Образование трещины в блоке цилиндров все о проблеме и ее решении

Профессиональный ремонт блока двигателя: +7-499-686-12-80

Появление трещины в блоке цилиндров может быть обусловлено как обычной эксплуатацией транспортного средства, так и конструктивным исполнением самого двигателя. Когда изготовители автомобилей проектируют двигатели, то желают добиться того, чтобы двигатель обладал достаточной прочностью, чтобы выдерживать силы, которые будут на него воздействовать как во время процесса горения, так и во время циклов нагрева и охлаждения, которым он подвергается. С другой стороны, вес двигателя значительно влияет на поведение самого автомобиля. Наличие более тяжёлого двигателя приводит к увеличению расхода топлива из-за дополнительной энергии, которая необходима для того, чтобы сдвинуть этот вес с места. Более тяжёлый двигатель также может оказать влияние на характеристики управления автомобилем, поскольку дополнительный вес может сместить его центр тяжести и повлиять на способность хорошо поворачиваться.

Поскольку изготовители двигателей пытаются найти оптимальный баланс (двигатель должен быть лёгким, но прочным), то им приходится учитывать все нагрузки, которые он будет испытывать. Давление газов горения довольно высокое, однако оно редко достаточно высокое для того, чтобы оказать существенный эффект на блок цилиндров. Более заметное воздействие на двигатель оказывает цикл нагрева и охлаждения, которому он подвергается при запуске и остановке. Тепло выделяется благодаря процессу горения и передаётся остальной части двигателя посредством охлаждающей жидкости. По мере того как металл нагревается, он расширяется, однако это происходит с разной скоростью в зависимости от температурных градиентов. Объединив это напряжение с нормальными вибрациями при движении, торможении и ускорении, можно получить огромные нагрузки в разных частях блока двигателя.

После многих километров автопробега эти нагрузки способны привести к образованию мелких трещин. Блоки цилиндров редко сразу приходят в негодность. Обычно проблема начинается с небольших микротрещин, которые пропускают только небольшое количество жидкости и только тогда, когда двигатель находится в горячем состоянии, а система охлаждения – под давлением. Поскольку большинство блоков изготавливается из чугуна, то после начала образования трещины этот процесс почти невозможно остановить. После начала своего образования трещины могут легко распространяться через металл благодаря особенностям формирования молекул металла в решётке при отливе. Это означает, что если в блоке появилась трещина, то течь будет быстро прогрессировать.

Это приводит к одному из основных признаков наличия в блоке трещины. В треснувшем блоке почти всегда наблюдается течь в системе охлаждения, однако этот процесс начинается очень медленно. Иногда настолько медленно, что, когда двигатель тёплый, течь едва заметна, она будет выглядеть как выделение небольшого количества пара. По мере того как циклы нагрева и охлаждения будут продолжаться, трещина будет увеличиваться до тех пор, пока не станет заметно ещё больше пара, а затем появятся капли охлаждающей жидкости и в конце концов – течь охлаждающей жидкости, независимо от того, горячий или холодный двигатель.

Альтернативные способы

Начнем с того, что незначительные трещины можно также заделать путем использования эпоксидной пасты и стеклоткани. Перед началом работ поверхность металла нужно хорошо обезжирить. Слои пасты и стеклоткани при нанесении чередуются, последним слоем должен являться эпоксид.

Среди наиболее востребованных сегодня технологий стоит также отметить решение под названием SEAL-LOCK. К преимуществам данного способа относят отсутствие необходимости демонтировать двигатель. Способ подходит для восстановления серьезных пробоин или трещин в блоке цилиндров. Также для ремонта не требуется применение сварочного аппарата.

В основе способа лежит заполнение трещины специальной прослойкой из мягкого металла, который в результате надежно скрепляется с поверхностью восстанавливаемой детали.

1. Трещину локализуют, после чего происходит засверливание краев раскола. Далее поперек трещины насверливают отверстия с установленным технологией шагом. В эти отверстия вставляются стяжки-скобы, которые связывают оба края трещины. Скобы подбираются в соответствии с видом раскола, так как могут иметь различную длину и отличаться по своей форме.
2. Далее в пространстве между установленных скоб высверливается отверстие, после чего происходит нарезка конусной резьбы при помощи специального метчика. После этого необходимо произвести обработку полученного отверстия составом для устранения окисной пленки. Затем в обработанное резьбовое отверстие с небольшим усилием вкручивается заглушка-конус, материал которой активно контактирует с металлом ремонтируемой детали.
3. Далее часть заглушки, которая возвышается над плоскостью, нужно немного подпилить, после чего вкручивание осуществляется с большим усилием, которое создается специальным инструментом. Под таким усилием мягкая заглушка сломается в том месте, где ранее был сделан подпил. Выступающие остатки дополнительно шлифуют.
4. Следующим шагом становится сверление следующего отверстия. Это отверстие сверлят так, чтобы добиться частичного перекрытия предыдущего резьбового отверстия с установленной заглушкой. Процедура ремонта предполагает заполнение заглушками всей трещины.

Когда работа по установке всех стяжек и заглушек окончена, а также произведена шлифовка, образуется шов. Данный шов необходимо дополнительно спрессовать (расклепать) при помощи ударного инструмента (пневматический молоток с возможностью изменять частоту вибраций).

Расклепывание шва позволяет устранить возможные пустоты, а также ускоряет диффузию материалов заклепок и детали. Результатом станет появление пластичного шва, который имеет прочную связь с поверхностью. Такой шов имеет ряд преимуществ сравнительно со сварным швом:

• не страдает от температурных перепадов;
• способен сохранять целостность в условиях работы при высоких температурах;
• не получает значительного напряжения;

Что касается установки больших латок, которыми можно буквально «заклеить» треснувший блок цилиндров двигателя или головку блока, тогда способ решения по схеме реализации напоминает описанный выше.
Потребуется вырезать и подогнать латку из металла, после чего производится ее установка путем заполнения всего периметра стяжками и конусными заглушками. Последующая проверка готового шва на герметичность осуществляется при помощи опрессовки под давлением около 6 атмосфер.

• Тосол в блоке цилиндров двигателя: причины и способы…

  Почему антифриз или тосол поадают в цилиндры двигателя и что делать в такой ситуации. Как самому определить наличие тосола в цилиндрах, способы ремонта. Читать далее

• Какой герметик лучше для двигателя автомобиля?

  Виды герметиков для двигателя автомобиля: анаэробные, силиконовые, ремнотные. Принцип дейсвтия, отличия, сферы применения. Как выбрать лучший герметик. Читать далее

• Последствия перегрева двигателя автомобиля

  Почему возникает перегрев двигателя. Чего ожидать водителю и какие поломки могут возникнуть, если двигатель перегрелся. Что делать в случае перегрева ДВС. Читать далее

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• Эмульсия на щупе уровня масла: причины возникновения

  На какие неисправности указывает эмульсия на масляном щупе и крышке маслозаливной горловины. Способы самостоятельного определения причин данной проблемы. Читать далее

• Разминусовка двигателя: зачем она?

  В чем заключается и для чего необходима разминусовка силового агрегата. Основные преимущества данного решения, установка дополнительной массы своими руками. Читать далее

• Блок цилиндров двигателя

  Назначение блока цилиндров в конструкции ДВС. Разновидности, материалы и способы изготовления. Преимущества и недостатки блоков из чугуна и алюминия. Читать далее

Как обнаружить трещины в блоке цилиндров

Далеко не всегда, когда речь идет о трещине в блоке цилиндров, подразумевается серьезный заметный на глаз дефект. Довольно часто это микротрещины, которые можно определить одним из следующих методов:

• Пневматической опрессовки;
• Использования ультразвукового сканирования;
• Применения специализированного магниточувствительного оборудования;
• Гидроконтроля.

Каждый из этих способов позволяет установить, имеются ли микротрещины в блоке цилиндров, и где они конкретно находятся. Чаще всего в сервисных центрах при отсутствии специализированного оборудования для диагностики блока цилиндров используют метод поиска трещины с помощью воды или воздуха.

Суть данного метода проста — внутрь блока цилиндров закачивается вода, и если она просачивается, значит, в этом месте имеется трещина. При использовании воздуха внутрь закачивается воздух, а сама деталь погружается под воду, тем самым по наличию пузырьков на поверхности воды можно будет понять, есть ли трещина.

Обратите внимание: Чтобы точно определить место трещины, можно использовать магниты. Они устанавливаются по краям от предполагаемого раскола блока цилиндров, после чего между ними пространство засыпается проводящими опилками. Если трещина имеется, линии магнитного поля разорвутся, и опилки будут собираться в месте, где находится микротрещина

Если трещина имеется, линии магнитного поля разорвутся, и опилки будут собираться в месте, где находится микротрещина.

Как можно проверить?

Прежде чем сделать ремонт или произвести замену ГБЦ, ее необходимо проверить. Ниже рассмотрим способы, которые позволят выявить наличие повреждений на головке блока цилиндров в домашних условиях. Видео о диагностике ГБЦ на предмет микротрещин снято каналом Ремонт гидравлики. 

Магнитно-порошковая диагностика 

Этот способ — наиболее быстрый вариант узнать о наличии дефектов. Суть метода заключается в установке магнитов со всех сторон ГБЦ. После их монтажа головку блока следует обсыпать металлической стружкой. Это приведет к ее перемещению к магнитам. А на дефектах стружка будет оставаться, что позволит выявить повреждения.

Проверка давлением

Обнаружить трещину в ГБЦ можно несколькими способами: произвести погружение головки под воду или не делать этого. Способ диагностики с погружением ГБЦ:

1. Демонтируйте головку блока цилиндров с двигателя. Процесс снятия мы описывать не будем, поскольку он индивидуальный для каждого транспортного средства. 
2. Плотно закройте все каналы контура в верхней части устройства. 
3. Погрузите головку блока в емкость. Налейте в нее горячую воду. Емкость должна быть большой, чтобы ГБЦ полностью была погружена в нее. 
4. После этого в контур устройства подайте сжатый воздух. В месте, где появились пузырьки, есть дефекты и трещины. 

Можно не погружать ГБЦ в воду:

1. Надежно закройте все каналы на контуре устройства. 
2. Приготовьте мыльный раствор, для этого смешайте мыло с водой. 
3. На плоскость крышки ГБЦ налейте получившийся раствор. 
4. Подайте сжатый воздух в контур. В месте, где появились мыльные пузырьки, имеются микротрещины. Видео о диагностике ГБЦ под давлением снял Павел Шилин.

Проверка водой

Этот способ выполняется с помощью воды. Только головку блока цилиндров опускать в нее не нужно, жидкость заливается непосредственно внутрь. Для диагностики вам потребуется насос:

1. Плотно закройте все имеющиеся отверстия. 
2. В канал устройства налейте жидкость. 
3. Возьмите насос и накачайте воздух в канал. Желательно, чтобы инструмент был с манометром. Давление подачи воздуха должно составить не меньше 0.7 МПа. 
4. После этого ГБЦ должна постоять 2-3 часа. Если вода из нее уйдет, это говорит о наличии микротрещин на корпусе. Соответственно, потребуется более детальная диагностика и ремонт. 

Диагностика при помощи жидкости

Как проверяют ГБЦ на предмет наличия микротрещин с применением красящей жидкости:

1. Сначала поверхность устройства необходимо полностью промыть. Для очистки воспользуйтесь ацетоном или другим растворителем. Можно использовать и керосин. 
2. После надо подготовить красящуюся жидкость. Она наносится на поверхность головки блока, после этого ждете 3-5 минут.
3. Затем надо воспользоваться ветошью для смыва остатков жидкости. Вам необходимо посмотреть на корпус ГБЦ — при наличии трещин вы сможете увидеть повреждения. 

Признаки наличия трещин

Выявление повреждений на корпусе головки блока цилиндров можно осуществить в соответствии с признаками. Подробно рассмотрим симптомы, которые позволят произвести проверку и определить наличие микротрещин. 

Масляная система

Первый признак — смешивание моторной и охлаждающей жидкостей. В результате этого в силовом агрегате образуется эмульсия. На поверхности масла появляется пена с белым оттенком. В расширительном бачке с охлаждающей жидкостью образуется пленка из смазки. Такие же признаки свидетельствуют о повреждении прокладки ГБЦ. 

Утечка жидкости через трещину в головке блока цилиндров

Впускной канал

При появлении трещин в головке блока во впускной канал будет попадать охлаждающая жидкость. Из-за этого поршни силового агрегата будут отмыты практически до блеска. Вы сможете их увидеть, посмотрев через свечное отверстие. При попадании антифриза во впускной канал, из глушителя будет идти белый дым. Но этот признак наблюдается не всегда. 

Канал выпуска

Если трещина появилась в канале выпуска, хладагент пройдёт через трубу в виде пара. После прогрева и раньше силовой агрегат будет выпускать пар, но визуально увидеть это не получится. Расходный материал уходит из расширительного бачка. Не будет и запаха от отработанных газов.

Камера сгорания

Через появившийся дефект часть расходного материала будет поступать в камеру сгорания, но его объем обычно незначительный. Это обусловлено большой разницей в давлении. Во время работы двигателя происходит сгорание топливовоздушной смеси. Это способствует возникновению высокого давления. Из-за этого в охладительную систему будут поступать отработанные газы. В результате давление будет более высоким.

Это приведет к увеличению объема магистралей системы охлаждения. А из расширительного бачка начнет доноситься запах отработанных газов. Пока в охладительной системе присутствует высокое давление, расходный материал может попасть в камеру сгорания. Здесь произойдет разрежение и засос воздуха. В результате большой разницы в давлении охлаждающая жидкость поступает в камеру сгорания. Основной признак — очищенные поршни, запах в расширительном резервуаре, увеличение объема шлангов. При этом радиатор отопительной системы будет холодным из-за появления в нем воздушной пробки. 

Что делать при пробитии прокладки ГБЦ

При выявлении неисправности единственный выход — заменить неисправный элемент и определить причину поломки. Стоимость прокладки различается в зависимости от марки машины и качества изделия.

Ремонтировать прокладку ГБЦ бесполезно, ведь работа мастера обойдется еще дороже.

Могут потребоваться и другие шаги:

После устранения технических неисправностей можно приступать к установке новой прокладки.

При выполнении этой работы следуйте следующим советам:

После завершения работ вас должна интересовать стабильность работы двигателя

Обратите внимание на признаки неисправности, о которых упоминалось в начале статьи. При этом не форсируйте работу ДВС

Сначала дайте ему небольшую нагрузку, чтобы прокладка ГБЦ нашла свою позицию.

Учтите, что снятие / установка головки БЦ — трудоемкий процесс. Необходимо отбросить много узлов, слить технические жидкости, правильно вкрутить болты и т. д. При отсутствии опыта работу лучше доверить профессионалам.

Кстати, некоторые автовладельцы жалуются на повышение прожорливости мотора после замены прокладки.

Альтернативные способы

Начнем с того, что незначительные трещины можно также заделать путем использования эпоксидной пасты и стеклоткани. Перед началом работ поверхность металла нужно хорошо обезжирить. Слои пасты и стеклоткани при нанесении чередуются, последним слоем должен являться эпоксид.

Среди наиболее востребованных сегодня технологий стоит также отметить решение под названием SEAL-LOCK. К преимуществам данного способа относят отсутствие необходимости демонтировать двигатель. Способ подходит для восстановления серьезных пробоин или трещин в блоке цилиндров. Также для ремонта не требуется применение сварочного аппарата.

В основе способа лежит заполнение трещины специальной прослойкой из мягкого металла, который в результате надежно скрепляется с поверхностью восстанавливаемой детали.

1. Трещину локализуют, после чего происходит засверливание краев раскола. Далее поперек трещины насверливают отверстия с установленным технологией шагом. В эти отверстия вставляются стяжки-скобы, которые связывают оба края трещины. Скобы подбираются в соответствии с видом раскола, так как могут иметь различную длину и отличаться по своей форме.
2. Далее в пространстве между установленных скоб высверливается отверстие, после чего происходит нарезка конусной резьбы при помощи специального метчика. После этого необходимо произвести обработку полученного отверстия составом для устранения окисной пленки. Затем в обработанное резьбовое отверстие с небольшим усилием вкручивается заглушка-конус, материал которой активно контактирует с металлом ремонтируемой детали.
3. Далее часть заглушки, которая возвышается над плоскостью, нужно немного подпилить, после чего вкручивание осуществляется с большим усилием, которое создается специальным инструментом. Под таким усилием мягкая заглушка сломается в том месте, где ранее был сделан подпил. Выступающие остатки дополнительно шлифуют.
4. Следующим шагом становится сверление следующего отверстия. Это отверстие сверлят так, чтобы добиться частичного перекрытия предыдущего резьбового отверстия с установленной заглушкой. Процедура ремонта предполагает заполнение заглушками всей трещины.

Когда работа по установке всех стяжек и заглушек окончена, а также произведена шлифовка, образуется шов. Данный шов необходимо дополнительно спрессовать (расклепать) при помощи ударного инструмента (пневматический молоток с возможностью изменять частоту вибраций).

Расклепывание шва позволяет устранить возможные пустоты, а также ускоряет диффузию материалов заклепок и детали. Результатом станет появление пластичного шва, который имеет прочную связь с поверхностью. Такой шов имеет ряд преимуществ сравнительно со сварным швом:

• не страдает от температурных перепадов;
• способен сохранять целостность в условиях работы при высоких температурах;
• не получает значительного напряжения;

Что касается установки больших латок, которыми можно буквально «заклеить» треснувший блок цилиндров двигателя или головку блока, тогда способ решения по схеме реализации напоминает описанный выше.
Потребуется вырезать и подогнать латку из металла, после чего производится ее установка путем заполнения всего периметра стяжками и конусными заглушками. Последующая проверка готового шва на герметичность осуществляется при помощи опрессовки под давлением около 6 атмосфер.

• Тосол в блоке цилиндров двигателя: причины и способы…

  Почему антифриз или тосол поадают в цилиндры двигателя и что делать в такой ситуации. Как самому определить наличие тосола в цилиндрах, способы ремонта. Читать далее

• Какой герметик лучше для двигателя автомобиля?

  Виды герметиков для двигателя автомобиля: анаэробные, силиконовые, ремнотные. Принцип дейсвтия, отличия, сферы применения. Как выбрать лучший герметик. Читать далее

• Последствия перегрева двигателя автомобиля

  Почему возникает перегрев двигателя. Чего ожидать водителю и какие поломки могут возникнуть, если двигатель перегрелся. Что делать в случае перегрева ДВС. Читать далее

• Эмульсия на щупе уровня масла: причины возникновения

  На какие неисправности указывает эмульсия на масляном щупе и крышке маслозаливной горловины. Способы самостоятельного определения причин данной проблемы. Читать далее

• Разминусовка двигателя: зачем она?

  В чем заключается и для чего необходима разминусовка силового агрегата. Основные преимущества данного решения, установка дополнительной массы своими руками. Читать далее

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• Блок цилиндров двигателя

  Назначение блока цилиндров в конструкции ДВС. Разновидности, материалы и способы изготовления. Преимущества и недостатки блоков из чугуна и алюминия. Читать далее

Решения проблемы

Один из наиболее распространённых — метод сварки (электро или газовым способом). В случае ремонта блока двигателя, сделанного из чугуна, необходимо предварительно рассверлить трещину на концах на 0,5 см вглубь, затем разделать её на всей протяжённости зубилом, шлифовочным кругом или аналогичным инструментом так, чтобы угол приложения был равен 90 градусам.

Глубина воздействия должна достигать 80% от общей толщины стенки. Прежде чем приступить к проведению сварочных работ, блок необходимо нагреть до температурных значений не менее 600 градусов Цельсия.

Далее необходимо приступить к сварке с использованием нейтрального пламени газовой горелки (метод газосварки),применяя пятимиллиметровый (в диаметре)присадочный прут из меди или флюс. Металл на место повреждения наносится равномерно, сплошь, с допуском выступания шва наружу не более чем на 1,5 миллиметра.

Если для проведения работ используется электросварочное оборудование, можно обойтись и без нагрева блока двигателя, подлежащего восстановлению. В этом случае необходимо применять обратнополярный постоянный ток. Если же вы желаете установить на место трещины стальную заплату, придётся применять электроды на медной основе в жестяной обёртке.

Для большей сохранности место сварочного шва можно покрыть пастой на эпоксидной основе.

Ещё один способ ремонта растрескавшихся элементов конструкции блока двигателя — заделывание трещин специальной ремонтной пастой на эпоксидной основе. В этом случае область расположения трещины тщательно зачищают изнутри и снаружи, используя щётку на металлической основе. Затем высверливаютв окончаниях трещины отверстия диаметром не более 4 миллиметров и используют их для нарезки резьбы.

В получившееся отверстие вворачивается заглушка из проволоки на алюминиевой или медной основе. Далее поверхность трещины обрабатывают с применением инструмента (зубило, шлиф, круг и пр.) на глубину до 75°/о от общего значения, производя воздействие под углом от 60 до 90 градусов.

По всей длине трещины, отступая от её края в пределах трёх сантиметров, необходимо нанести насечки с помощью инструмента. Подготовленную к ремонту поверхность блока обезжиривают с помощью бензина или ацетона, а затем приступают к нанесению пасты на эпоксидной основе.

Паста наносится в два слоя, каждый из которых не должен иметь толщину более 2 миллиметров. Отвердение материала происходит в течение одних-двух суток,в зависимости от итоговой толщины слоёв. Если же подвергнуть область ремонта нагреву до ста градусов Цельсия, то время отвердения будет сокращено до трёх часов.

Можно также заделать трещины в блоке и головке мотора с помощью стеклотканевой заплаты и уже знакомой нам ремонтной пасты на эпоксидной основе. По сути этот способ мало отличается от предыдущего. Разница состоит лишь в том, что каждый слой нанесённой пасты накрывается дублирующим слоем стеклоткани с последующим покрыванием поверхности такой заплаты пастой и её разравнивания с помощью роликовых приспособлений. Всего слоёв в этом случае может быть не более восьми.

Также можно отремонтировать поверхность блока, установив на неё штифты. В этом случае отверстия высверливаются не только на концах трещины (до 0,5 см вглубь), но и по всему её периметру через 7-8 миллиметров друг от друга.

Далее производится нарезка резьбы и установка прутков из меди (глубина должна соответствовать толщине стенки блока). Затем отсекаются лишние части прутков (в итоге, они не должны выступать над поверхностью более чем на 2 миллиметра).

А в промежутках между установленными штифтами высверливаются дополнительные отверстия, диаметр которых должен на четверть превосходить размер заглушек. В эти отверстия также помещают прутки из меди и производят их обрезку.

Полученный ряд штифтов подвергают чеканке до образования сплошного цельного шва. При желании полученную поверхность можно дополнительно упрочнить, покрыв снаружи пастой на эпоксидной основе. По завершении ремонта блок необходимо подвергнуть опрессовке.

Аналогичным же образом производится починка треснувшей головки блока, но только в случае, если растрескиванию не подверглись области размещения клапанной направляющей втулки, камеры сгорания или седло клапана в области гнёзд.

comments powered by HyperComments

Как найти трещину

Для выявления трещин применяют следующие способы:

• метод ультразвукового обнаружения;
• использование магниточувствительного оборудования;
• метод пневматической опрессовки;
• поиск трещин посредством гидроконтроля;

На практике обнаружение трещин во многих автосервисах производится посредством закачки в неисправный элемент двигателя воздуха или воды. В случае с воздухом деталь дополнительно погружают в ванну и находят дефекты по пузырькам. Если в элемент закачивается вода, тогда необходимость погружения исключается, так как трещины диагностируют по просачиванию жидкости.

Для определения точных границ трещины с обеих сторон от раскола крепятся пару магнитов, пространство между магнитами засыпается специальными проводящими опилками. Наличие трещины приведет к тому, что линии магнитного поля разорвутся, опилки будут частично группироваться на поверхности раскола. Данный способ позволяет четко выявить трещину блока цилиндров или ГБЦ.

Итоги

В завершение еще раз отметим, что при выявлении признаков пробитой прокладки ГБЦ необходимо сразу ехать на СТО для замены или сделать работу самостоятельно.

Важно не просто поменять поврежденный элемент, а найти причину неисправности. К примеру, если это перегрев двигателя, необходимо сначала справиться с проблемой, а уже потом ставить новую прокладку ГБЦ

Во время замены следуйте рекомендациям производителя в плане последовательности действий и момента затяжки, ведь при нарушении этих правила изделие долго не прослужит. Но в таких делах правильным будет найти хорошего спеца и все работы доверить ему.