Защо уплътнението е изгоряло?

АЛЕКСАНДЪР ХРУЛЕВ, "ABS"

Изискванията както към материалите на уплътненията, така и към технологиите за тяхното производство са много високи и се увеличават заедно с увеличаването на мощността на двигателя.

Същността на всички дефекти на уплътненията, които се срещат на практика, е в самата схема на запечатване на съединението между блока и главата на цилиндъра. Всъщност уплътнението трябва едновременно да осигурява газово уплътнение (кухина на цилиндъра), вода (канали на охлаждащата система) и масло (канали на маслената система). Близостта на тези канали и кухини един до друг, очевидно, може да доведе до вътрешно изтичане. Но външното изтичане също не е подарък.

По много причини уплътнението на главата на цилиндъра може да загуби своята плътност. Но основните все още остават нарушения на правилата за експлоатация, технология за поддръжка и ремонт на автомобила. Също толкова важно е да се отбележи, че външните прояви на неизправност на уплътнението на цилиндровата глава също са много разнообразни. Може дори да се каже, че един симптом, взет самостоятелно, рядко се появява независимо от другия. Но взети заедно, те позволяват диагностика и доста точно установяват причината за неизправността.

Разбира се, правилната диагностика изисква опит и познания за двигателя, включително проектирането и работните процеси, които протичат в него. И тогава истината ще бъде установена въз основа на откритите следи от масло или охлаждаща течност, промяна на цвета на течности или части, въглеродни отлагания, следи от компресия, изгаряне или ерозия на повърхността на частите.

Дефектите на уплътненията след продължителна експлоатация на автомобила най-често се свързват с неизправности на охладителната система, които не са били забелязани и не са отстранени навреме, по-рядко с нарушения на процеса на горене (детонация, запалване от тлеене). Напротив, след ремонт на двигателя, според статистиката, в повече от 80% от случаите уплътнението е повредено поради неправилно затягане на болтовете (включително поради неспазване на момента на затягане и реда).

Прегряването е една от основните причини за повреда на уплътнението. И не само те: при прегряване равнината на главата, а понякога и цилиндровият блок, често се деформират.

Но на първо място, разбира се, главата на блока страда. В допълнение към локалното прегряване на отделни секции на горивните камери, което причинява пукнатини, общото нагряване на главата води до увеличаване на силата на компресия на уплътнението, тъй като алуминиевата сплав на главата се разширява повече от стоманата на болтовете. След охлаждане компресираното уплътнение може вече да не се уплътнява, когато единичното налягане (сила на повърхностна площ) е твърде ниско. Всъщност при прегряване се получава своеобразно „втвърдяване“ на повърхностните слоеве на уплътнението, в резултат на което то губи своята еластичност и вече не може да осигури уплътнението на връзката между главата и цилиндровия блок по цялото самолет.

Намерете причината, т.е. възможно е да се установи, че уплътнението е "изтекло" поради прегряване на двигателя чрез изследването му. Обикновено в такива случаи повърхността на уплътнението става твърда, а на някои места в близост до горивните камери - овъглена.

Ремонтът в този случай рядко се ограничава само до подмяна на уплътнението. В допълнение към обработката на равнината на главата, изобщо няма да е излишно да се открие причината за прегряване в охладителната система - може би има неизправност на термостата, вентилатора или просто течащи маркучи.

Но да приемем, че двигателят е прегрял и уплътнението изглежда е издържало. В такива ситуации има два изхода: или да изкушите съдбата, да изчакате да се появи теч (и това е най-вероятно случаят), или да замените незабавно уплътнението. Второто решение ще бъде по-успешно: в крайна сметка, каквото и да се каже, планираният ремонт е по-добър от неочаквана повреда на пътя.

Ако уплътнението не е кримпвано правилно, то определено ще "тече". Това обикновено се случва, когато болтовете на главата не са затегнати правилно. Но такива грешки днес са по-скоро изключение, отколкото правило: необходимата информация вече е достъпна във всяка бензиностанция. Друг е въпросът, когато всичко е затегнато правилно, а уплътнението не е компресирано. Какъв е проблема?

Причините обикновено се крият в нарушения на елементарни ремонтни технологии. Например в ръководствата за ремонт те пишат, че резбованата част на болтовете трябва да бъде смазана с масло преди затягане.

И ако не смазвате? Тогава моментът на затягане почти целият ще бъде изразходван за преодоляване на силите на триене в резбата, а изобщо не за притискане на главата към блока.

Може би това е една от причините, поради които резбите на болтовете са покрити на някои съвременни двигатели? Тези болтове не трябва да се смазват. Но сериозно, "твърдото" смазване е много по-ефективно и значително подобрява работата на болта (припомнете си, че за конвенционалните болтове само 20-25% от въртящия момент се преобразува директно в сила на затягане).

Още по-лошо е, когато болтовете са твърде много смазани. В този случай добре познатото правило "не можете да разваляте кашата с масло" няма да работи: маслото е несвиваемо, запълвайки отвора с резба, просто няма да остави болта да отиде по-нататък. И също така е добре, ако блокът не се напука по отворите с резба.

При съвременните двигатели често се използват болтове, които работят на границата на текучест. След еднократна употреба те трябва да бъдат заменени с нови, тъй като те могат да бъдат неприемливо опънати.

Фактът, че уплътнението не е кримпвано правилно, е лесно да се установи при проверка. Често по него практически няма следи от компресия, а дебелината остава същата като тази на ново уплътнение. В такива случаи се появява теч в първите часове на работа на двигателя, което показва истинската причина за неизправността.

Тук профилактиката е проста: трябва точно да следвате всички препоръки на производителя за въртящия момент, процедурата за затягане и смяната на болтовете, както и тяхното смазване преди сглобяването.

Известно е, че в зависимост от материала и конструкцията уплътненията могат да „отслабнат“ от температура и вибрации. И ако след известно време на работа на двигателя болтовете не бъдат затегнати отново, специфичното налягане в съединението между главата и блока може да се намали неприемливо, след което уплътнението ще "потече".

Не всички двигатели и не всички уплътнения изискват повторно затягане. Но когато такива препоръки са дадени от производителя на двигателя, те трябва стриктно да се спазват. Ако това не бъде направено, след няколко хиляди километра от пробега на автомобила ще се появи теч, който директно ще посочи причината за такава неизправност.

Нарушенията на процеса на горене в двигателя включват детонация и запалване от тлеене. Без да навлизаме в тяхната същност (това е тема за отделен разговор), ние посочваме, че тези явления причиняват значително повишаване на температурата в определени секции на горивната камера. Прекомерното налягане в цилиндъра поради преждевременно запалване на горивната смес драстично увеличава натоварването върху главата на цилиндъра, "разтяга" болтовете и по този начин намалява силата на компресия на уплътнението. А ударните вълни на детонация „чукат“ не само по ушите на водача, но и по кант на уплътнението на главата на цилиндъра.

Фактът, че именно нарушението на процеса на горене е причинило повредата на уплътнението, често може да се определи от външния му вид. В такива случаи често изгаря между цилиндрите. Изгарянето по кант често е придружено от ерозия на повърхността на главата на блока и самия кант близо до повредата. Обезцветяването на уплътнителния материал в близост до ръба може също да показва висока температура в горивната камера.

Не е трудно да се отстранят причините, които са причинили повреда на уплътнението. Достатъчно е да настроите правилното време за запалване, да поставите свещите, необходими за този двигател, и да напълните резервоара с бензин със съответното октаново число. Вярно е, че в някои случаи това може да не е достатъчно.

Механични проблеми. Както знаете, уплътнението на цилиндровата глава е много деликатна част, лесно се поврежда при невнимателно боравене. Ако има очевидни дефекти, поставянето му е или опасно, или просто безсмислено - така или иначе, рано или късно ще "тече".

Същото важи и за опита за повторно използване на старо уплътнение. Неговият материал вече е компресиран и никога няма да осигури надеждно уплътнение. Може да е достатъчно за няколко хиляди километра, но това може да се разглежда само като временен изход. Понякога изгарянето на уплътнението възниква поради проникването на чужди материали между него и запечатаната повърхност. Това може да се случи, ако не почистите равнините на главата и не блокирате остатъците от старото уплътнение, преди да инсталирате ново.

Между другото, същото ще се случи, ако самолетите се окажат деформирани - на местата на "спадове" специфичното налягане ще бъде недопустимо ниско, а в крайна сметка уплътнението ще се счупи. Следователно, преди да монтирате уплътнението, е необходимо да проверите равнините на главата и блока (вижте "ABS-auto", № 4, 1998).

Ясно е, че деформираната равнина трябва да бъде обработена, т.е. подравняване. В някои работилници главите се смилат, в други се смилат, а в други се втриват върху плоча с абразивна паста. Кой път е по-добър?

Нека да разберем заедно. Ако повърхността е твърде грапава, възможно е работните течности и газове да проникнат. Обратно, ако повърхността е прекалено гладка, възможно е уплътнението да се плъзне между частите, които трябва да се запечатат, и в крайна сметка загуба на херметичност. Следователно, когато обработвате повърхностите на главата и блока, не всички инструменти са добри. Желателно е да се осигури определена оптимална грапавост, която главно зависи от материалите на частите, които ще бъдат запечатани. Разбира се, това са общи насоки. Но те могат да се използват, когато не са налични други данни, например от производителя на двигателя.