CO JE VODNÍ KLADIVO MOTORU? JAKÉ JSOU JEHO DŮSLEDKY? — DRIVE2

Pokud se vůz po projetí hlubokou louží prudce zastaví, motor mohl utrpět vodní ráz. Vysvětlíme si, co je vodní ráz motoru, jaké to má následky a jak se jim vyhnout.
CO JE TO VODNÍ ŠOK V MOTORU?
Vodní ráz je situace, kdy se dovnitř dostane voda za chodu motoru. Z kurzu fyziky víme, že voda je prakticky nestlačitelná. Představte si: Projedete louži a vytvoříte před kapotou vodní stěnu. Přes vzduchový filtr se snadno dostane do motoru a píst jej pak nebude moci stlačit.
Kvůli tomu se motor náhle zastaví a zastaví se s charakteristickým úderem. těch. Motor se za jízdy zastavil a nejde nastartovat. V tuto chvíli se kolosální kinetická energie přenáší na pohyblivé části motoru, které zkroutí a rozbijí jakékoli kovové konstrukce. Čím vyšší jsou otáčky motoru, tím větší poškození motoru způsobí tato rána. V tomto případě se může stát cokoliv, včetně zásadní opravy motoru.
Vodní ráz se mylně nazývá důsledek naplnění prostoru nad pístem v motoru vodou, v důsledku čehož píst, který nedosáhne úvratě, začne stlačovat kapalinu, což vede k náhlému zastavení a poruše motoru. motor (zlomená ojnice nebo tyč, zlomené čepy hlavy válců, prasklé těsnění); Tento jev se nazývá „vstup nestlačitelného předmětu do pracovního objemu motoru“. Zpravidla je jedno, zda jde o kapalinu nebo pevnou látku – poškození motoru je každopádně dost výrazné.
NÁSLEDKY VODNÍHO RÁZU MOTORU
Pokud jsou síly působící na části motoru malé, ojnice, píst a čep vydrží zatížení. Ale častěji je ojnice stlačena a ohnuta. Pokud jsou setrvačné síly značné, pak je ojnice značně deformována. Když píst prochází horní úvratí, klikový hřídel se dále otáčí a píst se začíná pohybovat dolů.
Pokud je ojnice příliš ohnutá, může narazit do stěny válce a motor se zadře. Mnohem horší je, pokud se motor stále točí. V tomto případě při přiblížení ke spodní úvrati dosedá plášť pístu na protizávaží klikového hřídele. Následuje destrukce pístu, případně zlomení ojnice.
Vodní ráz ovlivňuje i další části motoru. Takže pod vlivem vysokého tlaku je hlava válců deformována (velmi zřídka). Když se motor náhle zastaví, hnací řetěz nebo řemen trpí setrvačností mechanismu distribuce plynu. Současně je napínák řetězu (řemene) také vystaven značnému zatížení. Proto mohou všechny výše uvedené díly a součásti také vyžadovat výměnu.
Jak ukázala praxe, v 90 procentech případů, kdy se motor zasekne při projíždění louže, není na vině hydraulický ráz motoru. Na vině mohou být senzory nebo kabeláž, například se voda dostala do snímače polohy klikového hřídele – bez ní auto nenastartuje a na palubní desce se rozsvítí ikona „check engine“.
V takovém případě byste měli počkat pět minut a poté znovu spustit motor. Pokud se voda skutečně dostane na snímač nebo kabeláž, pak během této doby má čas vyschnout. Pokud vše ostatní selže a motor nenastartuje, měl by být motor diagnostikován. Zjevnou příčinou vodního rázu je nízká komprese motoru.
Oprava motoru, který zažil vodní ráz, se příliš neliší od běžné generální opravy. Horší je, když prasklá ojnice prorazí blok válců, ale zkušenost ukazuje, že i blok lze opravit.

V budoucnu, abyste se vyhnuli vodnímu rázu, byste měli opatrně projíždět hlubokými loužemi. Je lepší zpomalit předem, než jet naplno, aby stříkaly zpod kol. Vypadá to hezky, ale je snadné získat vodní kladivo, protože. Mnoho automobilů má systém nízkého nasávání vzduchu. A když jedete rychlostí, vytváříte vlny, které mohou stoupat vysoko, dokud se voda nedostane do motoru.
Nejlepší možnost: projíždět hlubokými kalužemi nízkou rychlostí, bez náhlého zrychlení nebo brzdění, abyste nevytvářeli blížící se vlny. Za žádných okolností nezastavujte v louži, protože opětovné spuštění může způsobit 90% riziko vodního rázu, pokud je hladina vody vysoká.

Pokud auto vjelo do louže, motor se napil vody, „chytil klín“ vodním rázem a zastavil se, není to největší problém. Mnohem horší je, když se voda nepozorovaně dostane do motoru. Tato událost totiž nikdy nezůstane bez následků. Když se náhle objeví, stanou se pro majitele vozu naprostým překvapením a pro mnoho servisních techniků a odborníků záhadou. Mezitím to mohou technicky zdatní a pozorní specialisté snadno zjistit.

Pravidelní čtenáři časopisu si jistě vzpomenou, že tématu vodního kladiva se nevěnujeme poprvé. Důvod je jednoduchý: postupem času bohužel neztrácí na aktuálnosti. Vozový park rychle omlazuje, postupně se zlepšuje kvalita služeb a citelně ubývá motorů, které končí v opravě přirozenou smrtí nebo negramotnou údržbou. Jakmile ale dojde k další přírodní katastrofě doprovázené vydatnými srážkami, okamžitě se objeví oběti vodního rázu. Vycházejí znovu a znovu, jako houby po dešti. Do těchto potíží se dostane každé auto: dovezené a domácí, benzín a nafta, staré nebo ne tak staré. Abychom parafrázovali velkého básníka, je spravedlivé říci, že „všechny věky jsou podřízeny vodnímu kladivu“. Poslouchají ho i zcela nové, zaručené vozy, vybavené moderními, high-tech motory. V takových případech vyvstávají obzvláště naléhavě otázky: “kdo je vinen?”, “je zahrnuta v záruce nebo ne?”, “jak opravit a je to možné?” A vůbec, jak poznáte, že je v motoru vodní ráz?

Co je dobré…

Řekněme, že auto vjelo do louže, potopilo se, motor se udusil a zemřel. Existuje pouze jedna cesta ven – zavolat odtahovku a odvézt nepojízdné auto do autoservisu. Zdálo by se, že tu není nic dobrého. Ve skutečnosti je málo dobrého, a přesto takový scénář není vůbec nejhorší. „Simultánnost“ incidentu umožňuje s vysokou pravděpodobností předpokládat, že došlo k vodnímu rázu, a předem si představit možné následky. Je snadné zkontrolovat svůj odhad: stačí se podívat do vzduchového filtru – pravděpodobně bude plný vody. Voda bude přirozeně v jednom nebo více válcích a může v nich zůstat několik dní nebo dokonce týdnů.

Otevření motoru zpravidla neodhalí poškození „neslučitelné se životem“. Nikdo přece nenutí ve vysoké rychlosti a v režimu maximálního výkonu hluboké louže. Obvykle se nachází jedna nebo více ohnutých spojovacích tyčí. Obecně lze takovou nehodu spolehlivě ošetřit výměnou sestavy ojnice a skupiny pístů (CPG). Proč se doporučuje vyměnit celý ShPG? Za prvé, jak bude vysvětleno níže, pokud je ojnice deformována do té či oné míry, pak je geometrie pístu zřetelně porušena. Za druhé, není možné určit nepřítomnost poškození ojnice „okem“ a speciální zařízení pro sledování její geometrie nelze v Rusku během dne nalézt. Ponechání ojnice „náhodně“ je velmi nebezpečné – uvidíme později.

V tomto obecném případě existují výjimky. Pokud je auto staré, jeho zůstatková hodnota je nízká a nemá dlouhou životnost, jsou možné levnější, ale i riskantnější varianty, jako je částečná výměna ShPG pomocí dílů z demontáže. Jiná věc je, když je auto relativně nové a je v záruce. Pokud majitel neprokáže, že k vodnímu rázu došlo v důsledku tsunami, nehoda s největší pravděpodobností nebude uznána jako pojistná událost, ale bude klasifikována jako negramotný provoz. Jako, když neznáte brod, nechoďte do vody! Majitel vozu bude muset zaplatit opravu motoru. Nejsprávnějším řešením by v tomto případě bylo nahradit „krátký blok“, tzn. blok válců smontovaný s „vnitřnostmi“.

Proč nenahradit ShPG, které je ekonomičtější? Nové auto je zpravidla moderní, technologicky složitý motor: hliníkový blok, hlavní kryty ve formě jednoho lůžka, jeho konektor má často kanály, které vyžadují těsnění atd. Výměna ShPG a kontrola klikového hřídele spojená s jeho demontáží a montáží je tedy nejen pracná, ale vyžaduje i vysoce kvalifikovaný personál. Ne všechny dealerské stanice mají specialisty na komplexní opravy jednotek – prodejci mají různá specifika práce. Proto je rozumnější platit více peněz, ale buďte si jisti spolehlivostí opraveného motoru. Pokud je motor 4válcový, pak krátký blok nebude přehnaně drahý a není třeba šetřit. Na druhé straně „krátký blok“ víceválcového V-twin může být neúměrně drahý, ale i zde jsou možnosti.

V každém případě je „hydronický knockout“, který okamžitě způsobil zaseknutí motoru, jasně diagnostikován a jeho důsledky jsou zcela jednoduše odstraněny.

. a co je špatné

Vodní kladivo se liší od vodního kladiva. Jeho síla a tedy i stupeň poškození částí motoru závisí na poměru objemu spalovací komory a množství vody vstupující do válce. Když je vody málo (zabírá pouze část spalovací komory nebo o něco více než ona), hydraulický ráz nevede k vyřazení motoru, ale v každém případě motor dostane těžký „přímý zásah do hlavy“. K této události často dochází bez povšimnutí majitele vozu, ale ne bez následků pro motor.

A tak, když je minulé špatné počasí už dávno zapomenuto, za krásného dne muž poklidně zajede ke své dači a najednou. prásk-prsk-prásk – auto zastaví! Majitel je ohromen: jel klidně, nikoho neobtěžoval! Odveze auto do servisu, motor se otevře a najde se kompletní „stalingrad“: utržená ojnice, zmačkaný píst zaseknutý ve spalovací komoře, rozbitý válec „do koše“, zlomený blok.

Pokud bylo auto nedávno zakoupeno a je v záruce, situace se zhorší až na hranici možností. Obě strany pivovarnického konfliktu si kladou nepříjemnou otázku: „kdo to zaplatí? Majitel vozu z přirozené neznalosti začíná mít podezření, že mu bylo prodáno „špatné“ auto nebo nebylo řádně servisováno. Servisní pracovníci nejsou o nic méně zmatení než majitel. Je také důležité, aby zjistili příčinu nehody, ale jen málo servisních pracovníků je schopno rozpoznat, že příčinou nehody byl právě hydraulický ráz, který v minulosti utrpěl motor. A co víc, nemohou to klientovi přesvědčivě dokázat.

Na žádost majitele vozu je jmenováno vyšetření, které však nejčastěji nedokáže vysvětlit, co se vlastně stalo. Jak ukázala praxe, většina odborníků, kteří se směle pustí do zkoumání příčin selhání motoru, ani neví, jaké jsou příznaky vodního rázu, a nedokážou jasně vysvětlit, jak mohl motor selhat za sucha při běžné cestě po dálnici. Existují také „experti“, kteří ze sobeckých důvodů záměrně překrucují pravdu. V závislosti na tom, kdo si „objednal melodii“ – majitel vozu nebo autocentrum – vše připisují tovární závadě nebo naopak vidí následky vodního rázu tam, kde po tom nejsou žádné známky. Nevyřešený spor vede ke zdlouhavému soudnímu řízení. Bez přesvědčivých důkazů se „Themis“ po roce a půl rozhodne, jak se patří, se zavázanýma očima. Není divu, že její verdikt není vždy spravedlivý.

A to se děje pořád. Abyste toto zlo jednou provždy zastavili, potřebujete trochu – naučit se neomylně rozeznat hydraulický ráz za úlomky ojnic a pístů. To není těžké – vodní kladivo je snadno „čitelné“, jeho znaky je téměř nemožné zaměnit s něčím jiným. Musíte jen jasně pochopit, jaké jevy a procesy to provází.

Obrázek vodního kladiva

Když se píst při pohybu nahoru opře o vodní „stěnu“, začne na ojnici působit obrovská kompresní síla. Jeho zdrojem je obrovská setrvačnost jedoucího vozu, který protáčí klikovou hřídelí přes kola a převodovku a je schopen zlomit houževnatý odpor pístu a ojnice. Pod vlivem kompresní síly ztrácí ojnice stabilitu a ohýbá se, aby prošla polohou TDC. V okamžiku deformace vzniká ve spojení pístu s ojnicí kolosální síla, třecí síla ve dvojicích ojnice/čep a čep/píst se prudce zvyšuje a pohyblivost pístu vůči ojnici se snižuje. . V důsledku toho má píst tendenci otáčet se ve válci spolu s ojnicí, zatížení na jedné straně jeho pláště je extrémně vysoké a plášť je deformován. Navenek může píst vypadat perfektně, ale jakmile vezmete do ruky mikrometr, porušení geometrie bude zřejmé.

Další vývoj závisí na velikosti deformace ojnice (hlavně na tom, kolik vody bylo ve válci). Může se ohnout natolik, že narazí na spodní hranu stěny válce a způsobí zadření motoru. Motor může „dát klín“ z jiného důvodu. Při ohýbání se ojnice zkracuje, a pokud se zkrátí o cca 3 mm nebo více, píst u BDC bude „sedat“ na protizávaží klikové hřídele, částečně se poškodí nebo se úplně rozpadne.

Pokud bylo vody málo, bude deformace ojnice mírná. V dalším cyklu bude voda „vyplivnuta“ výfukovým systémem a auto se řítí dál. Takové drobné poškození ShPG je nejmazanějším důsledkem vodního rázu. Může se projevit slabým, sotva znatelným klepáním, ke kterému dochází v důsledku porušení rovnoběžnosti os otvorů ve spodní a horní hlavě ojnice. Někdy nemusí být klepání vůbec. Zkrácení ojnice vede ke změně polohy pístu na TDC a v důsledku toho ke snížení kompresního poměru ve válci. Mírný pokles kompresního poměru v jednom nebo dvou „hrncích“ benzínového motoru nemá znatelný vliv na jeho provoz. Takové změny lze zaregistrovat pouze pomocí metod diagnostiky hardwaru. Vzhledem k tomu, že nemusí být patrné žádné známky poškození, majitel vozu nepozná, že je motor v nebezpečí.

Další události se vyvíjejí takto. Ojnice je vždy vystavena cyklickému axiálnímu namáhání tahem/tlakem. Když je ojnice ohnuta, axiální zatížení vedou ke vzniku dalších střídavých ohybových napětí v jejím těle. Jedná se o mimoprojektový provozní režim, který způsobuje únavové selhání ojnice. K tomu, aby došlo k únavovému selhání, je zapotřebí značné množství času, které lze měřit v řádu stovek až tisíců (obvykle až 5–7) tisíc kilometrů. Někteří „experti“ často používají termín „zpožděné vodní rázy“ k označení popsaného jevu, což, jak vidíte, je naprosto nesprávné. Samotný vodní ráz nastává okamžitě, jen se oddalují jeho konečné následky.

Mimochodem, tento scénář není typický pro dieselové motory. Vzhledem k menšímu objemu spalovacího prostoru a absenci škrcení vzduchu u většiny motorů dieselové motory „drží vodní rázy“ mnohem hůře než benzínové motory. Obrazně řečeno, pokud naftový motor usrkne vody, udělá to „naplno“ a okamžitě se oklepe. Následky vodních rázů u dieselových motorů se většinou projeví okamžitě a jak se projevují: mocné ojnice jsou často ohnuté a zlomené tak, že se budete divit!

Sedm znamení

Jak můžete po tisících kilometrů určit, zda vodní ráz byl skutečně příčinou zničení ojnice? K tomu nemusíte být génius – stačí znát sedm jistých příznaků vodního rázu.

První znamení. Pokud se motor v důsledku vodního rázu nezastavil, ale pracoval poměrně dlouho, nebude v něm vůbec žádná voda. Je zbytečné ho hledat – dávno se vypařil (někteří „experti“, jednající podle zásady „kdo hledá, vždy najde“, ho však stále dokážou najít. Ve skutečnosti lze hledat jen stopy po minulá přítomnost vody Jedním z charakteristických míst, kde lze takové stopy nalézt, je vzduchový filtr. Pokud je filtr papírový, vniknutí vody a její následné odpařování způsobí charakteristickou deformaci a zvlnění. Po objevení takového obrázku lze vyšetřování považovat za téměř dokončené a příčina poruchy byla identifikována Mnoho moderních motorů je však vybaveno syntetickými filtry, které na vodu nijak nereagují formu zaschlých kapek je třeba hledat na stěnách vzduchovodů a škrticí klapky tam nic není, pak je možné, že mluvíme o jednom z „exotických“ typů vodního rázu z jiné kapaliny vstupující do. válec – palivo, olej, nebo dokonce nemrznoucí směs.

Podepište dvě. Na stěně válce jsou vždy usazeniny karbonu, nad místem, kde se horní kroužek pístu zastaví v poloze TDC. Jak se deformovaná ojnice zkracuje, píst v TDC klesá pod svou původní polohu. Současně se postupně zvětšuje šířka okraje sazí, což je jasně viditelné pouhým okem. Množství, o které píst klesl, lze snadno změřit běžným pravítkem. I po prasknutí deformované ojnice bude „dvoustupňový“ okraj sazí jasně indikovat, že zatímco byly „živé“, jejich délka byla menší, než bylo požadováno.

Podepište tři. Voda se často nedostane do jednoho, ale několika válců motoru. V důsledku toho může být poškozeno několik ojnic, z nichž ta nejvíce ohnutá se zlomí jako první. Zbytek lze snadno zkontrolovat „okem“ – pokud ojnice utrpěla hydraulický ráz, její tyč bude mít při pozorování v rovině výkyvu vzhled charakteristického „hada“.

Podepište čtyři. Při ohybu ojnice se naruší rovnoběžnost os jejích otvorů. Nesouosost os, která se běžně měří na setiny milimetru, je po vodním kladivu tak velká, že je často patrná i okem. V důsledku toho píst začne pracovat ve válci s deformací. Jde o klasický případ, jehož příznaky jsou dobře známé. Píst bude mít na svém plášti nápadnou kontaktní plochu s charakteristickým diagonálním tvarem. Na druhé straně pístu se objeví kontaktní plocha, která se nachází nad pístním čepem. Opačná zóna požárního pásu bude naopak pokryta velkou vrstvou sazí.

Podepište pět. Na stěnách válce, ve kterém píst pracoval, budou reciproční značky se zkreslením. V horní části válce, kde se píst dotýká, bude karbonový pás vymazán, jeho hrana bude nerovná, v některých případech se značkami. Někdy se na dně válce objevují charakteristické lesklé znaky.

Podepište šest. Po deformaci ojnice začnou vložky také pracovat šikmo. Budou vykazovat známky “diagonálního” opotřebení – lesklé pruhy podél okrajů.

Podepište sedmé. Zvětšení „mrtvého“ prostoru nad pístem a současné snížení kompresního poměru ve válci s deformovanou ojnicí způsobuje narušení procesů výměny plynů a spalování směsi vzduch-palivo. Složitá „fyzika“ tohoto jevu není předmětem tohoto článku. Jen je na místě říci, že ve výsledku se směs stává bohatší a méně dokonale hoří než u nepoškozených válců. Tvorba uhlíku ve spalovací komoře, která utrpěla vodní ráz, je proto intenzivnější. Tomu „řekne“ tmavší barva karbonových usazenin na jeho stěnách, dobře patrná po demontáži hlavy válců.

Existují i ​​​​jiné, méně významné znaky, ale ty uvedené jsou více než dostatečné k tomu, abyste se přesvědčili a přesvědčili ostatní, že ojnice byla dlouho ohnutá a pravděpodobně v důsledku vodního rázu. Kdy se to stalo, můžete i zhruba určit, pokud film „přetočíte“ zpět do doby, za kterou auto ujelo několik tisíc kilometrů. A přesto existují chytří lidé, kteří si vymýšlejí své vlastní znaky naznačující neznalost mechanismů vodního kladiva. Jiní se schovávají za obecné fráze jako „povaha, objem a umístění defektů ukazují vodní ráz“, zatímco zapomínají objasnit povahu, objem a umístění.

Někteří ignorují jakékoli argumenty a tvrdošíjně dokazují, že příčinou nehody je výrobní vada ojnice (záleží na fantazii „odborníka“ – vada materiálu, tepelného nebo mechanického zpracování), ke které došlo 50-100 tisíc kilometrů po zakoupení vozu. Prohlašujeme, že jakékoli skryté vady částí motoru, které způsobují takové poruchy, jsou zpravidla zjištěny po ujetí až 10 20 km (ve vzácných případech – až XNUMX XNUMX km). Pokud se „Stalingrad“ v motoru stal při vyšším počtu najetých kilometrů, můžete se zavřenýma očima říci, že tovární vady s tím nemají nic společného. A abyste zjistili pravý důvod, musíte otevřít oči a trochu použít mozek. To je vše.

• Alexander Khrulev, Ph.D. tech. Sciences, ředitel společnosti “AB-Engineering”
• Sergej Samokhin