Знакомимся с понятием гидроудар двигателя. что это такое и как ликвидировать его последствия с минимальным ущербом для автомобиля

Расчет гидравлического удара

Прямой гидравлический удар бывает тогда когда время закрытия задвижки t3 меньше фазы удара T, определяемой по формуле:

T=2lCu{\displaystyle T={\frac {2l}{Cu}}}

Здесь l{\displaystyle l} — длина трубопровода от места удара до сечения, в котором поддерживается постоянное давление, Cu{\displaystyle Cu} — скорость распространения ударной волны в трубопроводе, определяется по формуле Н.Е. Жуковского, м/с:

Cu=Ep11+EEtrDhk{\displaystyle Cu={\sqrt {\frac {E}{p}}}{\frac {1}{\sqrt {1+{\frac {E}{Etr}}{\frac {D}{h}}k}}}}

где E{\displaystyle E} — модуль объемной упругости жидкости, p{\displaystyle p} — плотность жидкости, Ep{\displaystyle {\sqrt {\frac {E}{p}}}} — скорость распространения звука в жидкости, Etr{\displaystyle Etr} — модуль упругости материала стенок трубы, D{\displaystyle D} — диаметр трубы, h{\displaystyle h} — толщина стенок трубы.

Для воды отношение EEtr{\displaystyle {\frac {E}{Etr}}} зависит от материала труб и может быть принято; для стальных — 0.01; чугунных — 0.02; ж/б — 0.1-0.14; асбестоцементных — 0.11; полиэтиленовых — 1-1.45

Коэффициент k{\displaystyle k} для тонкостенных трубопроводов применяется (стальные, чугунные, а/ц, полиэтиленовые) равным 1. Для ж/б

k=11+9.5a{\displaystyle k={\frac {1}{1+9.5a}}},

a=fh{\displaystyle a={\frac {f}{h}}} коэффициент армирования кольцевой арматурой (f{\displaystyle f} — площадь сечения кольцевой арматуры на 1м длины стенки трубы). Обычно a=0.015−0.05{\displaystyle a=0.015-0.05}
Повышение давления при прямом гидравлическом ударе определяется по формуле:

P=pCuVo{\displaystyle P=pCuVo}

где Vo{\displaystyle Vo} — скорость движения воды в трубопроводе до закрытия задвижки.

Если время закрытия задвижки больше фазы удара (t3>Т), такой удар называется непрямым. В этом случае дополнительное давление может быть определено по формуле:

P=2pVolt3{\displaystyle P={\frac {2pVol}{t3}}}

Результат действия удара выражают также величиной повышения напора H, которая равна:

при прямом ударе H=CuVog{\displaystyle H={\frac {CuVo}{g}}}

при непрямом H=2Volgt3{\displaystyle H={\frac {2Vol}{gt3}}}

Основные причины гидроудара

Гидроудар – кратковременный, но сильный и очень резкий перепад давления в трубопроводе. Его возникновение обусловлено внезапным изменением скорости движения воды в коммуникационной системе. В зависимости от характера этого изменения, гидроудар может быть отрицательным – при уменьшении скорости, и положительным – при ее увеличении. Главную опасность для инженерных сетей представляет второй вариант: с молниеносным увеличением скорости и напора рабочей жидкости соответственным образом повышается и ее давление, а это чревато разрывом труб.

Потенциальных причин гидравлического удара несколько:

• резкая активация или деактивация насосного устройства;
• деформация насоса;
• нестравленный воздух в закрытом контуре;

Шумы в системе должны вызвать настороженность

• проблемы с электропитанием, которые препятствуют нормальному функционированию насоса;
• резкое открывание/закрывание арматурных деталей – задвижек, вентилей и всевозможных кранов.

Последняя причина сегодня особенно актуальна, так как старые трубопроводные задвижки начали массово менять на современные быстродействующие шаровые краны. Их потенциальная опасность объясняется следующим образом: если в системе находится определенный объем воздуха, то при резком открывании шарового крана он неизбежно столкнется с почти несжимаемой рабочей жидкостью, что приведет к скачку давления свыше 10 атм. В то же время винтовые краны – предшественники шаровых устройств – обеспечивают плавное открывание арматуры, тем самым исключая вероятность резкого столкновения воздуха и жидкости.

Перепады и их причины

Скачки давления свидетельствуют о неправильной работе системы. Расчет потерь давления в системе отопления определяется суммированием потерь на отдельных промежутках, из которых состоит весь цикл. Своевременное выявление причины и ее устранение может предотвратить более серьезные проблемы, которые приводят к дорогостоящему ремонту.

Если падает давление в системе отопления, это может быть вызвано такими причинами:

• появление течи;
• сбой настроек расширительного бака;
• выход из строя насосов;
• появление микротрещин в теплообменнике котла;
• отключение электричества.

Как повысить давление в системе отопления?

Расширительный бачок регулирует перепады давления

В случае появления течи надо проверить все места соединений. Если причина визуально не выявлена, надо обследовать каждый участок по отдельности. Для этого поочередно перекрываются клапаны кранов. По манометрам будет видно изменение давления после отсекания того или иного участка. Обнаружив проблемное соединение, его нужно поджать, предварительно дополнительно уплотнив. В случае необходимости узел или часть трубы заменяется.

Расширительный бачок регулирует перепады вследствие нагревания и охлаждения жидкости. Признаком неисправности бачка или недостаточного его объёма является повышение давления и дальнейший спад.

К полученному результату следует добавить зазор в 1,25%. Нагретая жидкость, расширившись, вытеснит воздух из бака через клапан в воздушном отсеке. После того как вода остынет, она уменьшится в объёме и давление в системе будет меньше необходимого. Если расширительный бачек меньше необходимого, его следует заменить.

Повышение давления может быть вызвано повреждением мембраны или неправильной настройкой регулятора давления системы отопления. При повреждении мембраны надо заменить ниппель. Это быстро и легко. Чтобы настроить бачек, его нужно отсоединить от системы. Затем насосом накачать необходимое количество атмосфер в воздушную камеру и установить его обратно.

Определить неисправность насоса можно, отключив его. Если после отключения ничего не произошло, значит, насос не работает. Причиной может быть неисправность его механизмов или отсутствие питания. Нужно убедиться в том, что он подключен к сети.

Если возникли проблемы с теплообменником, то его нужно заменить. В процессе эксплуатации могут появляться микротрещины в структуре металла. Это устранить нельзя, только замена.

Почему повышается давление в системе отопления?

Причинами такого явления может быть неправильная циркуляция жидкости или полная ее остановка вследствие:

• образования воздушной пробки;
• засорения трубопровода или фильтров;
• работы регулятора давления отопления;
• непрекращающейся подпитки;
• перекрытия запорной арматуры.

Как устранить перепады?

Воздушная пробка в системе не пропускает жидкость. Воздух можно только стравить. Для этого во время монтажа следует предусмотреть установку регулятора давления системы отопления – пружинного воздухоотводчика. Он работает в автоматическом режиме. Радиаторы нового образца укомплектованы похожими элементами. Они находятся вверху батареи и работают в ручном режиме.

Почему растет давление в системе отопления при скоплении грязи и накипи в фильтрах и на стенках труб? Потому что затрудняется проток жидкости. Фильтр воды можно почистить, вынув фильтрующий элемент. Избавиться от накипи и засорения в трубах сложнее. В некоторых случаях помогает промывка специальными средствами. Иногда устранить неполадку можно только путем замены участка трубы.

Регулятор давления отопления в случае повышения температуры перекрывает клапаны, по которым жидкость поступает в систему. Если это необоснованно с технической точки зрения, то устранить неполадку можно путем регулировки. В случае невозможности данной процедуры следует заменить узел. В случае выхода из строя системы электронного управления подпитки, ее следует отрегулировать или поменять.

Пресловутый человеческий фактор еще никто не отменял. Поэтому на практике случается перекрытие запорной арматуры, которое приводит к появлению повышенного давления в системе отопления. Чтобы нормализовать этот показатель, нужно просто открыть вентили.

Авто застряло в луже — как быть?

Если машина глохнет посреди лужи — не запускайте движок, не узнав причину остановки!

Если произошел гидроудар двигателя — признаки будут следующие:

• заметные повреждения мотора;
• подтекание масла;
• сырость воздушного фильтра.

При бензиновом движке следует:

• вывернуть каждую свечу зажигания;
• поднять любое из ведущих колес;
• на пятой передаче покрутить коленвал вручную;
• если он крутится и не стучит, воспроизведите действие, используя стартер — движок «выплюнет» жидкость в отверстия для свеч. Теперь только в сервис на буксире!

Для справки: вы же знаете, что на дизеле свечей зажигания нет? Выкрутите свечи накала или форсунки.

Если гидроудар двигателя произошел от воздействия антифриза, вы увидите, что:

• в расширительном бачке понизился уровень тосола;
• оявилась желтая пена (вода смешалась с маслом, образовав эмульсию);
• из выхлопной трубы клубами выходит белый дым — значит, пробило прокладку ГБЦ.

Основные меры профилактики

Кроме строгого соблюдения всех установленных эксплуатационных правил, предотвратить возникновение аварии можно, если своевременно и регулярно проводить ряд профилактических действий. Вся причина в том, что в главной системе обогрева или водоснабжения абсолютно все процессы тесно связаны между собой. Непредвиденный пользователем гидроудар является всего лишь финальным деструктивным этапом, который вполне может привести к различным негативным последствиям. Все это происходит на фоне относительно плохого технического состояния годами используемых труб.

Перепады величины давления и возникающих вибраций только способствуют образованию различных трещин в толще металла. Со временем возникают более серьезные дефекты, которые после наступления гидроудара мгновенно проявляются на участках слишком высокого внутреннего напряжения. Это могут быть различные места изгибов, механические соединения и даже сварочные швы.

Профилактические манипуляции включают в себя следующие этапы:

1. Своевременная проверка давления за эластичной мембраной эксплуатируемого расширительного сосуда. Если в ходе этой процедуры мастер обнаружит неудовлетворительные результаты, то без качественной корректировки эксплуатировать систему запрещено.
2. Проверка работоспособности задействованных групп безопасности. Это касается отводчика воздуха, предохранительного клапана, а также классического манометра.
3. Контроль положения вентилей задействованной запорно-регулирующей металлической арматуры.
4. Периодическая проверка состояния всех фильтров. Эти элементы отвечают за задержку мелкого песка, классической накипи, фрагментов ржавчины. В случае необходимости мастеру нужно выполнить прочистку и последующую промывку фильтров.
5. Тестирование используемой системы на наличие утечек. Также нужно проверить степень износа всех элементов.

Многие эксперты рекомендуют заменить классическую жесткую трубу пластиковым изделием. Оно более эластично в применении и способно быстро расширяться под воздействием давления. Но нужно быть аккуратными, так как не исключена разгерметизация стыков.

Профессиональный подход к профилактике, которая направлена на всеобщее поддержание оптимального состояния отопительной и водонагревательной системы, обязательно включает в себя элементарные виды работ. Оставлять без внимания этот этап не рекомендуется. Это связано с тем, что ремонт отопления в частном доме влечет за собой большие траты финансов и свободного времени. Все описанные меры защиты будут эффективными в том случае, если подходить к работе комплексно. Только в такой ситуации можно нейтрализовать различные нежелательные последствия и продлить срок слаженной работы системы.

Установка высококачественного промывного фильтра

Гидроудар двигателя: понятие, причины, последствия

При возникновении повышенного давления в цилиндре происходит, так называемый, гидроудар двигателя. Переизбыток давления случается, когда помимо рабочей смеси в цилиндр попадает вода. Находясь на поршне, она мешает завершить цикл сгорания.

Не обладая способностью сжатия, вода при перемещении поршня к верхней мертвой точке остается в своем количестве и создает для поршневого хода непреодолимую преграду. Последствиями этого становятся поломки шпилек ГБЦ (головок блока цилиндров), разрыв их прокладок, погнутость шатуна поршня, нарушение работы механизма газораспределения, пробитый цилиндр и прочие малоприятные моменты.

Для самостоятельной диагностики гидроудара двигателя (ГД) достаточно проверить наличие следующих моментов:

1. Для начала нужно осмотреть силовой агрегат на предмет воды. Медлить нельзя, поскольку, находясь в повышенном температурном режиме, вода очень быстро испарится. Чаще всего ее можно увидеть в коллекторе. При невозможности проверки коллектора, можно обследовать воздушный фильтр. Если на нем присутствуют вода и физические дефекты, можно с точностью ставить ГД.
2. При возможности необходимо снять ГБЦ: пострадавший поршень будет оставлять большую полосу нагара, чем остальные. Также нагар будет более ярким с одной стороны.
3. Ввиду погнутости поршня его перемещение происходит почти вплотную к одной из стенок цилиндра.
4. Поврежденный цилиндр отличается от остальных наибольшим количеством нагара.
5. На одной стороне стенок поршня и цилиндра можно найти весьма много царапин и потертостей.
6. Гидроудар сопутствуется выбросом колоссальной силы. Оттого шатун может либо сломаться, либо погнуться. Следы изгиба стоит искать возле поршня.
7. Если придется разбирать мотор, сразу станет видно, что нагрузка не была распределена по коленвалу. Края вкладышей шатунов коленвала будут растрепаны и в специфичных потертостях.

Стоит учитывать, что при гидроударе, эти симптомы не существуют отдельно друг от друга, а носят комплексный характер. При выявлении подобных признаков, нужно будет как можно быстрее обратиться в сервис за диагностикой мотора, при этом лучше не направляться туда своим ходом, а воспользоваться услугами эвакуатора.

Как ремонтировать двигатель после гидроудара

Как тяжело будет восстановить мотор и сколько эта процедура будет стоить, специалисты определят по повреждениям. В обычной ситуации, на заклинившем двигателе меняют поршни и шатуны. Возможно и проведение операции по расточке цилиндров. Очень часто гидроудары приводят к появлению трещин в ГБЦ и самом блоке цилиндров. Устранять такие дефекты можно сваркой, но лучше всего приобрести новый элемент.

Основные советы для тех, кто не хочет побывать в такой ситуации.

Дабы не произошел гидроудар силовой установки, необходимо соблюдать определенные правила эксплуатации авто. Следует отметить самые частые причины появления воды в камере сгорания:

• Преодоление водных препятствий в быстром темпе.
• Преодоление глубоких луж, что приводит к проникновению в воды в воздухозаборники.
• Любое другое попадание воды в воздуховоды.

В глубокой луже гидроудар произойдет из-за движения на большой скорости, поэтому проезжать такие проблемные места стоит на низкой передаче и на средних оборотах.

Важно отметить, что у каждого автомобиля уровень расположения воздухозаборников отличается по высоте. Таким образом, даже если авто принадлежат одному классу, это не гарантирует их одинаковую защиту от подобных поломок

Считается, что гидроудар является последствием грубого пренебрежения правилами эксплуатации машины. Это влечет за собой отказ в предоставлении бесплатного гарантийного ремонта двигателя после попадания воды в одну или несколько камер сгорания. Транспорт, застрахованный по КАСКО, попадает под категорию, когда выплаты не производятся вообще. Водитель должен хорошо запомнить, что гидроудар не считается ни гарантийной поломкой, ни страховым случаем. Самым лучшим вариантом будет соблюдать условия эксплуатации, а также своевременно проводить диагносту своего автомобиля.

Неприятные последствия и методы защиты от гидроудара

Барьер, неожиданно возникающий на пути потока жидкости, формирует давление, которое, теоретически, может расти бесконечно. При этом жесткие элементы системы испытывают сильнейшие нагрузки и постепенно или резко разрушаются.

Последствия гидроудара могут быть плачевными, особенно для старых трубопроводов

Аварии, которые вызывает гидроудар в системе отопления, сопровождаются рядом характерных неприятностей:

• разрушением трубопроводов и оборудования тепловых сетей;
• разрывом отопительных приборов;
• ожоговым травматизмом;
• длительным прекращением тепло- и водоснабжения;
• затоплением жилища и порчей имущества.

Наиболее уязвимы для гидравлических ударов длинные трубопроводы, например, теплый пол. Чтобы обезопасить «подпольную» систему, ее оснащают термостатическим клапаном, установку которого нужно доверить хорошим специалистам, иначе появится еще один фактор риска в системе.

Без резких движений

Самый простой способ обезопасить себя от гидроудара – плавное включение и выключение запорной арматуры. Этот нюанс четко прописан в нормативах по эксплуатации объектов централизованного водоснабжения и теплосетей. Правило без каких-либо оговорок можно распространить и на автономные сети.

Суть в том, что плавное включение и отключение растягивают во времени процесс повышения давления. Энергия гидроудара действует не всей своей силой за раз, а распределяется на несколько временных отрезков. При этом, хоть суммарная сила удара и остается прежней, но мощность уменьшается.

Вариант с использованием автоматики

Плавный запуск и остановку инженерной системы можно вполне доверить автоматике. Насосы с автоматической регулировкой оборотов электродвигателя плавно поднимают давление в трубах после запуска, и так же планомерно действуют в обратном порядке. Программное оборудование не просто отслеживает изменение давления, но и совершает автоматическую регулировку напора.

Наилучший эффект дает комплексная модернизация системы, которая поможет предотвратить гидроудар в трубах. Она включает в себя ряд различных мероприятий.

Компенсаторы гидроудара, демпферы, гидроаккумуляторы

Важным элементом в системах отопления и водоснабжения является компенсатор гидроудара (он же демпфер, он же гидроаккумулятор) – устройство, которое выполняет сразу три важных задачи: накапливает (аккумулирует) жидкость; принимает избыток жидкости из системы, тем самым способствует снижению давления в ней; соответственно, способствует гашению гидроудара, если он возникает.

Компенсатор представляет собой герметичный стальной бак с эластичной мембраной и встроенным воздушным клапаном. Объем может быть как совершенно незначительным, так и довольно большим.

Клапан защиты от гидроудара

Для защиты насосной станции, в случае внезапной остановки насоса, например, применяют специальный клапан защиты от гидроудара диафрагменного типа с жестким уплотнителем. Он приводится в действие давлением жидкости и имеет очень полезную функцию быстрого сброса давления. Устанавливают его после обратного клапана, на отводе от трубопровода, рядом с насосом.

Клапан является надежным предохранителем в системах, находящихся под давлением.

Установка амортизирующего устройства

Установка амортизирующего устройства (трубы из пластика или термостойкого каучука) по направлению циркуляции жидкости, перед термостатом, является эффективным методом защиты. Эластичный материал самопроизвольно гасит энергию гидроудара. Достаточная длина – 20-30 см, для очень длинного трубопровода амортизатор можно увеличить на 10 см.

Шунтирование в домашних условиях

Тот, кто хорошо знаком с конструкцией термостата, может установить в терморегулирующем клапане шунт с просветом 0,4 мм или просто проделать отверстие такого же диаметра. При нормальном режиме работы, подобное нововведение никак не отразится на системе, а вот при перегрузках плавно снизит давление.

Термостат с суперзащитой

Иногда применяют термостат со спецзащитой от гидроудара. Подобные устройства имеют пружинный механизм, установленный между клапаном и термоголовкой. При избыточном давлении пружина срабатывает и не позволяет клапану полностью закрыться, как только мощность гидроудара снижается, клапан плавно закрывается. Устанавливают такой термостат строго по направлению стрелки на корпусе.

Гидроудар в системах водо- и теплоснабжения – явление довольно частое и опасное, но существует немало способов, с помощью которых можно нейтрализовать неприятные последствия этого явления и продлить срок жизни бытовой техники и труб.

Потенциальные последствия

Степень серьёзности последствий от гидроудара двигателя напрямую зависит от действий самого автомобилиста. Некоторые обходятся появлением погнутого клапана или шатуна. Если погнуло поршень, то задача по восстановлению станет уже более серьёзной, поскольку гнутый поршень вернуть в начальное рабочее состояние не так просто.

Факт в том, что при гидроударе гнёт не только шатуны, но и деформируются другие элементы. Обойдётся ли удар незначительными повреждениями, либо придётся отдавать мотор на капитальный ремонт, зависит от грамотности водителя и правильно предпринятых им действий.

С наиболее серьёзными последствиями сталкиваются те, кто после удара не выключает мотор. Он продолжает работать, что ведёт к усугублению проблемы и к новым деформациям. Чаще всего подобное действие заканчивается капитальным ремонтом.

Чтобы понимать опасность гидроудара, следует рассмотреть несколько наиболее часто встречающихся последствий:

• выходит из строя шатун;
• в гильзе образуются трещины;
• в блоке цилиндров появляется дыра;
• деформируется поршень.

Гнущийся из-за сильных воздействий с двух сторон шатун обычно проявляет себя двумя способами. Если удар был сильный, то сразу же появляется так называемая рука дружбы. Так называют ситуацию, когда повреждённый шатун пробивает в блоке отверстие и выходит наружу.

Второй вариант аналогичен первому, то есть блок также пробивается шатуном. Но происходит это через несколько сотен, а иногда и тысяч километров, поскольку слегка повреждённый элемент накапливает усталость. В конечном итоге шатун всё равно не выдерживает. Порой даже опытные механики не могут сразу заменить незначительное изменение геометрии. Потому часто автомобилистам, которые столкнулись с гидроударом, рекомендуют сразу заменить вероятно повреждённый шатун.

Но не всегда заглохнувший двигатель является следствием гидроудара. Иногда подобное происходит, если вода из лужи или водоёма попадает на датчик мотора, либо же затрагивает электропроводку.

Тут можно немного подождать, чтобы остатки воды стекли и всё хорошо просохло. Если после этого машина легко заведётся без каких-либо проблем, дело не в гидроударе. А потому движение можно продолжать своим ходом. Но когда такое случается постоянно, настоятельно рекомендуется проверить состояние электрической проводки, а также поменять датчик по мере необходимости.

Когда виновником ситуации становится именно гидроудар, своим ходом двигаться дальше настоятельно не рекомендуется. Даже простые попытки снова запустить двигатель могут обернуться дорогостоящим ремонтом. Остановитесь, позвоните в службу эвакуации и попросите доставить ваше транспортное средство к автосервису. Там специалисты смогут наглядно оценить, к каким повреждениям привёл гидроудар, и во сколько обойдётся ремонт.

Способ защиты «реконструкция»

Терморегулирующие клапаны

Для того чтобы не возникало гидравлического удара, необходимо придерживаться определенных правил по реконструкции систем:

Заменить жесткую трубу перед термостатом куском трубы, сделанной из эластичного пластика или армированного термостойкого каучука.

Эти материалы имеют свойство растягиваться, поэтому будут самостоятельно снижать энергию гидравлического удара, в случае возникновения высокого давления.

Для амортизатора потребуется эластичная труба длиною приблизительно в 20-30 см. Если трубопровод очень длинный, то трубу для амортизатора нужно брать еще на 10 см. длиннее.

Шунт с просветом до 0,4 мм в терморегулирующем клапане.

Узкая трубка с сечением от 0,2 мм до 0, 4 мм вставляется в термостат со стороны движения жидкости. Можно самостоятельно сделать отверстие заданного диаметра. Если система работает нормально, то шунт никак не влияет на ее функционирование.

В случае, если давление повышается, он способен плавно снизить объём, превышающий критическую норму. Конечно же, привести в действие этот метод можно только тогда, когда вы отлично разбираетесь в конструкции термостата. В противном случае браться за это дело не рекомендуется.

Эти устройства имеют специальные пружины, которые находятся между клапаном и термоголовкой. Пружина срабатывает в тот момент, когда повышается давление. Таким образом, она не позволяет клапану полностью закрыться.

Когда сила гидроудара снижается, клапан самостоятельно плавно закрывается

Чтобы правильно установить термостаты с устройством защиты, необходимо обращать внимание на то, куда направлена стрелка на их корпусе. Производить монтировку нужно строго следуя направлению стрелки

Схема подключение термолегулирующих клапанов

Стоить обратить внимание на то, что не все модели термостатов имеют средства защиты от гидроудара. О том, оснащено ли устройство данной функцией, можно узнать, прочитав техническую документацию, которая прилагается к изделию

Способ защиты «центробежные насосы»

Центробежный насос

Для того чтобы плавно запускать и останавливать инженерную систему, необходимо использовать центробежные насосы, имеющие автоматическую регулировку.

С помощью автоматики происходит плавное увеличение оборотов электродвигателей насосного оборудования. Кроме этого, давление в трубах после пуска поднимается также планомерно. Такой же механизм действий характерен и для обратного порядка.

Насосы запрограммированы таким образом, что способны самостоятельно наблюдать за изменениями давления, происходящими в инженерных сетях. Регулировка параметров напора осуществляется автоматически.

Природу возникновения гидравлического удара понять не так сложно. Действие происходит в двух случаях:

• Когда не соблюдаются правила использования коммуникаций;
• Когда сети спроектированы неграмотно.

Если не обращать внимания на щелчки и неприятный шум, то домочадцев ожидают весьма неприятные последствия.

Намного разумнее будет разобраться с причинами возникновения шумовых эффектов и устранить их, чем заниматься впоследствии ремонтом трубопроводной системы, не выдержавшей мощного давления.

Возможные последствия и признаки гидроудара

Гидравлический удар – относительно несложная поломка мотора в плане своей диагностики, ибо возможность её появления ограничена небольшим перечнем причин. Допустим, конкретные из них применимы именно к вашей ситуации. Как в таком случае точно диагностировать гидроудар двигателя? Ничего сложного делать не придётся, так как достаточно:

1. Оценить возможность именно гидроудара в системе ДВС посредством анализа случившегося. Если вы ехали по воде или наехали на лужу, а машина резко заглохла – то повод полагать, что произошёл гидравлический удар, есть. В ином же случае сетовать на него не стоит;
2. Затем следует отказаться от попыток завести мотор, лучше сразу открыть капот. В подкапотном пространстве нас интересует воздушный фильтр и область ГБЦ. Осмотрев эти узлы автомобиля, требуется либо опровергнуть, либо подтвердить наличие в них избыточной влаги. Таким образом, получается, что симптомы гидроудара таковы:
   • машина резко заглохла;
   • в воздушном фильтре или области ГБЦ есть вода или иная жидкость;
   • редко – были слышны характерные звуки.
3. Однако для того, чтобы оценить последствия гидроудара двигателя и окончательно диагностировать именно его, потребуется замерить компрессию и «вскрывать» агрегат. Если уж компрессия заметно ниже нормы и в полостях мотора имеется ярко выраженная влага, то диагноз однозначен – гидравлический удар. Раз уж заговорили о последствиях гидроудара, давайте рассмотрим наиболее возможные из них. Как правило, столь неприятное явление провоцирует либо один, либо целый букет поломок из следующего перечня:
   • деформация/разрушение шатунов;
   • разрушение поршней;
   • дефекты валов мотора;
   • пробитие цилиндров или блока двигателя;
   • деформация ГБЦ;
   • неисправности ГРМ.

Зачастую двигатель после гидроудара уже и не назвать двигателем, ведь исполнять свои основные функции такой агрегат будет не в силах. В лучшем случае – поломки удастся устранить, в худшем – придётся искать новый ДВС.

Как происходит гидроудар двигателя

Несмотря на серьезные последствия от гидроудара для его возникновения должны быть созданы определенные условия. Гидроудар относится к достаточно редким явлениям и, как правило, происходит случайно, но каждый автовладелец должен понимать, что такое гидроудар в автомобиле и как он происходит.

Чаще всего вода проникает в камеру сгорания через воздушный фильтр. Попадание воды хотя бы в один из цилиндров агрегата исправного ДВС неизбежно приведет к гидроудару, в результате чего ломаются механизмы двигателя, которые участвуют в работе цилиндров. В таком случае может быть несколько вариантов поломок, как с минимальными повреждениями, так и более серьезными, которые требуют замены одного или сразу нескольких элементов системы.

Существует две причины, по которым это может произойти:

1. В первом случае автомобиль пытается преодолеть водную преграду с настолько высоким уровнем воды, когда она превышает уровень расположения воздухозаборника под капотом. Такого уровня воды оказывается вполне достаточно для попадания в воздушный фильтр.
2. Во втором случае автомобиль на достаточно высокой скорости проезжает через впадину или глубокую лужу. При таких условиях вода быстро продавливается в доступный корпус воздушного фильтра и оказывается в одной либо нескольких камерах сгорания.

Стоит отметить, что в некоторых случаях гидроудар может возникнуть не только из-за попадания жидкости в цилиндры мотора, но и в результате неисправности. К таким неисправностям относится трещины ГБЦ или БЦ, а также разрушение прокладки ГБЦ, через которые в рабочие цилиндры попадает жидкость системы охлаждения двигателя. В данном случае гидроудар чаще всего возникает в момент запуска двигателя после длительного простоя, поскольку за этот период жидкость успевает накопиться в надпоршневом пространстве.

Эта проблема диагностируется на начальном этапе путем контроля уровня ОЖ и анализа цвета выхлопных газов. Если жидкость в расширительный бочок доливается без других причин или двигатель дымит белым густым дымом, тогда высока вероятность наличия трещин или проблем с прокладкой.

Важно! Помимо воды, также причиной гидроудара может стать моторное масло, которое после поломки турбины попадает в цилиндр

Несколько слов о теории

О возникновении ударных явлений в напорных трубопроводах при перекрытии запорной арматуры стало известно с началом их эксплуатации.

Применявшиеся, изначально, пробковые краны мгновенно перекрывали поток воды, инициируя гидроудар.

Разрушения труб централизованного водопровода, вследствие этого явления, происходили, практически, в каждом городе.

В разной степени работы по исследованию гидроудара велись и в России, и за рубежом, в частности:

• братьями Монгольфье,
• швейцарским изобретателем Э. Арганом,
• М. Бультоном,
• профессором Казанского университета И.С.Громекой.

  Массовое разрушение водопроводных труб в Москве конца XIX века вынудило, действовавшее в то время Управление городским хозяйством, организовать комиссию для выяснения причин и разработки методов борьбы с этим явлением.

По приглашению Главного инженера Московского водопровода Н. П. Зимина в ее работе принял участие профессор механики Московского высшего технического училища Николай Егорович Жуковский.

Исследования проводились на базе Алексеевской водокачки.

Для работы использовались манометры и самопишущие аппараты, установленные на участках, путем врезки в чугунную трубу водопровода (как сделать, прочитайте здесь).

Отрезки трубопроводов диаметром 2, 4 и 6 дюймов были проложены по поверхности и соединены с водоводом, отвечавшим за подачу в город.

Предметом исследования стала динамика движения жидкости, изменения давления в трубах при срабатывании заслонок.

Результаты подтвердили, что причиной разрушения водопровода стала ударная волна, появляющаяся и распространяющаяся при быстром срабатывании запорной арматуры.

На основании выводов комиссии были приняты меры, главной из которых, стало постепенное закрытие и открытие задвижек.

Собранный материал позволил Н.Е.Жуковскому получить соотношение для времени срабатывания арматуры, которое полностью исключало гидроудар, или сводило его последствия к минимальным:

t = L*v/75P.

  В формулу входят величины:

• t – время срабатывания задвижки в секундах;
• L – длина участка трубопровода в саженях;
• v – скорость движения потока жидкости в трубопроводе в футах, в секунду;

  P – допустимое давление для материала трубы в атмосферах.

Это соотношение и другие результаты исследований вошли в работу Н.Е. Жуковского «О гидравлическом ударе в водопроводных трубах», материалы которой были представлены в докладе в Политехническом обществе 26.09.1897 г.

Как происходит гидроудар

Вода чаще всего проникает в камеру сгорания двигателя снаружи, то есть через воздуховод. Попадание воды в цилиндры исправного ДВС происходит по двум причинам:

1. В первом случае автомобиль на высокой скорости проезжает через глубокую лужу. В таких условиях вода продавливается в корпус воздушного фильтра, после чего оказывается в одной или нескольких камерах сгорания.
2. Во втором случае автомобиль преодолевает водную преграду с таким высоким уровнем воды, который доходит до уровня расположения воздухозаборника в подкапотном пространстве. Такого уровня воды также оказывается достаточно для затекания в воздушный фильтр.

Добавим, что в отдельных случаях гидроудар может также возникнуть в результате неисправности двигателя. Под такой неисправностью следует понимать разрушение прокладки ГБЦ, а также трещины ГБЦ или , через которые в цилиндры активно попадает рабочая жидкость системы охлаждения двигателя. Чаще всего гидроудар в этом случае происходит в момент запуска ДВС после простоя, так как жидкость накапливается в надпоршневом пространстве.

На начальном этапе диагностируется проблема путем анализа цвета выхлопных газов и контролем уровня ОЖ. Если двигатель дымит густым белым дымом, а жидкость в расширительный бачок приходится доливать без других видимых причин, тогда высока вероятность проблем с прокладкой или наличия трещин.