Гидроудар двигателя признаки: признаки, последствия, как его избежать

Содержание

Что такое гидроудар двигателя: признаки и последствия

Полезная информация
Гидроудар двигателя: признаки и последствия

Что такое гидроудар двигателя?

Гидроудар двигателя — попадание воды внутрь рабочего цилиндра, из-за чего возникает удар поршня о несжимающуюся жидкость с последующим повреждением элементов кривошипно-шатунного механизма. Как правило, происходит при пересечении глубоких водных преград на большой скорости и может привести к необходимости капремонта мотора.
Многие опытные водители знакомы с непредвиденным обстоятельством, которое возникает во время скоростного прохождения луж.

Неправильно обычно действует сам человек, но исключение составляют случаи, когда на дороге складывается аварийная ситуация, и приходится идти на определенный риск.

Признаки гидроудара двигателя

• Вода во впускном коллекторе- явный признак гидроудара;
• Более широкая полоска нагара в цилиндре;
• Неравномерный нагар на цилиндре- затёртый с одной стороны;
• Затёртый по диагонали поршень;
• Искривлённый шатун;
• В повреждённой камере сгорания на головке будет больше нагара- будет чернее;
• Затёртые по краям шатунные вкладыши коленвала.
Вот как происходит гидроудар двигателя — транспортное средство резко глохнет. Почти всегда в фильтре или зоне ГБЦ собирается жидкость, а работа агрегата сопровождается характерными звуками. В зависимости от обстановки, силовая установка получает лёгкие или значительные повреждения.

Больше всех страдает дизельный мотор, так как здесь создаётся очень высокое давление внутри цилиндров.

Кроме того, частыми посетителями ремонтных центров по причине гидроударов становятся автомобили с низким дорожным просветом. Особенно это касается спортивных машин.

Последствия гидроудара двигателя

• Чаще всего такой удар вызывает следующее:
• деформацию шатунов — если повезёт, то изогнётся только стержень;
• разрушение поршней;
• загиб пальцев;
• обрыв цепи или ремня привода — также возможны другие проблемы газораспределения;
• разрыв блока цилиндров — редкая, но тяжёлая неисправность;
• поломку валов ДВС.
Нередко двигатель после этого уже нормально работать не может. Тогда приходится искать мотор на замену.

Что делать при гидроударе двигателя?

1. Открыть крышку воздушного фильтра. Если под крышкой обнаружится вода, то практически со стопроцентной уверенностью можно говорить о том, что причиной остановки двигателя стал гидроудар.
2. Необходимо вывернуть свечи и попробовать вручную провернуть двигатель. Допустим, вам удается сделать полный оборот коленчатого вала двигателя, и вы чувствуете, что поршень не касается противовесов коленчатого вала. Это значит, что шатун не деформирован или деформирован незначительно.
3. Теперь можно попробовать прокрутить двигатель стартером. Но внимание! Если слышен стук — немедленно остановите двигатель и прекратите все попытки его запустить. Ведь если находящийся в аварийном состоянии двигатель запустится, то даже после непродолжительной работы за счет больших нагрузок, возникающих от касания поршнем противовесов, произойдет их разрушение, ведущее к гораздо более тяжелым последствиям.

4. Если же стука нет, то, продув цилиндры, можно заворачивать свечи и пытаться запустить двигатель. Но поскольку существует вероятность деформации головки двигателя, то «тянуть на базу» следует с крайней осторожностью, тщательно контролируя температуру охлаждающей жидкости и давление масла.

В дальнейшем двигатель следует подвергнуть частичной разборке для контроля деталей: вероятнее всего, потребуется замена шатуна и поршня, а также фрезеровка плоскости головки блока цилиндров.
А вот с дизельным двигателем все гораздо сложнее. Из-за отсутствия быстро снимаемых свечей зажигания продуть цилиндр от воды довольно трудно. Да и страдает дизель, как правило, гораздо сильнее.
Ремонт двигателя, пережившего гидроудар, мало отличается от обычного капитального ремонта.
Большое значение имеет и то, сколько времени простоял автомобиль после гидроудара. Ведь под действием воды в цилиндрах двигателя начинается интенсивная коррозия, и уже через месяц может потребоваться расточка блока.

Как избежать гидроудара двигателя?

Желательно вообще не допускать гидроудара. Особых сложностей нет, ведь зачастую достаточно избегать луж или ездить по ним на минимальной скорости.
Ошибочно считать, что гидроудар происходит только на загородных трассах и бездорожье. На самом деле в городе даже больше шансов попасть в лужу. Например, после сильного дождя в Алматы заехать в затопленный туннель.
Гидроудар можно и нужно предотвращать. Сделать это просто, если придерживаться следующих рекомендаций: избегать водных преград на своём пути — глубоких луж, ям, стоков.

Если лужу проехать никак не удаётся, надо двигаться в воде максимально плавно, чтобы не допустить образования волн.
Узнавать гидроудар и точно определять, почему заглох мотор, должен научиться каждый автолюбитель. Это нужно для того, чтобы своевременно отвезти машину на диагностику в сервис.

Тянуть с этим не стоит — повторная попытка запуска агрегата может полностью разрушить двигатель.

Как определить проблему по цвету отложений на свече зажигания?Со временем свечи зажигания в исправном двигателе приобретают легкий коричневый или желтовато-коричневый оттенок на центральном и заземляющем электродах.

Электрод изнашивается равномерно, как и резьба, не должна содержать масла и несгоревшего топлива. Нормальная свеча зажиганияЧто искатьКоричневые или серовато-коричневые отлож..
Существует ряд причин, по которым датчик положения коленчатого вала может выйти из строя, и ряд симптомов, связанных с этим отказом. Проблемы с датчиком положения коленчатого вала часто проявляются как проблемы с синхронизацией двигателя. Вот несколько общих симптомов неисправного датчика коленчатого вала, которые могут помочь вам определить, вышел ли он из строя.Проблемы с датчиком коленвала..
В современном автомобиле изобилие электронных систем, которые используют информацию датчиков. Информация о скорости, температуре и работе мотора направляется напрямую в электронный блок управления, который запускает нужные алгоритмы управления. Поэтому, если начинает некорректно работать хоть один, проблемы возникают немедленно.И в первую очередь большинство проблем связаны с неисправностью датчи..
Если на дороге перед автомобилем лужа, многие неопытные водители стремятся проехать ее на большой скорости, чтобы не застрять и не набрать воды в салон. И это – очень серьезная ошибка! Очень часто, влетая на скорости в воду, машина «загребает» в двигатель большое количество воды и мгновенно глохнет, содрогнувшись всем корпусом.
Если машина резко влетает в глубокую лужу, вода, которая имеет невысокий порог сжатия, под большим давлением заливается в двигатель, захлестывает камеру сгорания и бьет по поршню, выполняющему внутри цилиндра ДВС стремительное сжатие горючей смеси со скоростью до 6000 оборотов. Врезаясь в воду, как в каменную стену, поршень ломается, гнутся шатуны и штоки, обрываются шпильки головки цилиндров, рвутся прокладки ГБЦ и ремень ГРМ, деформируется коленвал. Мотор полностью разрушен, и восстановлению не подлежит.
Иногда гидроудар может возникнуть из-за пробоев в системе охлаждения, прогорания прокладок ГБЦ, неисправностей карбюратора или инжекторов: тогда в камеру сгорания начинает заливаться охлаждающая жидкость, либо слишком много топлива, что обязательно приведет к гидроудару.
При гидроударе машина содрогается всем корпусом так, что вы почувствуете ее телом, сидя в салоне, после чего ДВС немедленно глохнет. Но надежда остается: возможно, водой просто залило датчик положения коленвала. Дайте ему просохнуть и осторожно попробуйте завести машину. Если двигатель запустится – все нормально, можно ехать дальше.
Если же вы влетели в лужу на большой скорости, а мотор работал на высоких оборотах, и вода накрыла движок, после чего машина сильно завибрировала и заглохла – вероятность гидроудара почти 100%-ная. Это значит, что вода попала в камеру сгорания и вывела из строя блок цилиндров.
Конечно, степень разрушения мотора будет зависеть от многих факторов – качества воды, количества залитых цилиндров, количества воды в цилиндрах, скорости машины и оборотов движка. Однако лучше сразу признать, что авто получило максимальный гидроудар, и оперативно действовать по определенному алгоритму:
Если коленвал вручную не проворачивается, или при попытке прокрутить его стартером, вы слышите посторонние звуки – экспериментировать дальше смысла нет Надо вызывать эвакуатор и везти машину на СТО, чтобы просушить мотор. Если после нее и замены воздушного фильтра авто заведется и поедет – вам повезло.
Если гидроудар оказался небольшой силы, вы можете надеяться на то, что повреждены не все цилиндры, стержни поршневых шатунов получили незначительную деформацию и просто заклинили один-два поршня в гильзах. В этой ситуации потребуется заменить сами поршни и шатуны с пальцами.
Но, чаще всего, в залитых цилиндрах рвет поршни, ломает шатуны, пробивает стенки цилиндров, рвет прокладки и разрушает ГБЦ, разбивает коленвал и обрывает ГРМ, создает трещины в блоке цилиндров. В этом случае – двигатель придется менять.
Ситуация с дизельными авто – еще хуже. У «дизелей» камера сгорания меньше, и для гидроудара нужно меньше воды. Поэтому, если владельцы бензиновых авто еще имеют шансы отделаться легким испугом, то инжекторные машины в 95% случаев гарантированно становятся на капитальный ремонт.
Лучший способ уберечь двигатель своего автомобиля от гидроудара – не ездить по лужам и беречь воздухозаборник машины от попадания воды. Но если выбора нет, и сквозь лужу придется проехать, делайте это так, чтобы вода стояла не выше половины высоты колеса.
Если вода в луже оказалась выше, чем нужно, лучше остановиться и выключить двигатель, после чего попытаться вытянуть машину из воды тросом. И в обязательном порядке провести двигателю диагностику сразу, на первой же СТО.
В заключении следует отметить, что даже малозначительные для автомобиля водные препятствия следует преодолевать аккуратно, если вы хотите избежать гидроудара, который способен за считанные секунды разрушить ваш двигатель, а вас загнать в длительный и дорогостоящий ремонт.
Если же у вас есть подозрения, что гидроудар произошел, немедленно прекратите попытки завести мотор, проверьте исправность индикатора положения коленвала, состояние воздушного фильтра и свечей зажигания, а также уровень воды в блоке цилиндров. Если не удастся отделаться продувкой цилиндров и просушкой мотора, то движок, скорее всего, придется заменить.
Поговорим о таком неприятном процессе, как попадание воды в камеру сгорания. Иными словами, расскажем, что такое гидроудар двигателя, как определить таковой и каких последствий стоит ожидать. Рассмотрим эффективные способы, которые помогут преодолеть водяные препятствия без повреждений силовой установки автомобиля.
Гидроудар как физический процесс определяет скачок давления в системе, наполненной жидкостью. Провоцирует скачок резкое изменение скорости потока вещества, циркулирующего в системе. К примеру, вода либо другая техническая жидкость движется с огромной скоростью по трубопроводу. Если в определенной точке резко создать препятствие потоку, ми получим значительное количество энергии. Из-за скачка давления жидкость начнет давить на стенки трубопровода, что может спровоцировать разрыв магистрали.
Как вы могли понять из определения выше, ничего схожего, с рассмотренным физическим процессом, в двигателе произойти не может. Поскольку мы здесь не для того, чтобы рушить устоявшиеся привычки, рассмотрим, что принято называть гидроударом двига
В процессе возвратно-поступательных движений поршня объем надпоршневого пространства постоянно меняется. Величина, которая характеризует соотношения объема, когда поршень находится в НМТ, до объема камеры сгорания в момент, когда поршень достигает ВМТ, называют степенью сжатия. Иными словами, силой, с которой рабочее вещество (воздушно-топливная смесь) может быть уменьшено в такте сжатия. Силу это характеризует фактический показатель, именуемый компрессией.
Если вы не уверены, что слышали что-то подобное, но двигатель при этом заглох – не спешите огорчаться. Возможно, вода залила датчик, что спровоцировало остановку двигателя. В таком случае первым делом проверьте патрубки впускной системы.
Альтернативным вариантом станет модернизация вашего ТС. Наиболее эффективным решением в таком случае будет установка шноркеля. Но для гражданских автомобилей и тем более легковушек такой тюнинг более чем нежелателен. В случае крайней необходимости преодоления брода, постарайтесь закрыть все воздухозаборники в носовой части авто. К примеру, обычной кухонной клеенкой. Это поможет вам выиграть около 10 с., когда вода накроет капот. В такой ситуации каждая секунда, без преувеличения, на вес золота.
Итак, как происходит гидроудар двигателя – понятно, но что же его провоцирует? Естественно, провоцирует его обыкновенное попадание в полости мотора воды или подобной жидкости. На сегодняшний день данное явление возможно по ряду основных причин:
В целом, описанные причины гидроудара указывают лишь на один закономерный вывод – данное явление вполне избегаемо, если машину использовать грамотно и максимально осторожно. При другом же подходе никаких гарантий относительно отсутствия гидравлического удара не будет даже на самых новых, конструкционно продуманных моделях авто.
Детально разобравшись с происходящим в полостях мотора при гидроударе, каждый читатель нашего ресурса, наверное, понял, насколько сильно страдает агрегат при попадании в него воды. Чтобы вернуть к жизни «стукнутый» влагой двигатель, иногда вполне допустимо проведение ремонта. Однако в случае с пробитым блоком ДВС или же деформации цилиндров дешевле будет сменить мотор целиком.
С заменой силового агрегата проблем у автомобилистов обычно не возникает, а вот ремонт двигателя с гидроударом – вопрос уже другой. На самом деле определённых сложностей в возвращении аппарата к жизни нет. В типовом варианте потребуется прибегнуть к следующему порядку действий:
Примечание! Описанный выше алгоритм по ремонту мотора после гидроудара актуален исключительно для бензиновых агрегатов. Аналогичная процедура для дизеля проводится на профильных СТО, что связано с его специфичностью.
В целом, относительно того, как избежать гидроудар, и всей сегодняшней темы сказать больше нечего. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи в эксплуатации и обслуживании авто!
Если машина заехала в лужу, мотор хлебнул водички, «схватил клина» вследствие гидроудара и заглох, это не самая большая беда. Гораздо хуже, когда попадание воды в двигатель проходит незамеченным. Ведь это событие никогда не остается без последствий. Внезапно проявляясь, они становятся полной неожиданностью для автовладельца и загадкой для многих сервисменов и экспертов. Между тем технически грамотные и наблюдательные специалисты легко ее разгадают.
Допустим, машина въехала в лужу, утонула, мотор захлебнулся и заглох. Выход один — вызывать эвакуатор и везти обездвиженный автомобиль в автосервис. Казалось бы, чего тут хорошего. Действительно, хорошего мало, и все же такой сценарий вовсе не самый плохой. «Одномоментность» происшествия позволяет с большой вероятностью предположить, что произошел гидроудар, и уже заранее представить возможные последствия. Проверить догадку несложно: достаточно заглянуть в воздушный фильтр — он наверняка будет полон воды. Естественно, вода будет в одном или нескольких цилиндрах, причем она может оставаться в них несколько дней и даже недель.
Как правило, вскрытие мотора не выявляет повреждений, «несовместимых с жизнью». Ведь глубокие лужи никто не форсирует на высокой скорости и в режиме предельной мощности. Обычно обнаруживается один или несколько погнутых шатунов. В общем случае такая авария надежно лечится заменой шатунно-поршневой группы (ШПГ) в сборе. Почему рекомендуется заменить ШПГ целиком? Во-первых, как будет пояснено ниже, если шатун в той или иной степени деформировался, то и геометрия поршня однозначно нарушена. Во-вторых, определить отсутствие повреждений шатуна «на глаз» невозможно, а специальных приспособлений для контроля его геометрии в России не найти днем с огнем. Оставлять шатун «наудачу» очень опасно — в этом мы убедимся далее.
Из этого общего случая есть исключения. Если машина старенькая, ее остаточная стоимость невысока, да и жить ей осталось недолго, возможны менее затратные, но и более рискованные варианты вроде частичной замены ШПГ с использованием деталей с разборки. Другое дело, когда машина сравнительно новая и находится на гарантии. Если владельцу не удастся доказать, что гидроудар произошел в результате цунами, аварию, скорее всего, не признают страховым случаем, а квалифицируют как неграмотную эксплуатацию. Мол, не зная броду, не суйтесь в воду! Оплачивать ремонт двигателя придется автовладельцу. Наиболее правильным решением в этом случае будет замена «шорт-блока», т.е. блока цилиндров в сборе с «внутренностями».
Почему не замена ШПГ, что более экономно? Новый автомобиль — это, как правило, современный, технологически сложный двигатель: алюминиевый блок, коренные крышки в виде единой постели, в ее разъеме зачастую проходят каналы, требующие герметизации и т.д. Поэтому замена ШПГ и проверка коленвала, связанная с его снятием-установкой, не только трудоемки, но и требуют высокой квалификации персонала. Не на всех дилерских станциях есть специалисты по сложному агрегатному ремонту — у дилеров специфика работы иная. Поэтому разумнее заплатить больше денег, но быть уверенным в надежности отремонтированного мотора. Если мотор 4-цилиндровый, то «шорт-блок» не будет чрезмерно дорогим, и экономить не стоит. «Шорт-блок» многоцилиндрового V-образника, напротив, может оказаться непомерно дорогим, но и здесь опять-таки возможны варианты.
Гидроудар гидроудару — рознь. Его сила и, соответственно, степень повреждения деталей двигателя зависят от соотношения объема камеры сгорания и количества попавшей в цилиндр воды. Когда воды немного (она занимает лишь часть камеры сгорания или чуть больше нее), гидроудар не приводит к нокауту двигателя, но по-любому мотор получает увесистый «прямой в голову». Зачастую это событие происходит незаметно для автовладельца, но не без последствий для двигателя.
И вот, когда прошедшее ненастье давным-давно забыто, в погожий день человек неспешно едет на дачу и вдруг… бах-трах-тарарах — машина встает! Владелец в изумлении: ехал себе спокойно, никого не трогал! Везет машину в сервис, мотор вскрывают и обнаруживают полный «сталинград»: оборванный шатун, покореженный, застрявший в камере сгорания поршень, разбитый «в хлам» цилиндр, пробитый блок.
Если автомобиль куплен недавно и находится на гарантии, ситуация обостряется до предела. Обе стороны назревающего конфликта задаются неприятным вопросом: «кто за это заплатит?». Хозяин машины в силу естественной неосведомленности начинает подозревать, что ему продали «неправильный» автомобиль или неправильно его обслуживали. Работники сервиса недоумевают не меньше владельца. Им также важно установить причину произошедшего, но немногие сервисмены способны распознать, что причиной аварии стал именно гидроудар, полученный двигателем в прошлом. И уж тем более они не могут убедительно доказать это клиенту.
По требованию автовладельца назначается экспертиза, но и она чаще всего оказывается не в силах объяснить, что же на самом деле произошло. Как показала практика, большая часть экспертов, смело берущихся за расследование причин поломки двигателей, даже не знает, каковы признаки гидроудара, и не может вразумительно объяснить, как двигатель мог отказать в сухую погоду во время обычной поездки по шоссе. Есть и такие «эксперты», которые из корыстных побуждений намеренно искажают истину. В зависимости от того, кто «заказал музыку» — автовладелец или автоцентр, — они списывают все на заводской дефект или, наоборот, усматривают последствия гидроудара там, где им и не пахнет. Нерешенный спор приводит к длительному судебному процессу. Не имея убедительных доказательств, через год-полтора «Фемида» принимает решение, как ей и положено, с завязанными глазами. Немудрено, что ее вердикт оказывается справедливым далеко не всегда.
И такое происходит сплошь и рядом. Чтобы пресечь сие зло раз и навсегда, нужно немного — научиться за обломками шатунов и поршней безошибочно распознавать гидроудар. Сделать это не сложно — гидроудар легко «читается», его признаки практически невозможно спутать с чем-то иным. Нужно лишь ясно представлять, какими явлениями и процессами он сопровождается.
Когда при движении вверх поршень упирается в водяную «стену», на шатун начинает действовать гигантское усилие сжатия. Его источник — огромная инерция движущегося автомобиля, через колеса и трансмиссию проворачивающая коленвал и способная сломить упорное сопротивление поршня и шатуна. Под действием силы сжатия шатун теряет устойчивость и изгибается, 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, нагрузка на одну сторону его юбки становится чрезвычайно высокой, и юбка деформируется. Внешне поршень может выглядеть идеально, но стоит лишь взять в руки микрометр, как нарушение геометрии станет очевидным.
Дальнейшее развитие событий зависит от величины деформации шатуна (в основном от того, сколько воды было в цилиндре). Он может согнуться так сильно, что упрется в нижний край стенки цилиндра, и мотор заклинит. Двигатель может «дать клина» и по другой причине. Сгибаясь, шатун укорачивается, и если он стал короче примерно на 3 мм и более, поршень в НМТ «сядет» на противовесы коленвала, повредится частично или развалится полностью.
Если водички было немного, деформация шатуна будет небольшой. На следующем цикле воду «выплюнет» через систему выпуска, и машина помчится дальше… Такое незначительное повреждение ШПГ — самое хитрое следствие гидроудара. Оно может давать о себе знать слабым, едва заметным стуком, который возникает из-за нарушения параллельности осей отверстий в нижней и верхней головках шатуна. Иногда стука может и не быть вовсе. Укорачивание шатуна приводит к изменению положения поршня в ВМТ и, как следствие, к снижению степени сжатия в цилиндре. Небольшое падение степени сжатия в одном или двух «горшках» бензинового мотора не оказывает заметного влияния на его работу. Такие изменения можно зарегистрировать только методами аппаратной диагностики. Поскольку никаких явных признаков повреждения может и не быть, владелец автомобиля не будет ведать о том, что мотор в опасности.
В дальнейшем события развиваются так. На шатун всегда действуют циклические осевые нагрузки растяжения/сжатия. Когда шатун погнут, осевые нагрузки приводят к возникновению в его теле дополнительных знакопеременных изгибающих напряжений. Это нерасчетный режим работы, который вызывает усталостное разрушение шатуна. Чтобы произошло усталостное разрушение, требуется немалое время, которое может измеряться несколькими сотнями или тысячами (обычно до 5–7) тыс. км пробега. Некоторые «знатоки» для обозначения описанного явления часто используют термин «отложенный гидроудар», что, согласитесь, абсолютно неверно. Сам гидроудар происходит безотлагательно, откладываются лишь его финальные последствия.
Кстати, для дизельных двигателей такой сценарий нехарактерен. Из-за меньшего объема камеры сгорания и отсутствия в большинстве моторов дросселирования воздуха дизели «держат гидроудар» гораздо хуже бензиновых двигателей. Образно говоря, дизель если уж хлебнет воды, так «по полной» и сразу — в нокаут. Последствия гидроудара в дизельных двигателях обычно проявляются немедленно, и как проявляются: могучие шатуны нередко гнет и ломает так, что диву даешься!
Признак первый. Если двигатель в результате гидроудара не заглох, а проработал довольно долго, то воды в нем не будет совсем. Искать ее бесполезно — она давно испарилась (правда, некоторые «эксперты», действующие по принципу: «кто ищет, тот всегда найдет», все же умудряются ее отыскать. На самом деле искать можно только следы прошлого пребывания воды. Одно из характерных мест, где можно обнаружить подобные следы, — воздушный фильтр. Если фильтр бумажный, попадание воды и последующее ее испарение вызовут характерную деформацию и коробление гофр. Обнаружив такую картину, расследование можно считать практически завершенным, а причину поломки выявленной. Однако многие современные моторы комплектуются фильтрами из синтетики, которая на воду никак не реагирует. Тогда следы воды в виде высохших капель следует искать на стенках воздуховодов и дроссельной заслонке. Но если и там ничего нет, то не исключено, что речь идет об одном из «экзотических» видов гидроудара от попадания в цилиндр другой жидкости – топлива, масла или даже антифриза.
Признак второй. На стенке цилиндра, выше того места, где останавливается верхнее кольцо поршня в положении ВМТ, всегда есть нагар. Поскольку деформированный шатун укорачивается, поршень в ВМТ опускается ниже изначального положения. При этом ширина каемки нагара ступенчато увеличивается, что хорошо заметно и невооруженным глазом. Величину, на которую опустился поршень, можно легко замерить обычной линейкой. Даже после обрыва деформированного шатуна «двухступенчатая» каемка нагара однозначно укажет, что пока он был «жив», его длина была меньше положенной.
Признак третий. Нередко вода попадает не в один, а в несколько цилиндров двигателя. В результате повреждения могут получить несколько шатунов, из которых первым сломается самый гнутый. Остальные легко проверить «на глаз» — если шатун испытал гидроудар, его стержень при наблюдении в плоскости качания будет иметь вид характерной «змейки».
Признак четвертый. Когда шатун гнется, нарушается параллельность осей его отверстий. Перекос осей, который в норме измеряется сотыми долями миллиметра, после гидроудара настолько велик, что часто заметен даже «на глаз». Вследствие этого поршень начинает работать в цилиндре с перекосом. Это классический случай, признаки которого хорошо известны. У поршня на юбке будет заметно пятно контакта характерной диагональной формы. С другой стороны поршня появится контактное пятно, расположенное выше поршневого пальца. В то же время противоположная зона огневого пояса, наоборот, будет покрыта большим слоем нагара.
Признак пятый. На стенках цилиндра, в котором поршень работал с перекосом, будут ответные следы. Вверху цилиндра, в месте касания поршня поясок нагара будет стерт, его кромка будет неровной, в некоторых случаях — с рисками. Иногда в нижней части цилиндра появляются характерные блестящие следы.
Признак седьмой. Увеличение «мертвого» надпоршневого пространства и одновременное снижение степени сжатия в цилиндре с деформированным шатуном вызывают нарушение процессов газообмена и сгорания топливовоздушной смеси. Непростая «физика» этого явления не является предметом данной статьи. Уместно лишь сказать, что в результате смесь становится богаче и сгорает менее полно, чем в неповрежденных цилиндрах. Поэтому нагарообразование в камере сгорания, перенесшей гидроудар, идет интенсивнее. Об этом «расскажет» более темный цвет нагара на ее стенках, хорошо заметный после демонтажа головки блока цилиндров.
Есть и другие, менее значительные признаки, но и перечисленных более чем достаточно, чтобы убедиться самому и убедить других, что шатун длительное время работал изогнутым и, вероятнее всего, по причине перенесенного гидроудара. Можно даже примерно определить, когда он произошел, если «отмотать кинопленку» назад, на время, за которое автомобиль прошел несколько тысяч километров. И все же находятся умники, которые выдумывают свои собственные признаки, свидетельствующие о незнании механизмов гидроудара. Другие прикрываются общими фразами наподобие «характер, объем и месторасположение дефектов указывают на гидроудар», забывая при этом уточнить и характер, и объем, и место.
Некоторые игнорируют любые аргументы и упрямо доказывают, что причина аварии — производственный брак шатуна (в зависимости от фантазии «эксперта» — дефект материала, термической или механической обработки), случившийся через 50–100 тыс. км пробега после покупки автомобиля. Мы же утверждаем, что любые скрытые дефекты деталей двигателя, вызывающие подобные поломки, как правило, выявляются при пробегах до 10 тыс. км (в редких случаях — до 20 тыс. км пробега). Если «сталинград» в моторе случился при большем пробеге, можно с закрытыми глазами утверждать, что заводской брак тут ни при чем. А чтобы установить действительную причину, нужно глаза открыть пошире и немного пошевелить мозгами. Только и всего.
Гидравлический удар (в сокращении — гидроудар) – это крайне неприятное явление, которое может случиться с двигателем абсолютно любого автомобиля. Опасность данного события заключается в том, что внутренние узлы мотора могут получить такие серьёзные «увечья», при которых механизм будет просто неремонтируемым. Почему так случается? Давайте разберёмся посредством детального рассмотрения сущности и причин появления гидроудара мотора авто.
Гидравлический удар двигателя – это явление, происходящее при попадании в предпоршневое пространство воды или жидкости с подобной субстанцией. Его суть довольно-таки проста и объясняется обычными законами физики. Говоря точнее, попавшая перед поршнем вода имеет заметно большую плотность, нежели топливная смесь, вследствие практически не сжимается. В итоге получается, что в полостях мотора создаётся избыточное давление, в десятки раз превышающее нормы, процесс детонации приобретает поистине убойную силу и внутренние элементы двигателя не выдерживают.

В зависимости от качества собранного мотора и количества попавшей в него жидкости, получить гидроудар он может разный. Однако при его наличии двигатель машины в любом случае придётся ремонтировать – и это в лучшем случае. Большая часть агрегатов, получивших гидравлический удар, зачастую восстановлению не подлежит и требует полной замены. Столь неприятное положение дел случается потому, что гидроудар двигателя может не просто спровоцировать поломку шатуна и непосредственно поршня, бьющего об стенку в виде воды, но и пробить целый цилиндр, который уже повредит своих собратьев.
Наибольшую опасность представляет гидравлический удар для дизеля, что связано со специфичностью дизельных двигателей. Гидроудар в них имеет более серьёзные последствия, так как в отличие от бензиновых ДВС они компактней и сжатие в таком случае заметно сильнее. Согласно официальной статистике, более 90 % моторов на дизеле, получивших гидравлический удар, восстановлению не подлежат. В случае же с бензиновыми агрегатами ситуация тоже не радужная, но процент «летальных исходов» слегка ниже и составляет 75 %.

Причины гидроудара
Итак, как происходит гидроудар двигателя – понятно, но что же его провоцирует? Естественно, провоцирует его обыкновенное попадание в полости мотора воды или подобной жидкости. На сегодняшний день данное явление возможно по ряду основных причин:
Первая – проезд машины на высокой скорости по луже или иному источнику воды. Пожалуй, наиболее часто гидроудар двигателя происходит именно по этой причине. Случается он лишь потому, что вода случайным образом попадает в полость воздушного фильтра и мгновенно, под сильнейшим давлением засасывается в мотор. В итоге, даже 5-10 мл жидкости провоцируют ремонт машины в четырёхзначную, а то и в пятизначную сумму;
Вторая – проезд автомобиля через глубокую водную преграду. Сущность гидроудара подобного рода примерно аналогична описанной выше, однако тут имеет место быть уже неслучайное попадание воды в полость двигателя, а вполне нормальное стечение обстоятельств. Не удивительно, что многие производители машин в техническом паспорте пишут, какие водные преграды их агрегат способен преодолеть, и как это стоит делать, а на каких его эксплуатация просто невозможна;
Третья – попадание воды в мотор из охладительной системы из-за прохудившихся прокладок ГБЦ. На первый взгляд, такой гидроудар двигателя может казаться чем-то фантастическим, однако на практике он имеет место. Особенно часто гидравлический удар по данной причине случается при долгом простое неисправной машины с последующим запуском мотора.
Помимо этого, очень редко гидроудар в системе ДВС случается из-за глупости авторемонтников или владельцев автомобилей. Удивительно, но некоторые из них умудряются собственноручно поместить некоторое количество жидкости в мотор, а потом поистине удивляться – почему случился гидравлический удар.
В целом, описанные причины гидроудара указывают лишь на один закономерный вывод – данное явление вполне избегаемо, если машину использовать грамотно и максимально осторожно. При другом же подходе никаких гарантий относительно отсутствия гидравлического удара не будет даже на самых новых, конструкционно продуманных моделях авто.
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:
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;
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.
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.
Ремонт двигателя после гидроудара
Детально разобравшись с происходящим в полостях мотора при гидроударе, каждый читатель нашего ресурса, наверное, понял, насколько сильно страдает агрегат при попадании в него воды. Чтобы вернуть к жизни «стукнутый» влагой двигатель, иногда вполне допустимо проведение ремонта. Однако в случае с пробитым блоком ДВС или же деформации цилиндров дешевле будет сменить мотор целиком.
С заменой силового агрегата проблем у автомобилистов обычно не возникает, а вот ремонт двигателя с гидроударом – вопрос уже другой. На самом деле определённых сложностей в возвращении аппарата к жизни нет. В типовом варианте потребуется прибегнуть к следующему порядку действий:
Допустим, с места своей поломки машина уже уведена, а гидравлический удар диагностирован. В таком случае желательно разобрать мотор и оценить степень его разрушения. Однако существует и альтернативный способ оценки. Для его осуществления нужно:
Снять ГБЦ, выкрутить свечи и дать мотору просушиться от 4 до 24 часов;
Затем при помощи шприца в каждое из гнёзд свечей зажигания влить 15-20 грамм машинного масла;
После это попытаться прокрутить коленвал.
Если оборот успешно совершён – радуйтесь, шатуны даже не деформировались и мотор требует лишь качественной просушки. При проблемах же во вращении вала разбор мотора неизбежен;
Помимо этого, крайне важно замерить компрессию мотора. Если она значительно ниже нормы, даже при целостности шатунов двигатель стоит разобрать и проверить его другие составляющие. Не исключено, что какие-либо элементы системы вышли из строя, не выдержав нагрузки;
Ну что, компрессия замерена и ущерб от гидроудара оценён? Тогда действуем по обстоятельствам:
Если двигатель в норме – осуществляем просушку мотора. Для этого выгоняем влагу из полостей мотора посредством 10-секундного кручения стартера, а после этого оставляем автомобиль постоять ещё 8-12 часов;
Если компрессия упала, имеются другие проблемы с мотором – проводим его разборку с осуществлением соответствующего ремонта.
После того, как нужные действия осуществлены, приводим автомобиль в первоначальный вид и эксплуатируем.
Примечание! Описанный выше алгоритм по ремонту мотора после гидроудара актуален исключительно для бензиновых агрегатов. Аналогичная процедура для дизеля проводится на профильных СТО, что связано с его специфичностью.
Профилактика гидравлического удара
Знать, что делать при гидроударе, конечно, полезно, однако лучше всего просто не допускать подобной проблемы. К слову, особых сложностей в её профилактике не имеется. Зачастую хватает:
проведения максимально аккуратных переправ через водные преграды, даже – через самые маленькие лужи;
своевременного обслуживания мотора на предмет сохранности прокладок ГБЦ и системы охлаждения;
выноса воздушного фильтра подальше от днища машины и организации максимальной защиты от попадания в него влаги.
В целом, относительно того, как избежать гидроудар, и всей сегодняшней темы сказать больше нечего. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи в эксплуатации и обслуживании авто!
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Поделиться с друзьями:
Что это такое и как это влияет на пожаротушение?
Мелкие действия могут вызвать внезапные скачки давления, которые угрожают системам водоснабжения и людям, работающим вокруг них
Большинство систем водоснабжения — от бытового водопровода до муниципального водоснабжения — сконструированы таким образом, чтобы выдерживать аномально высокие уровни давления. Но иногда такая простая вещь, как закрытие крана, может вызвать внезапное и даже опасное повышение давления, с которым эти системы не справляются: гидравлический удар.
В этой статье мы объясняем явление повышения давления, известное как гидравлический удар, описывая, что это такое, как оно работает и как оно влияет на пожаротушение и конструкцию систем противопожарной защиты.
Столкновения между движущейся водой и твердыми объектами быстро превращают движение в резкое увеличение давления
Закон сохранения энергии, фундаментальный принцип физики, гласит, что энергию нельзя создать или уничтожить — ее можно только преобразовать. Ваша духовка преобразует электрическую энергию в тепло. Автомобили преобразуют химическую энергию бензина в движение. Итак, когда вода сталкивается с твердой поверхностью, эта энергия должна куда-то деваться.
Но, в отличие от некоторых веществ, воду нельзя раздавить, и она не может отскочить, когда внезапно ударится о стену. Если клапан внезапно закрывается, вызывая столкновение с быстро движущейся водой, движение воды трансформируется в давление.
Гидравлический удар в замедленной съемке выглядит примерно так: передняя кромка воды – та часть, которая сталкивается с клапаном – останавливается. Вода за ним начинает сжиматься, что освобождает место для поступления большего количества воды в трубу. В результате давление в трубе увеличивается, создавая быструю и мощную ударную волну, которая распространяется со скоростью звука.
Такое событие называется гидравлическим ударом, т. е. скачком давления после внезапного изменения расхода воды. Чаще всего гидравлический удар происходит, когда клапаны внезапно закрываются или открываются. Если давление превышает пределы труб, муфт, клапанов или подключенных устройств, вода может повредить компоненты системы или выйти из трубы со значительной силой.
Одними из самых впечатляющих примеров разрушительной силы гидравлического удара являются гидроэлектростанции. Почти 70 лет назад на электростанции в Оигава, Япония, захлопнулся огромный вентиль. Возникший в результате скачок давления оторвал секцию трубопровода, создав огромный вакуум, который разрушил почти 200 футов трубы. Секции электростанции были засыпаны землей, прилегающая территория затоплена, трое сотрудников электростанции погибли в результате наводнения.
Трубопроводы, подающие воду к турбинам, называемые водоводами, разрушились после крупного гидравлического удара в Оигава, Япония. Источник: ResearchGate
Факторы, в том числе скорость воды и время, затрачиваемое на закрытие клапана, способствуют гидравлическому удару
На самом базовом уровне интенсивность гидравлического удара в значительной степени зависит от скорости воды (или, грубо говоря, скорости). Короче говоря, более быстро движущаяся вода создает большие ударные волны.
В трубопроводных системах гидравлический удар рассчитывается по формуле …
P = 0,07 (VL / t)
… где P — увеличение давления, V — скорость воды в футах в секунду, L — длина трубы, t — время закрытия клапана. Эта формула означает, что определенные изменения могут уменьшить интенсивность гидравлического удара:
Медленное закрытие клапана уменьшит интенсивность гидроудара
Более короткие трубы менее подвержены гидравлическим ударам, чем более длинные
Медленнее движущаяся вода вызывает меньшие скачки давления
В системах на водной основе действуют два других фактора: диаметр трубы и эластичность материала трубы. Трубы большего диаметра и трубы из более гибких материалов могут поглощать больше энергии давления, создаваемого гидравлическим ударом.
Большой диаметр этого водопровода позволяет подавать большие объемы воды и защищает от гидроударов. Источник: Suffolk Water Connections
Удивительно, но существующее давление воды не является фактором гидравлического удара. Например, трубопроводная система с давлением 50 фунтов на квадратный дюйм (PSI) и трубопроводная система с давлением 500 PSI испытают одинаковое увеличение давления из-за гидравлического удара. Это означает, что в некоторых случаях системы низкого давления даже более уязвимы для гидравлического удара, чем системы высокого давления. В то время как эта система на 500 фунтов на квадратный дюйм может легко выдержать увеличение давления на 50 фунтов на квадратный дюйм, это увеличение удвоит давление в настоящее время в системе на 50 фунтов на квадратный дюйм.
Пожарные специалисты должны опасаться гидравлического удара, особенно в чрезвычайных ситуациях
В противопожарной отрасли спринклерные системы пожаротушения, пожарные гидранты, пожарные шланги и сети трубопроводов, снабжающих их водой, уязвимы к внезапным изменениям давления . Пожарные должны сбалансировать срочность своих спасательных задач с постоянным осознанием того, насколько хрупкими могут быть системы трубопроводов. Сломанная труба может вывести из строя спринклерную систему пожаротушения или пожарный гидрант, оставив здания и людей в них беззащитными.
При тушении пожара несоблюдение гидравлического удара может привести к серьезным травмам. В статье в журнале Fire Rescue Magazine помощник начальника пожарной охраны Мэтью Тобиа из Департамента пожарной и спасательной службы округа Лаудоун в Вирджинии объяснил, как ошибка одного пожарного в насосной системе пожарной машины сделала часто используемый предохранитель от гидравлического удара бесполезным:
» Мой друг работал с двигателем на пожаре, у него была отключена одна линия атаки, и к его насосу подходили линии снабжения. У него не было возможности установить предохранительный клапан (рециркуляционный), и он был обеспокоен тем, что его неспособность сделать это привела к травмам пожарного, который врезался в стену после того, как двигатель подачи нагрузил линии до 300 фунтов на квадратный дюйм и отправил гидроудар через его двигатель».
Настройка – или не настройка – предохранительного клапана пожарной машины может иметь значение между безопасной и эффективной работой и катастрофой. Источник: Брэд Маккой через YouTube.
Слишком быстро закрывающиеся гидранты могут создавать гидроудары в городских водопроводах, вызывая прорывы в сетях подземных трубопроводов. Клапаны шлангов, открытые слишком быстро, могут передать ударную волну пожарным, атакующим огонь. А внезапное закрытие насадки пожарного рукава может привести к повреждению муфт пожарного рукава или поломке насосов пожарных машин. Короче говоря, гидравлический удар может повредить почти все части систем пожаротушения на водной основе.
При правильном оборудовании и здравом смысле можно предотвратить гидравлический удар в системах противопожарной защиты.
В спринклерных системах пожаротушения регулирующие клапаны запускают или останавливают поток воды. Те системы, которые соответствуют стандартам, установленным Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA), следуют рекомендациям, разработанным для предотвращения гидравлического удара регулирующих клапанов.
С этой целью NFPA 13: Стандарт по установке спринклерных систем определяет минимальное время закрытия регулирующих клапанов в спринклерных системах пожаротушения. Почти идентичное положение также распространяется на регулирующие клапаны, используемые в системах стояков — сетях трубопроводов, которые действуют как внутренние пожарные гидранты (NFPA 14: 4.5.2).
Из редакции NFPA 13 2019 г.
7.6.1 Время закрытия клапана. Перечисленные индикаторные клапаны не должны закрываться менее чем за 5 секунд при работе на максимально возможной скорости из полностью открытого положения.

Маховик этого регулирующего клапана медленно закрывает диск, чтобы предотвратить гидравлический удар в системе противопожарной защиты здания.
Пожарные машины также оснащены устройствами, предназначенными для регулирования или сброса давления в насосе. Многие пожарные машины оснащены механическими предохранительными клапанами, подобными упомянутым ранее, которые сбрасывают воду, когда давление становится слишком высоким. А более новые пожарные машины могут иметь регуляторы давления, которые регулируют скорость пожарной машины, чтобы повысить или понизить давление, подаваемое в шланг.
Несмотря на наличие оборудования для защиты от многих источников гидравлического удара при тушении пожаров, другие, как правило, предотвращаются с помощью надлежащей практики пожарных профессионалов. Курсы обучения пожарных предупреждают об опасности гидравлического удара, советуют медленно открывать и закрывать пожарные гидранты, клапаны, хомуты для шлангов и другие устройства, прерывающие поток.
Но даже у гидранта есть оборудование для предотвращения гидравлического удара. Компания Fyrelane USA, производитель клапанов для гидрантов и другого противопожарного оборудования из Техаса, выпустила специальный клапан, называемый клапаном Carlin, который позволяет операторам гидрантов быстро и полностью открывать гидранты без риска гидравлического удара.
Клапан Fyrelane USA модели CV45A Carlin использует давление воды для автоматического открытия, предотвращая гидравлический удар между гидрантом и насосным оборудованием.
Клапан Fyrelane Carlin модели CV45A, расположенный между муфтой пожарного шланга и гидрантом, ограничивает поток воды с помощью скользящего затвора, работающего под давлением. Эта заслонка остается частично закрытой, постепенно выпуская воду, пока шланг не будет полностью заряжен. Как только другой конец шланга подсоединяется к закрытому клапану на насосе или иным образом перекрывается, давление внутри шланга повышается, и клапан автоматически открывается, позволяя пожарным использовать полный поток гидранта.
QRFS поставляет подходящее оборудование для предотвращения гидравлического удара
Если вы ищете устойчивые к гидравлическому удару регулирующие клапаны для систем пожаротушения, взгляните на наш выбор дисковых затворов. Эти клапаны, внесенные в список UL и одобренные FM, отличаются медленным закрыванием и предназначены для безопасной и длительной работы в спринклерных системах пожаротушения и стояках, соответствующих требованиям NFPA.
QRFS содержит регулирующие клапаны для трубопроводов с канавками, фланцами и резьбой, обслуживающих спринклерные системы пожаротушения и стояки.
Нажмите здесь, чтобы просмотреть наш выбор регулирующих клапанов.
QRFS также является дистрибьютором продукции Fyrelane USA, включая клапан Carlin модели CV45A. Ассортимент Fyrelane включает клапаны Carlin для гидрантов с резьбой 4″ и 4 1/2″ по национальному стандарту (NST), а также насадки для гидрантов Storz 4″ и 5″. Эти клапаны Carlin американского производства обеспечивают безопасный и стабильный поток воды из пожарных гидрантов, позволяя персоналу меньше сосредотачиваться на гидравлических ударах и больше на тушении пожаров.
Чтобы заказать или узнать больше о наших клапанах Carlin, позвоните в QRFS по телефону +1 (888) 361-6662 или напишите по электронной почте [email protected].

Первоначально этот блог был размещен на blog.qrfs.com. Если эта статья помогла вам понять гидравлический удар и то, как он влияет на противопожарную защиту, загляните к нам на Facebook.com/QuickResponseFireSupply или в Twitter @QuickResponseFS.
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 при резком изменении расхода и обычно возникает в результате пуска и остановки насоса, открытия и закрытия клапанов или отрыва водяного столба 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 столба воды достигает нижнего клапана, он закрывается почти со скоростью света и не захватывает воздух перед столбом воды.
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, создается 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 аналогичным 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. Очевидно, что системы, которые не рассчитаны на такое повышенное давление, часто повреждаются или даже разрушаются.
В следующем месяце мы рассмотрим три основные причины гидравлического удара и факторы, влияющие на величину создаваемой им ударной волны. Мы также увидим, почему гидравлический удар может быть более разрушительным в системах низкого давления.
Как устранить гидравлический удар и успокоить трубы (руководство «Сделай сам»). стуки в трубах за стеной. Чем это вызвано? Не повредит ли это трубам?
A: Грохот, который вы слышите, называется «гидравлический удар». Это форма гидравлического удара, возникающая, когда запорный клапан на линии подачи воды под высоким давлением внезапно закрывается. Когда ваша стиральная машина наполняется водой, вода быстро течет по трубам в вашем доме до тех пор, пока, когда барабан не заполнится, клапан стиральной машины резко не закроется. Деваться некуда, быстро движущийся водопровод ударяется о стенку трубы с интенсивным скачком давления, в результате чего трубы дергаются и ударяются о стены или другие трубы. В результате вы слышите серию громких ударов и, возможно, даже чувствуете давление, сотрясающее дом.
Некоторые виды работ лучше доверить профессионалам
Получите бесплатные предварительные оценки от лицензированных сантехников рядом с вами.
Find Pros Now
+
Гидравлический удар не только создает раздражающий шум, но и может повредить соединения и соединения труб, что приведет к утечкам и дорогостоящему ремонту. Или, что еще хуже, шум может также указывать на более серьезную проблему, такую как избыточное давление в ваших водопроводных линиях или ослабление трубопровода. К счастью, домовладельцы обычно могут недорого устранить гидравлический удар без помощи профессионала. Просто следуйте инструкциям ниже, чтобы провести собственное расследование этого вопроса.
Устраните неполадки в воздушной камере водопровода, чтобы уменьшить гидравлический удар.
Эта вертикальная труба, расположенная рядом с водяным клапаном, помогает уменьшить гидравлический удар, действуя как подушка. Воздушная камера поглощает удары воды после закрытия клапана, предотвращая громкий удар воды о стенки труб. Во многих домах в стенах установлены воздушные камеры, но иногда воздушная камера может перестать работать должным образом, если она заболочена.
Чтобы решить эту проблему, домовладельцам необходимо слить воду из водопроводной системы: перекрыть главный водопроводный кран, открыть самый верхний кран в доме и слить воду из самого нижнего крана (обычно в подвале или на первом этаже).
Воздушная камера снова наполнится воздухом вместо воды, что, возможно, решит проблему гидравлического удара. Если в вашем доме нет воздушной камеры, подумайте о том, чтобы ее установил профессионал.
Фото: Supplyhouse.com
В качестве альтернативы установите гасители гидравлического удара, чтобы исключить стук.
Предохранители от гидравлических ударов представляют собой заполненные воздухом цилиндры, которые поглощают толчки при внезапном повышении давления воды при закрытии клапана.
Большинство гасителей гидравлических ударов, доступных сегодня, просты в установке, и они оснащены соединителями винтового типа, которые крепятся между линией подачи воды и запорным клапаном (см. пример на Amazon).
Обязательно установите два: один на линию подачи горячей воды и один на линию подачи холодной воды. Однако, если вы не знакомы с основными сантехническими соединениями, не стесняйтесь вызвать сантехника для установки разрядников.
Отрегулируйте редукционный клапан давления воды.
Иногда избыточное давление воды в ваших трубах вызывает гидравлический удар, и в этом случае опорожнение воздушной камеры от воды или установка гидрозатвора дает лишь временную помощь.
Реклама
Чтобы отрегулировать давление, домовладельцы должны отрегулировать редукционный клапан. Эти клапаны в настоящее время есть в большинстве домов, часто они расположены на входе в главный водопровод дома.
В зависимости от производителя некоторые клапаны имеют ручку для регулировки, а для других требуется гаечный ключ или отвертка. Используйте правильную технику, чтобы настроить клапан на значение ниже 50 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), что является достаточным значением для большинства домов.
В качестве бонуса снижение давления воды в вашем доме экономит энергию, способствует экономии воды и потенциально продлевает срок службы ваших автоматических приборов (включая более дорогие инвестиции, такие как стиральные машины, туалеты и посудомоечные машины).
Уменьшить избыточное давление воды на счетчике.
Если в вашем доме нет редукционного клапана, рассмотрите возможность попросить муниципалитет, который контролирует систему водоснабжения в вашем районе, проверить давление воды в вашем доме. Муниципальные системы водоснабжения часто поддерживают воду в своих линиях под давлением около 200 фунтов на квадратный дюйм, но жилые водопроводы не предназначены для безопасного выдерживания такого высокого давления. Муниципалитет, как правило, бесплатно проверяет давление воды и при необходимости может снизить его.
Стабилизировать незакрепленные линии подачи воды, чтобы предотвратить удары.
При строительстве дома сантехник использует U-образные хомуты для крепления водопроводных труб к деревянным балкам или стойкам с помощью шурупов. Если ремни недостаточно тугие или если несколько ремней отсутствуют, трубы могут стучать и создавать шум.
Чтобы предотвратить стук, затяните ослабленные хомуты с помощью отвертки или установите дополнительные хомуты для дополнительной устойчивости. Большинство хомутов для труб отлиты из тонкого металла или пластика, но вы также можете найти мягкие хомуты для труб, которые обеспечивают дополнительное снижение вибрации.
Имейте в виду, что домовладельцы никогда не должны использовать оцинкованные или стальные хомуты на медных трубах, так как сочетание материалов вызывает электролиз и протечки в водопроводе.
Объявление
Водопроводы подушки с изоляцией труб.
Изоляция труб, доступная в пенопластовых трубках, предназначена для установки вокруг водопроводных труб, чтобы предотвратить их замерзание.

Что такое гидроудар двигателя: признаки и последствия

Рекомендуемые статьи

Признаки неисправных свечей зажигания