При неисправности двигателя причиной отказа часто ошибочно считают прокладку ГБЦ. В принципе, логику специалистов мастерской можно понять, так как монтаж они проводят, как правило, с полным соблюдением инструкций по ремонту. Однако, если проанализировать случаи из практики за последние четыре года, то можно прийти к следующему выводу. Основные причины поломок двигателей часто совершенно иные.
В большинстве случаев прокладка ГБЦ является последним звеном в цепи, в котором проявляется повреждение, когда прокладка уже не может выполнять свою прямую функцию стопроцентной герметизации. А в рекламации, направляемой изготовителю, прокладка ГБЦ часто представляется как причина неисправности.
Какие негерметичности или протекания могут встречаться в прокладке ГБЦ?
Когда мы говорим о негерметичности или о течи в герметизируемой области ГБЦ, то обычно речь идет о таких рабочих средах, как:
- газ;
- охлаждающая жидкость;
- масло.
Газовые пробои имеют две разновидности:
- из камеры сгорания через перемычку в соседнюю камеру сгорания;
- из камеры сгорания в контур охлаждения.
Эти виды пробоев обычно приводят к значительным повреждениям и, в конечном счете, к разрушению прокладки. В зависимости от нагрузки двигателя это может произойти как мгновенно, так и по истечении определенного времени.
Утечка охлаждающего средства имеет такие разновидности:
- наружу;
- в контур смазки;
- в камеру сгорания.
А утечка масла бывает:
- наружу;
- в контур охлаждающего средства.
К сигналам предупреждения следует относиться серьезно
Если зафиксированы неполадки двигателя, например, плохое поведение двигателя при холодном пуске, не все цилиндры работают при холодном запуске, наблюдается потеря мощности, температура охлаждающего средства находится в красной зоне, наличие масла в охлаждающем средстве и т.д., следует немедленно принять соответствующие меры. На этой стадии еще есть возможность для предотвращения большего ущерба для двигателя.
Важное указание
Сначала определите причину и только после этого проводите ремонт. Всегда соблюдайте общие монтажные инструкции изготовителя двигателя, в противном случае неквалифицированный ремонт может привести к серьезному ущербу.
Проявление и причины повреждений: газовый пробой
Явный признак - почернение
Одной из наиболее частых причин, приводящих к необходимости демонтажа ГБЦ, является прорыв отработавших газов профилированной окантовки камеры сгорания прокладки ГБЦ.
При этом явным признаком является почернение металлической окантовки или граничащего с ней мягкого материала прокладки. Ввиду высоких температур газа мягкий материал в этих местах подвергается избыточным термическим нагрузкам и даже может прогореть. Часто газы проникают и в контур охлаждения. Это можно определить по поднимающимся в радиаторе пузырькам газа или по перегреву контура охлаждения (в контуре охлаждения повышается давление, и охлаждающая жидкость выходит через предохранительный клапан-утечка охлаждающего средства). В худшем случае это приводит к полному разрушению окантовки. Напротив, равномерное изменение цвета окантовки камеры сгорания следует считать нормальным явлением. Это зависит от свойств используемой стали и используемого поверхностного покрытия.
Наиболее частые причины
Во многих случаях причиной является недостаточное сжатие прокладки в этой очень сильно термически нагруженной зоне. Например, из-за несоблюдения предписанного момента затяжки болтов ГБЦ, невыполнения инструкции по монтажу или использования старых болтов. Неплоскостность (коробление), чрезмерная шероховатость поверхностей компонентов также не дают достаточной затяжки прокладки. Кроме того, слишком высокие нагрузки, возникающие в двигателе во время движения автомобиля, могут привести к чрезмерной нагрузке на элементы герметизации камеры сгорания и их повреждению.
Пример
Полная нагрузка непосредственно после холодного пуска вызывает экстремальные смещения между картером (серый чугун) и ГБЦ (алюминий) относительно друг друга, которые приводят к экстремальным нагрузкам на прокладку. Кроме того, в этих условиях снижается сжимающее усилие болтов ГБЦ, что приводит к повышению динамических колебаний прокладки в зазоре между картером и ГБЦ.
Особенно в двигателях грузовых автомобилей часто по незнанию или из-за неправильного монтажа не выдержан предписанный выступ гильзы цилиндра, или не обработано посадочное место гильзы в блоке цилиндров двигателя, или недостаточно хорошо запрессована гильза.
В результате этого гильзы цилиндров просаживаются, что приводит к уменьшению уплотняющего сжатия. Отработавшие газы могут проникать в удаленные области прокладки и вызывать повреждение эластомерных элементов или мягкого материала в зонах водяных или масляных каналов.
Первая причина - повреждение прокладки ГБЦ в грузовом автомобиле в результате газового пробоя
Картина повреждения
Между вторым и третьим цилиндрами (область утечки) возник значительный прорыв газа. Мягкий материал прокладки разрушен в области отверстий для охлаждающего средства.
Причина
В результате несоблюдения предписанного изготовителем метода затяжки болтов прокладка ГБЦ была затянута в недостаточной степени. Это привело к прорыву газов в охлаждающее средство и далее к повышению давления и утечке охлаждающего средства, а также повреждению прокладки ГБЦ.
Другие возможные причины:
- просадка гильз цилиндров;
- коробление компонентов;
- чрезмерная шероховатость поверхностей компонентов двигателя, картера цилиндров и ГБЦ;
- не были применены новые высококачественные болты ГБЦ.
Принимаемые меры
По причинам качества и надежности необходимо использовать новые болты ГБЦ. Болты ГБЦ должны быть затянуты с предписанным моментом затяжки в соответствии с инструкцией изготовителя. Выполняйте общие монтажные инструкции изготовителя двигателя.
Картина повреждения
Эластомерный уплотняющий элемент в канале толкателя оторвался от несущей пластины прокладки. То же самое произошло в области каналов охлаждающего средства, в результате чего возникла большая утечка.
Причина
Неровность поверхности ГБЦ привела к газовому пробою. Сильное давление газа выдавило эластомерный уплотнительный элемент из несущей пластины. Процесс разрушения ускорился в результате непрерывной эксплуатации двигателя с полной нагрузкой.
Другие возможные причины:
- слишком слабая затяжка болтов ГБЦ
- неправильно установлен выступ гильз цилиндров
- коробление ГБЦ
- проблемы в системе впрыска
Принимаемые меры
Перед монтажом тщательно проверьте плоскостность уплотняемых поверхностей деталей, при необходимости,
обработайте их в механической мастерской. Выполняйте общие монтажные инструкции изготовителя двигателя.
(Вторая и третья причины - повреждение прокладки ГБЦ в легковом автомобиле в результате газового пробоя и газовый пробой двухслойной металлической прокладки в мотоцикле в данной статье опускаются)
Четвертая причина - повреждение в результате увеличения давления в системе охлаждения вследствие прорыва газов
Картина повреждения
На многослойной металлической прокладке ГБЦ в области каналов охлаждающего средства заметны четкие следы в виде линий. Они начинаются на поверхности прокладки ГБЦ и идут в камеру сгорания. В каналах охлаждающего средства отчетливо видна светлая пигментация.
Причина
Поверхность ГБЦ была недостаточно обработана или вообще не обрабатывалась. Это привело к прорыву отработавших газов в контур охлаждения, а также к термической перегрузке (увеличение давления).
Другие возможные причины:
- не полностью удален воздух из системы охлаждения, в результате чего ухудшилась циркуляция охлаждающего средства;
- нарушение циркуляции в контуре охлаждения (водяной насос, термостат, вентилятор);
- перегрев двигателя в результате высокого давления отработавших газов (например, неисправность катализатора).
Принимаемые меры
Перед монтажом очень тщательно проверьте состояние герметизируемой поверхности и обеспечьте плоскостность ГБЦ и блока цилиндров. При необходимости, обработайте поверхность в мастерской.
Пятая причина - повреждение прокладки ГБЦ в результате увеличения давления в системе охлаждения вследствие прорыва газов
Картина повреждения
В области каналов прохождения рабочих сред видны четкие следы в виде линий. Они начинаются на поверхности прокладки ГБЦ и идут в камеру сгорания.
Причина
Поверхность ГБЦ была обработана слишком грубо или вообще не обрабатывалась. Это привело к прорыву отработавших газов в контур охлаждения, а также к термической перегрузке (увеличение давления).
Другие возможные причины:
- не полностью удален воздух из системы охлаждения, в результате чего нет циркуляции охлаждающего средства;
- разрыв контура охлаждения (водяной насос, термостат, вентилятор);
- перегрев двигателя в результате высокого давления отработавших газов (например, неисправность катализатора).
Принимаемые меры
Перед монтажом очень тщательно проверьте состояние герметизируемой поверхности и обеспечьте плоскостность ГБЦ. При необходимости, обработайте поверхность в мастерской.
Разрушительный жар
Повреждения прокладок ГБЦ, которые возникают из-за перегрева, во многих случаях связаны с неисправностью одного из компонентов двигателя. Это может быть водяной насос, не открывающийся термостат или накипь в радиаторе (отсутствует циркуляция потока). Однако главной причиной может быть также недостаточное количество жидкости в системе охлаждения или наличие воздуха в контуре охлаждения, который не был удален после монтажа ГБЦ.
Следует учитывать также и другие важные причины повреждения, не столь очевидные при оценке результатов первого анализа.
Так, важной причиной неисправности может оказаться система выпуска отработавших газов, работающая в условиях перегрева. Отделившийся компонент глушителя или оплавившийся катализатор могут, например, привести к уменьшению поперечного сечения канала выпуска отработавших газов. В результате этого повышается давление отработавших газов и возникает термическая перегрузка в компонентах двигателя и прокладке ГБЦ. Как следствие, происходит потеря мощности двигателя.
Прокладку ГБЦ, вышедшую из строя в результате перегрева, можно очень хорошо распознать, например, по наростам мягкого материала, образующимся в непосредственной близости от каналов охлаждающего средства.
При перегреве системы охлаждения охлаждающая жидкость проникает в матрицу мягкого материала, где ввиду близости к горячим компонентам двигателя она испаряется, в результате чего мягкий слой отделяется от металлической основы. Это приводит к возникновению наростов.
Не следует недооценивать также последствия, вызванные несертифицированными антифризами/ средствами защиты от коррозии. В качестве охлаждающего средства можно также использовать воду, но только чистую. Металлические несущие пластины прокладки, массивно разъедаются коррозией, что приводит к повреждению прокладки.
Первая причина неисправности - термическая перегрузка двухслойной металлической прокладки
Картина повреждения
В этой модификации металлический функциональный слой интегрирован в уплотняющую окантовку камеры сгорания и поврежден в области перемычки. Явное почернение указывает на прорыв отработавших газов.
Причина
Коробление компонентов привело к прорыву отработавших газов. Возникшая в результате этого термическая перегрузка разрушила металлический слой.
Другие возможные причины:
- низкое качество топлива (слишком низкое октановое число)
- слишком большая степень сжатия
- регулировка двигателя (свечи зажигания с несоответствующим калильным числом)
- недостаточное усилие затяжки болтов (качество болтов, затяжка болтов).
Принимаемые меры
Перед монтажом очень тщательно проверьте состояние герметизируемой поверхности и обеспечьте плоскостность ГБЦ. При необходимости обработайте поверхность в мастерской.
Вторая причина неисправности - термическая перегрузка прокладки ГБЦ из металломягкого материала
Картина повреждения
Сильное разбухание отделившегося мягкого материала прокладки в зонах каналов охлаждающего средства.
Причина
После сборки двигателя не был полностью удален воздух из системы охлаждения двигателя. Это привело к перегреву двигателя вследствие слишком высокой температуры охлаждающего средства. Образование испарений привело к набуханию мягкого материала прокладки в области канала охлаждающего средства. Вследствие этого мягкий материал прокладки отделился от металлической основы.
Другие возможные причины:
- работа системы охлаждения ограничена из-за неисправности водяного насоса или термостата;
- ограничение потока в системе охлаждения (например, в радиаторе) в результате образования накипи;
- использование в охлаждающем средстве присадок, не рекомендованных изготовителем двигателя.
Принимаемые меры
После монтажа необходимо убедиться в полном отсутствии воздуха в системе охлаждения.
Фото: mechanika.ru, motofocus.eu
MotoFocus.eu
