Последствия гидроудара двигателя: что это, как происходит, последствия и что делать :: Autonews

Причины и последствия гидроудара двигателя

Гидроудар двигателя — это попадание воды в надпоршневое пространство цилиндров двигателя, что вызывает резкое повышение давление и разрушение элементов цилиндропоршневой группы двигателя (ЦПГ).

Причины гидроудара

В двигатель автомобиля  вода чаще всего попадает через  систему впуска, обеспечивающую подачу воздуха в цилиндры. Несмотря на то, что воздушный фильтр располагается над двигателем, нередко бывают ситуации, когда при преодолении глубокой лужи на большой скорости вода, как волна, перетекает по капоту и через воздухозаборники попадает в подкапотное пространство. А эти воздухозаборники находятся возле корпуса воздушного фильтра. А далее вода вместе с воздухом засасывается и через впускной коллектор попадает в цилиндры.

Отметим, что жидкость попадает в цилиндры не только через систему впуска. Пробой прокладки ГБЦ, при котором трещина соединяет между собой канал системы охлаждения и цилиндр, тоже вызовет попадание воды в цилиндр.

Пока трещина маленькая, особой опасности она не представляет. То небольшое количество охлаждающей жидкости, которая попадает в камеру сгорания, будет выводиться. Но если прокладку не заменить и продолжать эксплуатировать авто, трещина со временем разрастется, поэтому количество жидкости, проникающей в цилиндр, увеличится. В конечном итоге произойдет гидроудар, поскольку ОЖ уже не сможет вывестись из цилиндра через систему отвода выхлопных газов.

Что происходит в цилиндре при попадании воды?

Топливо – тоже жидкость, но оно подается в цилиндры в небольших количествах, и к тому же оно – легкоиспаримое. В цилиндрах бензин переходит в газообразное состояние. А газ запросто сжимается под давлением, чего не скажешь о воде.
Любая жидкость – несжимаема. Если много воды попадет в цилиндр, то на такте сжатия поршень поднимет ее вверх, и как только она заполнит все свободное пространство камеры сгорания, она начнет выполнять роль упора для поршня.
В результате, в камере сгорания резко повышается давление, причем настолько сильно, что элементы ЦПГ не выдерживают нагрузки, поэтому деформируются и разрушаются.

Последствия попадания воды

Для водителя гидроудар проявляется в виде резкой остановки мотора, в некоторых случаях сопровождаемой ощутимым ударом. Сила гидроудара зависит от двух условий:

• оборотов двигателя;
• количества проникшей в цилиндр жидкости.

Чем выше обороты, тем разрушительней последствия. То же касается и объема жидкости.
При несильном гидроударе особых негативных последствий может и не быть. Но это не значит, что можно сразу же продолжать эксплуатацию авто, поскольку требуется проведение мероприятий для устранения последствий.

Последствиями среднего по силе гидроудара являются изогнутые шатуны. Основная нагрузка при сжатии жидкости приходится именно на них. При этом деформация нередко сопровождается столкновениями изогнутого штока со стенками цилиндра.

Самый большой урон получается при сильном гидроударе. При нем повреждения получают не только шатуны. Из-за сильного изгиба штока разрушается поршень, а сам шатун либо срывает с коленчатого вала, либо он пробивает стенку блока цилиндров.

Бывает и так, что возникающее высокое давление приводит к разрыву шпилек или болтов крепления головки блока, ее изгибу, повреждению прокладки ГБЦ.

Помимо ЦПГ от гидроудара повреждения получает и газораспределительный механизм, точнее его привод. При попадании жидкости кривошипно-шатунный механизм резко «стопорится», но инерцию никто не отменял, поэтому привод ГРМ еще продолжает небольшое движение. В результате ременной привод обрывается, цепной же – растягивается. Возникшая нагрузка воздействует и на натяжные механизмы привода, повреждая их.

В общем, при сильном гидроударе двигатель получится восстановить, если блок «выдержал». Но определить это можно только после тщательной диагностики.

Но даже средний по силе удар приводит к дорогостоящему и трудоемкому ремонту, поскольку приходится менять поршни с кольцами, шатуны, цилиндры же нужно протачивать.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Диагностика и ремонт

Видео: Гидроудар и последствия на Приоре

После остановки авто посреди лужи водители пытаются запустить мотор и выбраться из лужи. Эта ошибка приводит к повышению степени повреждения.
Если появилась вероятность, что в двигатель попала вода, нужно сначала провести ряд процедур, чтобы точно установить, что стало причиной остановки мотора. Конечно, стоя посреди лужи что-либо предпринимать сложно, но и двигатель крутить стартером в надежде, что он заведется – нельзя. Поэтому просим кого-то взять машину на буксир или же вызываем эвакуатор, чтобы отправить автомобиль на СТО, где проводится осмотр.

Можно попробовать провести диагностику самому.

Процедура проверки мотора  несложная и проводится она так:

1. Открываем капот.
2. Снимаем крышку корпуса воздушного фильтра, осматриваем корпус изнутри, а также проверяем рукой состояние фильтрующего элемента. Если корпус и фильтр  сухие, то гидроудара не было, а двигатель заглох по другой причине (обычно она кроется в промокании проводки). Если же корпус и фильтр  мокрые, то остановка вызвана гидроударом.
3. Удаляем остатки воды из корпуса фильтра.
4. Выкручиваем свечи.
5. Аккуратно и плавно ключом прокручиваем коленчатый вал, прислушиваясь, нет ли скрежета или сторонних звуков при вращении.
6. Сделав несколько оборотов и убедившись, что вал крутится легко,  приступаем к просушке цилиндров.
7. Просушка делается стартером. Раскручиваем двигатель, чтобы поршни вытолкали воду из цилиндров через свечные отверстия.
8. Проверяем компрессию в цилиндрах. Если на одном из цилиндров погнут шатун, то компрессия на нем сильно упадет.
9. Для заключительного этапа проверки двигателя после гидроудара применяется технический фонендоскоп. Им следует воспользоваться даже если во всех цилиндрах компрессия соответствует норме.

Для проверки фонендоскопом ставим на место свечи и запускаем мотор, но нагрузку давать на него не стоит. Сразу же после запуска прослушиваем двигатель фонендоскопом, особенно в районе шатунов. Никаких сторонних звуков при прослушивании мотора быть не должно, если же они есть, лучше сразу же заглушить мотор.

В случае, когда в двигателе никаких признаков повреждения от гидроудара не обнаружено, то можно продолжить эксплуатацию авто, но воздушный фильтр меняется.
Если проявляются признаки повреждения силовой установки, то снимается и полностью разбирается двигатель,  делается дефектовка и замена поврежденных составляющих.

Чтобы избежать гидроудара или минимизировать последствия, глубокие лужи следует преодолевать на очень малой скорости. При этом, если впереди идет другая машина, лучше остановиться и подождать, пока не успокоится поверхность воды, что снизит вероятность накатывания ее на капот. А еще лучше постараться объехать водное препятствие, ведь лучше потратить немного больше бензина на объезд, чем ремонтировать двигатель.

Последствия гидроудара двигателя, кто виноват и что делать?

Последствия гидроудара двигателя в большинстве случаев – это полная неисправность мотора. Если повезет, движок просто на время заглохнет. Примечательно, что попадание воды в двигатель – это полбеды, другая половина несчастья кроется в неграмотных действиях водителя в случае гидроудара. Почему возможен гидроудар, как его избежать и какие меры принимать, если неприятность уже произошла – читаем дальше.

Если вы счастливый обладатель спорткара или другого «низкого» авто, не стоит увлекаться ездой по мокрым дорогам, поскольку для таких авто попадание даже в небольшую лужу может стать большой проблемой. Для всех остальных также есть правило – вода не должна достигать верхнего уровня колес.

Вовремя распознать признаки гидроудара двигателя и начать действовать правильно увеличивает шансы на его спасение. Перечислим некоторые типичные ситуации:

• Мотор резко заглох посреди лужи или сразу после того, как вы через нее проехали, при этом вы услышали резкий хлопающий звук. Не пытайтесь завести двигатель. Выкрутите все свечи и разберите кожух воздушного фильтра. «Прокрутите» мотор, чтобы из него вышла вода, а затем вызовите эвакуатор для транспортировки авто на СТО.
• После того, как вы вынули свечи и разобрали кожух, двигатель не заводится. Это говорит о разрыве блока цилиндров, а значит, о необходимости капитального ремонта двигателя.
• Машина простояла некоторое время в гараже после того, как в мотор попала вода. Это самое худшее, что может быть, поскольку коррозия уже наверняка успела «съесть» поршневые кольца и цилиндры. Единственный выход – менять двигатель.

А вот и нетипичная ситуация: из-за заводского брака или еще по какой-то причине из строя резко вышла турбина. Из-за этого моторное масло попадает в цилиндры, что также провоцирует гидроудар.

Теперь, когда ясно, что делать при гидроударе двигателя, выясняем, что делать, чтобы этого гидроудара избежать. Во-первых, нельзя ездить по лужам на высокой скорости, а лучшее вообще постараться их объезжать. Во-вторых, не выезжайте на машине в сильный ливень или бурю. Если уж другого выхода нет – то ли климат такой, то ли дорог нет вообще – значит, надо покупать внедорожник.

В противном случае, если в двигатель попадает объем воды, который больше объема камеры сгорания, он просто не сможет сжать воду в цилиндрах (вода в принципе несжимаемое вещество) и получит роковой гидроудар. Последствия гидроудара двигателя более чем неприятны: погнутый шатун, поломанный кулак, разорванные поршни или вообще все разом.

Тяжесть повреждений определяется количеством проникшей в мотор жидкости и количеством неправильных действий водителя после гидроудара. Так что не надо испытывать судьбу и заводить мотор с толкача. Вызывайте эвакуатор и прямиком на СТО – это единственный способ спасти «сердце» вашего авто.

Эффекты водяного удара

Для кого-то это просто характер старого дома — этот громкий лязг, когда перекрываешь воду. Таким образом, можно легко проигнорировать или списать на нет. Не делайте этого — это признак гидравлического удара.

Всего лишь несколько последствий отказа от этой проблемы: выдутые уплотнения, прокладки, диафрагмы или разрушенные счетчики и манометры. Все это приводит к тому, что деньги тратятся там, где вы, скорее всего, не хотите их тратить.

Первым признаком присутствия WH в водопроводной системе является один или несколько ударов, за которыми следует эхо после отключения источника воды. Обычно вода течет по трубам в постоянном режиме, который по своей природе не останавливается. Таким образом, может быть довольно очевидно, что существует проблема, требующая внимания.

Несколько соображений при работе с гидроударником включают размер трубы, скорость закрытия клапана и скорость воды. С точки зрения размера трубы, чем короче труба, тем быстрее вода может беспрепятственно течь.

Если установить более длинную трубу, могут возникнуть проблемы с гидравлическим ударом. Когда клапан быстро закрывается, это создает эффект ударной волны для воды в трубе. Его скорость слишком быстро останавливается, и вода падает в систему, создавая слышимый стук.

Точно так же, если вода течет очень быстро, закрытие клапана снова вызовет эффект ударной волны.

Итак, теперь вы знаете, что у вас, вероятно, есть эта проблема , когда вы слышите характерный шум, и вам нужно провести расследование. Давление, вызванное резкой остановкой, может вызвать сбои системы, среди других упомянутых проблем.

Понимание давления в вашей системе может помочь вам найти проблему и, следовательно, решить ваши проблемы с WH. Традиционная математика — это проверенный и верный способ выяснить, какое давление создается, когда клапан закрыт.

Используйте следующую формулу, чтобы найти соответствующее давление: P=(0,07)(V)(L)/t + P1, где P=увеличение давления, P1=давление на входе, V=скорость потока в футах в секунду, L=на входе длина трубы в футах и ​​t=время закрытия клапана в секундах.

Чтобы использовать эту формулу, вы соберете необходимые данные для решения для P. Вот пример: если у вас есть труба длиной 40 футов вверх по течению, время закрытия клапана 48 мс, рекомендуемая скорость трубопровода из ПВХ 5 футов в секунду. , и давление на входе 50 фунтов на квадратный дюйм, решите для P, чтобы получить 331,67 фунтов на квадратный дюйм.

С рекомендуемым максимальным давлением для дома около 80 фунтов на квадратный дюйм вы можете видеть, что наш сценарий в формуле намного выше безопасного уровня. Это также может помочь вам отрегулировать компоненты, чтобы отрегулировать давление до более приемлемого уровня. Если вам не хватает информации для использования этой формулы, купите манометр в ближайшем хозяйственном магазине.

Теперь, когда вы знаете о проблеме и о том, насколько ее нужно облегчить, есть несколько решений, которые следует рассмотреть. Новые трубопроводы должны включать воздушные камеры или подушки для сжатия возможной ударной волны воды.

Старые системы, в которых уже есть эти камеры, могут просто нуждаться в очистке, чтобы решить эту проблему. Если камеры заполнены остатками или заболочены, они не будут эффективны для предотвращения проблемы. В этом случае просто прочистите трубопровод. Если трубы вообще не имеют камер, установите на подающей линии редукционный клапан или уменьшите напор воды.

Предотвращение повреждения насосов и трубопроводов гидравлическим ударом

ЧТО ТАКОЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР?

Гидравлический удар возникает при быстром изменении расхода жидкости в трубе. Он также известен как «напорный поток». Это может вызвать очень высокое давление в трубах, очень большие нагрузки на опоры труб и даже внезапные изменения направления потока. Это может привести к разрыву труб, повреждению опор и трубных эстакад, а также протечкам в местах соединений.

Гидравлический удар может произойти с любой жидкостью в любой трубе, но серьезность зависит от конкретных условий жидкости и трубы. Обычно это происходит в жидкостях, но может происходить и в газах. Это может привести к разрыву труб и разрушению конструкций.

В этой статье описываются условия, которые с наибольшей вероятностью могут привести к гидравлическим ударам, а также проблемы, с которыми могут столкнуться проектировщики и операторы насосов и трубопроводов. В нем также описаны некоторые способы решения проблем.

КАК ЭТО ПРОИСХОДИТ И КАКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ?

Повышение давления происходит каждый раз, когда жидкость ускоряется или замедляется из-за изменения состояния насоса или изменения положения клапана. Обычно это давление невелико, а скорость его изменения постепенна, а гидравлический удар практически незаметен. Однако при некоторых обстоятельствах создаваемое давление может достигать многих десятков бар, а усилия на опорах могут достигать многих тонн, превышающих их технические характеристики. В трубных мостах могут возникать сопутствующие повреждения. Риск для безопасности, активов и окружающей среды очевиден.

Легкий гидравлический удар можно определить по движению трубы, стуку и пульсации потока. Серьезный гидравлический удар дает те же эффекты, но они могут быть достаточно сильными, чтобы вызвать серьезные повреждения, и могут произойти только один раз! Системы трубопроводов, характеристики которых могут привести к серьезному удару, должны быть проанализированы с помощью компьютерного программного обеспечения, особенно если по ним передаются опасные химические вещества. Его присутствие также иногда можно выявить по неожиданному открытию предохранительных клапанов.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ПРИ ГИДРОУДАРЕ?

Гидроудар – ударная волна, проходящая по трубе в результате резкого изменения расхода. Наиболее распространенной причиной является слишком быстрое закрытие клапана или внезапное срабатывание или запуск насоса. Это вызывает ударную волну, которая начинается в клапане или насосе и проходит по трубе, изменяя скорость жидкости по мере ее прохождения. Это причина высокого давления. Если волна острая и проходит через изгибы трубы, скачкообразное изменение давления может вызвать неуравновешенные силы, которые будут перемещать трубу. Это может привести к тому, что труба сойдет с опор или передаст усилие на анкеры. Волна давления может проходить через насосы, повреждая рабочее колесо и привод.

КАК ЕЩЕ МОЖЕТ ПРОИЗОЙТИ ГИДРОУДАР?

Гидравлический удар также может быть вызван кавитацией из-за того, что давление падает ниже давления пара, а затем пузырьки схлопываются при обратном повышении давления. Это может произойти после клапана или после насоса. Когда клапан закрывается или насос отключается, давление ниже по потоку может упасть до уровня, при котором жидкость закипает, создавая паровую полость. Это всасывание может привести к обратному течению жидкости и разрушению полости при приближении к закрытому клапану или остановленному насосу. При столкновении с клапаном или насосом может возникнуть сильный удар.

Закрытие обратных клапанов также может вызвать гидравлический удар. Некоторые системы очень подвержены этому, и использование простого поворотного обратного клапана может привести к сильному гидравлическому удару. Некоторые компании производят обратные клапаны, которые минимизируют гидравлический удар, вызванный их работой.

Образование полостей в верхних точках труб из-за превышения барометрической высоты вертикальных стоек также может вызвать гидравлический удар при возобновлении потока.

КАК МОЖНО ОПРЕДЕЛИТЬ ВОЗМОЖНЫЕ СИТУАЦИИ С ГИДРОУДАРОМ?

Невозможно дать простые и безошибочные правила для выявления потенциального гидравлического удара. Существуют компьютерные программы, которые позволяют моделировать системы трубопроводов и выявлять любые потенциальные проблемы с гидравлическим ударом. В опытных руках их также можно использовать для поиска наилучшего решения любых подобных проблем. Простые проверки можно выполнить путем ручного расчета, а у некоторых поставщиков есть номограммы, помогающие предсказать молоток и спроектировать подходящие облегчители. Однако большинству систем требуется хорошее компьютерное программное обеспечение, чтобы сделать это точно.

КАКОЕ КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОСТУПНО?

Существует несколько программ, включая Flowmaster, HiTrans, Hammer и Wanda. Автор имеет большой опыт работы с Flowmaster и HiTrans, а также некоторый опыт работы с Hammer. Все это эффективные программы, но для их уверенного использования требуется значительная подготовка и опыт. HiTrans недорог, но подходит только для простых систем, в то время как другие могут моделировать сложные сети, но дороги. Все они дают точные результаты по давлению, создаваемому в системе. Flowmaster и HiTrans не способны вычислять силы, но автор разработал электронные таблицы, в которых берутся результаты динамики давления и времени и анализируются на предмет пиков давления и силы, а также времени действия. Hammer может рассчитать мгновенные значения силы в трех измерениях с учетом подходящей входной информации о трубе. Результаты программ могут быть загружены в программы анализа напряжений, такие как Caesar, для учета других напряжений в трубах. Однако анализ сил сложен, поскольку силы могут иметь продолжительность от нескольких секунд до нескольких миллисекунд.

ЕСЛИ У МЕНЯ ЕСТЬ ПРОБЛЕМА, КАК ЕГО РЕШИТЬ?

В качестве быстрого решения, если проблема связана с клапаном, сильно замедлите его! Существует эмпирическое правило «время закрытия 1 секунда на каждый дюйм диаметра трубы», но я считаю его недостаточным и рекомендую 5 секунд на дюйм диаметра или больше. Если это насос, установите многооборотные клапаны (приспособьте редукторы к дроссельным и шаровым кранам) и заставьте операторов использовать их медленно.

Однако гораздо лучше смоделировать систему с помощью подходящего программного обеспечения, тогда все потенциальные решения могут быть протестированы в модели, что позволит проектировщику выбрать лучшее и наиболее экономичное решение для своей системы трубопроводов. Это должно быть обязательным для длинных трубопроводов (скажем, > 500 м), по которым транспортируются токсичные или легковоспламеняющиеся материалы.

Решения зависят от обстоятельств каждой ситуации. Они могут включать следующее:

1 Устраните причину молотка.

Некоторые причины могут быть устранены путем устранения или контроля проблемного элемента. Помимо обсуждавшихся ранее элементов, это могут быть вибрационные предохранительные клапаны, быстродействующие аварийные запорные клапаны и некоторые ручные запорные клапаны, например дроссельные заслонки. Устройства плавного пуска могут помочь при некоторых проблемах с гидравлическим ударом, вызванных насосами.

2 Уменьшить скорость откачки.

Это можно сделать, используя трубу большего диаметра или меньший расход.

3 Укрепите трубу.

Это может быть дорого, но может быть решением, если характеристики трубы превышаются лишь незначительно.

4 Запорные клапаны или используйте клапаны с лучшими характеристиками нагнетания в системе трубопроводов.

5 Используйте расширительные баки.  Они позволяют жидкости выходить из трубы или поступать в нее при возникновении гидравлического удара и обычно встречаются только в водяных системах.

6 Использование ARESLEVIATors . Они аналогичны демпферам пульсаций, обычно устанавливаемым на поршневые насосы, только намного крупнее.

 

 

7 Используйте маховики насоса.  Их можно использовать, когда гидравлический удар является следствием слишком быстрого замедления работы насоса после отключения.

8 Использование давления. Не подходят для работы с токсичными материалами, если не предусмотрена система улавливания.