняется и обновляется. Иногда приходится очень творчески подходить к различным случаям, например к такому, когда мыши прогрызли в авто все,что смогли. Или когда неисправный автомобиль, подъезжая уже к автосервису — загорелся (неисправная проводка была) и потушили, и отремонтировали.

07.06.2022

Выполним ремонт и диагностику систем кондиционирования автомобилей

Автосервисы «Автопартия» выполняют работы по диагностике и ремонту автокондиционеров. Также заправим и продезинфицируем. Обращайтесь — 74-74-30.

Гидравлический удар двигателя — что это? Последствия и решение вопроса

Ни один автомобиль не защищен от гидроудара. Если это произойдет, транспортному средству в большинстве случаев потребуется самый дорогой ремонт из возможных. Но зачастую это следствие не самого гидроудара, а того, что пытаются сделать водители, когда сталкиваются с этим явлением.

Итак, рассмотрим подробно ключевые вопросы, связанные с гидроударами.

Что такое гидравлический удар двигателя?

Это явление, когда вода попадает в цилиндр двигателя вместе с воздухом и топливом. Происходит это исключительно через впускной коллектор – единственное место, открытое для свободного доступа посторонних веществ в двигатель.

Вода может попасть в двигатель внутреннего сгорания двумя путями:

• Автомобиль на скорости падает в глубокую лужу. Помимо аквапланирования (это явление описано в отдельной статье ) в воздушный фильтр может попасть некоторое количество воды;
• Автомобиль припаркован на нижнем уровне подземной парковки, которая затоплена. Аналогичная ситуация возникает и в низменных участках затопляемых территорий.

Что происходит, когда вода попадает во впускной коллектор? Ничего не подозревающий водитель пытается завести машину. Стартер крутит маховик, кривошипно-шатунный механизм срабатывает вместе с механизмом газораспределения. Впускные клапаны в головке блока цилиндров открываются попеременно. Через отверстие в цилиндр поступает вода.

Из-за свойств воды и ее количества поршень не может совершить такт сжатия до конца. Но поскольку коленчатый вал продолжает вращаться, жидкость в камере сгорания продолжает сжиматься. Клапаны в этот момент закрыты. Воде некуда деваться, и она ищет слабое место. Так как процесс идет быстро, свеча заливается и цилиндр с водой внутри замерзает, но коленвал продолжает пытаться завести поршень в ту полость до конца такта сжатия.

Это гидроудар, а не просто плавное сжатие. Из-за резкого действия выходят из строя детали мотора. Здесь все зависит от того, что окажется слабее: блок двигателя, шатун, поршень или сам коленвал.

Основные признаки гидравлического удара

Вот как определить, что автомобиль пострадал от гидравлического удара. Во-первых, постоянным спутником этого явления являются высокие уровни воды. Это может быть затопление парковки или наезд на глубокую лужу. Некоторые водители, видя, как автобусы впереди преодолевают брод, думают: «Я осторожен», но волна перед капотом не учитывает пожелания автовладельца.

В этой ситуации играет роль положение патрубка модуля воздушного фильтра. Приверженцы путешествий по бездорожью для предотвращения подобных проблем вынесли воздухозаборник вообще на крышу.

Если автомобиль попал в огромную лужу, а вода почти достигла верхней кромки радиатора, то явными признаками гидравлического удара являются следующие факторы:

• Воздушный фильтр мокрый;
• Вода в модуле впускного коллектора;
• Работа мотора сопровождалась перебоями в скорости и сильными вибрациями.

Что делать если случился гидроудар

Если все эти факторы сошлись, то нужно сделать следующее:

• Заглушим машину. Вы не можете идти дальше. В некоторых случаях агрегат, подвергшийся гидроудару, не заглохнет, а продолжит работать, нанося все новые и новые повреждения;
• Поднимите капот, проверьте, нет ли воды в воздушном фильтре. Иногда бывает так, что на самом фильтрующем элементе капель нет, но он деформирован. Это также может быть признаком гидравлического удара;
• Снимите фильтр и осмотрите полость воздуховода. Если на его стенках есть капли, то велика вероятность того, что нестабильная работа агрегата связана с гидроударом;
• При наличии влаги ее необходимо удалить. Лучше это делать сильно впитывающими материалами, например, хлопчатобумажной тряпкой или сухой салфеткой;
• Следующим шагом выкручиваем свечи и пытаемся завести двигатель. Если стартер правильно крутит коленчатый вал, это хорошо — подклинивания двигателя не произошло;
• В дороге дальнейшие процедуры проводить нельзя, поэтому вызываем эвакуатор или буксируем машину на СТО или в наш гараж.

В мастерской разбираем впускной тракт и сушим его. Если этого не сделать, то к утру следующего дня все капли соберутся в одном месте и при запуске двигателя будут успешно втягиваться потоком воздуха в цилиндр. От этого иногда, даже на первый взгляд, в исправном и сухом агрегате внезапно образуется гидроудар.

Ввиду вышеизложенного, если машина сделала глоток воды, лучше обратиться к специалисту.

Последствия гидроудара двигателя: чем это грозит

Последствия гидроудара зависят от того, сколько воды попало в мотор. Тип силового агрегата также имеет немаловажное значение. Итак, дизель работает с экстремальным сжатием воздуха, поэтому последствия будут более разрушительными, даже при небольшом количестве воды.

Важно, в каком режиме работал агрегат, когда в него попала вода. Так, на холостом ходу двигатель просто заглохнет, так как коленчатый вал испытывает чрезмерное сопротивление вращению. Если машина преодолела глубокий брод на большой скорости, то поломка шатунов или разрушение колец гарантированы.

В таких условиях двигатель может не заглохнуть. В этом случае, если продолжить движение, сломанная деталь может пробить блок или мотор просто заклинит.

Самым минимальным последствием гидроудара является капитальный ремонт мотора. В худшем случае его замена. А если машина дорогая, то эта процедура сродни покупке нового транспортного средства.

Повреждение коленчатого вала

Коленчатый вал изготовлен из материалов, способных выдерживать значительные скручивающие нагрузки. По этой причине эта деталь не ломается при гидроударе.

Если после разборки ДВС была обнаружена деформация элемента, то чаще всего это происходит из-за работы узла с поломанными деталями цилиндро-поршневой группы. Клин коленчатого вала возникает при перегреве двигателя и деформации его деталей из-за большой нагрузки.

Во время «капиталки» двигателя моторист подскажет, почему именно заклинил коленвал.

Ремонт двигателя после гидроудара

Промытый мотор необходимо частично разобрать. Голову снимают и проверяют состояние КШМ. Цилиндры двигателя осматривают на наличие царапин. Стоит учесть, что после демонтажа головки потребуется замена прокладки (как это сделать, читайте в здесь ). Если водитель попал в глубокую лужу и попытался заставить машину ехать дальше, то, скорее всего, потребуется капитальный ремонт ДВС.

Часто бывает, что двигатель перенес гидроудар, а водитель ничего не предпринимал. Во время езды появились посторонние шумы, но на них не обращали внимания. В результате сломанные детали кривошипно-шатунного механизма повредили исправные элементы, и двигатель пришел в негодность.

Как избежать гидравлического удара двигателя?

Для обычных легковых автомобилей лучше всего максимально снизить скорость перед лужей. Это не только предотвратит гидроудар, но и предотвратит повреждение ходовой части автомобиля. Не зря в народе говорят: «Не знаешь брода — не ходи в воду».

Если автомобиль используется для преодоления всевозможных внедорожных препятствий, в том числе и глубоких бродов, то в этом случае многие любители бездорожья устанавливают шноркель. Это пластиковый или металлический воздухозаборник, всасывающий воздух на уровне крыши.

Если нет возможности переждать непогоду, а водить машину приходится по мокрой дороге, то есть одно важное правило. Когда лужа такая большая, что объехать ее невозможно, выбираем ту самую «отмель» и едем на минимальной скорости. Чем медленнее движется машина, тем лучше — перед капотом не будет образовываться волна. После преодоления препятствия лучше в качестве профилактики остановиться и проверить состояние воздушного фильтра.

Итак, как мы видим, гидроудар – это не очередной велосипед автомобилистов, а реальная опасность, которую можно предотвратить.

И напоследок — видео эксперимент работы гидроудара:

ГИДРОУДАР ДВИГАТЕЛЯ на 100 км/ч!

Посмотреть это видео на YouTube

Вопросы и ответы:

Как определить, был ли гидроудар в двигателе? Мокрый воздушный фильтр (не всегда на это указывает), перебои в работе двигателя, вибрации, недавно машина нырнула в глубокую лужу (даже капот накрылся).

ККакие последствия гидроудара двигателя? В небольших количествах вода приводит к нестабильной работе агрегата до тех пор, пока она не будет удалена из него. В больших количествах может вызвать деформацию шатунов и даже поломку блока.

Каковы признаки гидравлического удара? После серьезного «плавания» двигатель остановился и не заводится, а попытки его запуска сопровождаются жуткими звуками (стук металла – обрыв или деформация шатуна).

Причины гидравлического удара (часть первая)

В первой части этой колонки, состоящей из двух частей, мы дадим определение гидравлическому удару и исследуем события, которые его вызывают. Мы также постараемся получить представление о дополнительном давлении, которое оно создает. Чтобы прочитать вторую часть, нажмите здесь.

Что такое гидроудар?

Гидравлический удар (также гидравлический удар) представляет собой скачок давления, который может возникнуть в любой насосной системе, который подвергается резкому изменению скорости потока и обычно возникает в результате пусков и остановок насосов, открытия и закрытия клапанов или разделения столба воды и закрытие. Эти резкие изменения могут привести к тому, что весь или часть протекающей водной толщи претерпит изменение импульса. Это изменение может вызвать ударную волну, которая распространяется между создавшим ее барьером и вторичным барьером. Если интенсивность ударной волны высока, может произойти физическое повреждение системы. Как ни странно, гидравлический удар может быть более серьезной проблемой в системах с низким давлением.

Гидравлический удар является еще одним примером сохранения энергии и возникает в результате преобразования энергии скорости в энергию давления.

Поскольку жидкости имеют низкую сжимаемость, результирующая энергия давления имеет тенденцию быть высокой.

Возможно, лучший способ визуализировать гидравлический удар — начать с гипотетического примера. На рис. 1 ниже показан насос, перекачивающий воду в трубу, которая была пустой на момент запуска насоса. Два клапана, расположенные на нагнетании насоса и на дальнем конце трубы, полностью открыты и могут мгновенно закрываться. Труба, клапаны и другие фитинги совершенно неэластичны, и объем не может измениться независимо от давления. Столб воды, протекающей по трубе, также имеет идеально плоскую переднюю кромку, которая соответствует внутреннему диаметру поперечного сечения трубы. Когда передняя кромка водяного столба достигает нижнего клапана, он закрывается почти со скоростью света и не захватывает воздух перед водяным столбом.

Рисунок 1

Несмотря на то, что передняя кромка коснулась закрытого клапана, поток в трубу продолжается в течение следующих нескольких миллисекунд. Как только поток прекращается, верхний клапан закрывается (на этот раз с истинной скоростью света), и столб воды полностью изолируется между двумя клапанами. Какие события происходят, когда колонка ударяется о закрытый клапан, расположенный ниже по потоку, и почему вода продолжает поступать в трубу, даже если клапан закрыт?

Если бы эта движущаяся колонна была колонной из металла, а не из воды (конечно, гипотетически), могло бы произойти несколько вещей. В зависимости от его коэффициента восстановления (его способности избегать необратимого повреждения) кинетическая энергия из-за потока (движения) может быть преобразована в механическую энергию, когда передняя кромка металлической колонны прижимается к закрытому клапану. Если бы это произошло, колонна остановилась бы и осталась бы неподвижной у клапана. Если его восстановление достаточно велико, чтобы предотвратить раздавливание, та же самая кинетическая энергия может быть использована для изменения его направления в форме отскока. Независимо от результата «целая» металлическая колонна либо остановится, либо отскочит в противоположном направлении. Ни одно из этих событий не происходит, когда участвует вода.

Вода почти несжимаемая жидкость, что позволяет предположить, что она слегка сжимаема. При температуре окружающей среды 1 psi уменьшит его объем примерно на 0,0000034 процента. Это кажется довольно маленьким, но чем больше объем, тем легче увидеть эффект. Например, если бы вода не сжималась, уровень моря был бы примерно на 100 футов выше нынешнего уровня! При очень высоких давлениях, скажем, 40 000 фунтов на квадратный дюйм, его сжимаемость увеличивается примерно до 10 процентов. Но большая часть воды — это не просто вода, она также содержит воздух, состоящий в основном из азота (78 процентов) и кислорода (21 процент). Иначе рыбе не выжить! Растворенный воздух составляет около 2 процентов от заданного объема необработанной воды и существенно повышает ее сжимаемость.

Почему

Именно сжимаемость воды (и растворенного воздуха) заставляет воду вести себя иначе, чем металлическая колонна. Если бы он не сжимался, его передняя кромка была бы постоянно раздавлена ​​или вся колонна отскакивала бы назад. Когда передняя кромка водяного столба ударяется о закрытый клапан, он резко останавливается. Поскольку вода за передней кромкой все еще находится в движении, она начинает сжиматься. Это сжатие по всей длине колонны позволяет небольшому количеству воды продолжать поступать в трубу, даже если передняя кромка остановилась. Когда поток прекращается, вся его кинетическая энергия движения и энергия сжатия преобразуется в энергию давления.

Сжатие начинается на передней кромке водяного столба, и, поскольку производимая им дополнительная энергия не может продолжаться дальше закрытого клапана, генерируется волна давления или ударная волна, которая движется по пути наименьшего сопротивления, который в данном примере идет назад по течению . Его возникновение похоже на эхо, возникающее, когда звуковая волна, распространяясь по воздуху, сталкивается с подобным барьером. Когда волна попадает на входной клапан, она отражается вниз по потоку, но с меньшей интенсивностью. Это возвратно-поступательное движение продолжается до тех пор, пока потери на трение и отражение не заставят волну исчезнуть. Скорость, с которой распространяется волна, и энергия, которую она теряет при движении, зависят от плотности и сжимаемости среды, в которой она распространяется. Плотность и сжимаемость воды делают ее хорошей средой для генерации и передачи ударных волн.

Волны давления, создаваемые гидравлическим ударом, имеют характеристики, аналогичные характеристикам звуковых волн, и распространяются с такой же скоростью. Время, необходимое для того, чтобы волна давления гидравлического удара прошла по длине трубы, равно просто длине трубы, деленной на скорость звука в воде (примерно 4860 футов/сек). В анализе гидравлического удара часто используется постоянная времени, описывающая продвижение волны от ее начала до вторичного барьера, а затем обратно. Он принимает вид Tc = 2L/a (где L — длина трубы, а — скорость волны, т. е. скорость звука). В трубе длиной 1000 футов волна может совершить полное путешествие туда и обратно менее чем за полсекунды.

Давление, создаваемое этой ударной волной, прямо пропорционально скорости волны и скорости течения воды в трубе. Хотя приведенное ниже уравнение не учитывает влияние длины, диаметра и упругости трубы, оно дает некоторое представление о дополнительном давлении, создаваемом волной давления гидравлического удара.

P(добавочное) = aV / 2,31g

P — дополнительное давление, создаваемое ударной волной, a — скорость волны, V — скорость течения воды в трубе в футах в секунду, g — универсальная гравитационная постоянная @ 32 фута/сек2, а 2,31 — постоянная преобразования давления. При скорости трубопровода 5 футов/сек² дополнительное давление, создаваемое ударной волной, составляет примерно 328 фунтов на квадратный дюйм. Увеличение этой скорости до 10 футов в секунду увеличивает дополнительное давление примерно до 657 фунтов на квадратный дюйм.