Гідроудар в циліндрі відбувається тоді, коли обсяг рідини, що потрапила в циліндр, перевищує обсяг камери згоряння при положенні поршня у верхній мертвій точці (ВМТ). На відміну від повітря або паливо-повітряної суміші вода нестисливої. А раз так, то відбувається наступне. На такті стиснення обидва клапана закриті, а поршень рухається вгору, стискаючи топливовоздушную суміш. Наявність води в циліндрі робить процес наростання тиску більш швидким, а при підході поршня до ВМТ він може просто «впертися» в воду. Тиск в циліндрі виросте тоді багаторазово.
Сила тиску, прикладена до поршня, передається через поршневий палець на шатун, викликаючи в останньому великі напруги стиснення. Інерція обертового колінчастого вала велика: не треба забувати, що при включеній передачі колінвал додатково прокручується за рахунок інерції автомобіля, що рухається. І шатун потрапляє «між молотом» і ковадлом »: з одного боку поршень (його не пускає далі вода), а з іншого - колінвал, що обертається іншими циліндрами і всією масою автомобіля.
Результат? Шатун деформується - його стрижень згинається в площині обертання коленвала. Точніше, втрачає стійкість під дією стискаючого навантаження, причому відстань між центрами отворів верхньої і нижньої головок зменшується.
А що з двигуном? У такій ситуації він, як правило, зупиняється надто велике гальмівне зусилля води. Причому зупинка відбувається незалежно від частоти обертання. Але при високій частоті обертання наслідки можуть носити просто катастрофічний характер.
Що ще може постраждати при гідроударі?
Гнутим шатуном наслідки гідроудару не вичерпуються. Наприклад, на поршневий палець діє та ж сила, і він вигинається. Це легко перевірити, приклавши до деформованому пальцю лекальну лінійку або палець нормальний.
Для поршнів гідроудар також не проходить безслідно - відомо чимало випадків їх пошкодження. Зазвичай деформується навантажена сторона спідниці. Відбувається це в такий спосіб. Сила тиску на поршень поблизу ВМТ дуже велика, а це значить, що різко зростає сила тертя в з'єднанні поршня з пальцем. В результаті під час перекладання в ВМТ поршня важко повернутися на пальці. Тому він повертається разом з шатуном, причому спідниця поршня впирається в стінку циліндра, деформується і навіть може тріснути.
Ситуація погіршиться, після того як колінвал прокрутиться далі і поршень опуститься до нижньої мертвої точки (НМТ). У сучасних двигунів при положенні поршня у НМТ зазор між ним і противагами клонували рідко перевищує кілька міліметрів. А деформація шатуна, як правило, більше. Що відбувається в такій ситуації, ясно: шатун потягне поршень вниз і «посадить» його на противаги. Подібного насильства не витримають бобишки поршня, обов'язково тріснуть.
А тепер уявімо, що двигун продовжує працювати. Виниклий при цьому стук - аж ніяк не найстрашніше. Справа в тому, що і шатун і поршень відчувають великі знакозмінні навантаження, які різко зростають при деформації шатуна і упорі поршня в противаги в момент знаходження в НМТ. Практика показує, що через деякий час шатун або поршень руйнуються. І зламаний шатун пробиває блок циліндрів.
При гідроударі страждають і інші деталі і елементи двигуна. Наприклад, у верхній частині циліндра, де тиск дуже велике, можуть з'явитися тріщини. Особливо це характерно для алюмінієвих блоків циліндрів з «мокрими» або «сухими» гільзами, поступаються чавунним моноблокам в міцності. Але навіть якщо тріщин не виявлено, можлива деформація верхньої частини циліндра, і без ремонту вже ніяк не обійтися.
Тиск в циліндрі здатне деформувати і головку блоку: на привалочной площині поблизу пошкодженої циліндра, як правило, виявляється деформація близько 0,03-0,05 мм. А ось колінчастий вал, незважаючи на надмірні навантаження, як не дивно, страждає рідко - його залишкова деформація зазвичай не перевищує 0,01-0,02 мм.
При гідроударі великі навантаження виникають в приводі розподільного вала. Адже в момент практично миттєвої зупинки двигуна распредвал, продовжуючи обертатися, різко натягує ланцюг або ремінь. Значить, ударні навантаження відчувають і інші елементи приводу - особливо натягувач. Тому всі ці деталі після гідроудару рекомендується міняти.
Отже, головні проблеми в двигуні виникають не стільки в момент гідроудару, скільки при подальшій роботі мотора з дефектними деталями. Так що від дій водія багато в чому залежить, наскільки серйозними будуть ушкодження. Тому не менш важливим є питання.
Як вчинити після гідроудару
Найкращий варіант, як не дивно, - це коли двигун при гідроударі заклинив. Зазвичай такий «клин» відбувається через упору деформованого шатуна в стінку блоку циліндрів. Тоді у завзятого водія, викотився з калюжі з заглухлим мотором, не залишиться шансів прокрутити коленвал ( «ломом» або з троса) - і прикінчити двигун. Ремонт же заклиненого мотора зазвичай зводиться до заміни шатуна і поршня з пальцем.
Набагато гірше (а так трапляється часто) якщо двигун, набравши води в циліндри, зупиняється, але не заклинює: колінвал обертається, але повного обороту зробити не можна - вода не пускає. Ось тут і підстерігає невдалого водія небезпека. Судіть самі.
Попадання води в циліндри, при невисокій частоті обертання коленвала призводить до того, що двигун глухне, автомобіль зупиняється, але ніяких пошкоджень деталі не отримують. Поки за справу не візьметься водій.
Йому б зупинитися, подумати, але немає, він поспішає, дістає трос з багажника. Такому можна відразу, не відчіплюючи трос, буксирувати автомобіль на СТО, на заміну шатунів, щонайменше. А всього-то треба було свічки вивернути і стартером прокрутити коленвал, щоб воду з циліндрів видалити. Далі загортай свічки, запускай - і поїхали! Однак таке чомусь рідко приходить в голову.
Що робити з двигуном після гідроудару?
Доведеться розбирати такий двигун і деталі дуже ретельно перевіряти і вимірювати. Але для початку бажано упевнитися, що причиною є саме вода, що потрапила в циліндри. Для цього досить зняти кришку повітряного фільтра: наявність в корпусі фільтра води підтвердить ваші побоювання.
Дуже важливо, скільки часу простояв автомобіль після гідроудару. Якщо день-два - нормально, а якщо місяць? Тоді циліндри і поршневі кільця будуть пошкоджені корозією, і може знадобитися розточування блоку під ремонтні поршні. Ну а якщо двигун з водою залишили на рік (такі випадки теж були), то з'їдені іржею циліндри можуть підійти для розточення навіть в максимальний ремонтний розмір.
Дуже рідко після гідроудару вдається виправити деформовані шатуни, навіть якщо на вигляд вони не дуже криві. Причина - в стисненні шатуна по осі стержня. Через це пошкоджений шатун так і залишиться укороченим - в кращому випадку на 1-2 мм. Використовувати його можна не тільки внаслідок зменшення ступеня стиснення в циліндрі, а й через зачіпання поршня за противаги коленвала. Найбільше клопоту доставить ремонт блоку, особливо якщо будуть виявлені тріщини або пробоїни. Правда, практика показує, що ця біда поправна. В іншому ж ремонт мало відрізняється від звичайного капітального, проведеного в багатьох майстерень і СТО. І все-таки, краще до ремонту двигун не доводити. Тобто, не потрапляти в калюжу в будь-якому сенсі. Для цього слід знати.