Как найти микротрещину на двигателе

Мотор – это железное сердце каждого транспортного средства. При выходе из строя какой-либо его комплектующей существует большая вероятность полного выходя из строя всего агрегата.

Особенно, если идёт речь об столь сильных поломках, таких как деформация головки или блока цилиндров. Если не устранить их своевременно, придётся делать капитальный ремонт двигателя.

Отметим, что трещины в данных узлах являются одними из самых сложных неисправностей. Возникают, как правило, после дорожно-транспортного происшествия при высоком уровне износа деталей или производственном браке.

Причины и признаки неисправности

Ниже описаны «симптомы», которые гласят о наличии трещины в головке или блоке.

Важно! Эти же признаки могут определять и иные неисправности! Поэтому не следует делать поспешные выводы.

1. Мотор перегревается, вытекает антифриз или иная охлаждающая жидкость. Чтобы удостоверится, что проблема не в трещине, проверьте насколько хорошо затянуты болты ГБЦ, а также герметичность системы.
2. Некорректно работает система управления температурой. Из-за перегрева деформируется головка блока цилиндров.
3. Выход из строя пробки расширительного бачка, из-за чего происходит образование воздушных масс.
4. В летний период года стрелка термодатчика резко скачет в разные стороны.

Также к симптомам можно отнести «троение», что особо сильно ощущается во время движения под горку.

Важно! Для того чтобы убедиться в наличии трещин, необходимо отвинтить свечу зажигания. После в прямом значении этого слова попробуйте жидкость со свечи на вкус. Если она оказалась сладкой, значит охлаждающая жидкость попадает в масло через трещину. В таком случае попробуйте долить масло в систему и завести автомобиль (при этом, не закрывая крышку расширительного бака). Если она сразу же будет кипеть – значит, микротрещина в ГБЦ стопроцентно присутствует.

Отметим, что часто трещины возникают возле втулки (направляющей или впускного клапана). В таком случае, придётся полностью заменить головку.

Ещё один из признаков – уход газов. Чтобы узнать, что причина именно в этом, рекомендуем надеть на расширительный бачок резиновую перчатку. Если со временем она надуется, значит, есть проблема.

Диагностика проблемы

Перед тем, как приступить к ремонтным работам, необходимо быть на все сто процентов уверенным, что проблема действительно в трещинах. Для того чтобы в этом убедиться, мы предложим вам несколько способов диагностики.

С помощью жидкости

В этом случае используется специальная красящая жидкость.

1. Итак, в первую очередь, необходимо максимально качественно вымыть поверхность головки (применяя при этом ацетон или иную соответствующую жидкость).
2. Далее жидкость нужно нанести непосредственно на поверхность.
3. По истечению нескольких минут остатки жидкости нужно смыть при использовании чистой тряпки.

Магнитно-порошковая проверка

Данный способ считается одним из самых быстрых в обнаружении трещин. Как происходит проверка? С каждой стороны головки устанавливаются магниты. Затем, сверху нужно посыпать металлическую стружку. Если есть трещины, она начнет прилипать к магнитам, останавливаясь в лучшем случае на вмятинах, а в худшем – на трещинах.

Проверка водой

Этот метод подобен к предыдущему. Вся разница межу ними заключается в том, что не нужно опускать головку воду, а совсем наоборот – её необходимо залить в головку:

• Проверьте всевозможные отверстия на факт герметичности.
• После влейте в воду канал.
• Далее, пользуясь насосом, накачайте воздух в канал.
• Оставьте обрабатываемую деталь на несколько часов. Если вы заметите, что вода ушла, значит, проблема с головкой и её нужно менять или в лучшем случае – ремонтировать (что обойдётся дешевле, но… не будет гарантировать длительность работы данной комплектующей).

Диагностика давлением

Данная методика выполняется несколькими способами: погружение в воду или без него. Как именно выполнять эти операции, читайте ниже.

Погружение в воду:

• Изначально закройте все каналы запчасти, на которые может негативно воздействовать вода.
• После этого поместите деталь в ёмкость, наполненную водой более 40 градусов Цельсия.
• Затем воспользуйтесь сжатым воздухом (в тех местах, где появятся пузырьки, есть трещина).

Процедура без «погружения» выполняется следующим образом:

• Как и в предыдущем случае, позаботьтесь о том, чтобы все канали ГБУ были закрыты.
• Налейте мыльный раствор на крышку.
• Подайте воздушные массы в контур «больной» детали. Если есть дефект, на этом месте образуются мыльные массы.

Как заделать повреждённые места

Обнаружили трещину в блоке цилиндра? Что делать? Сейчас мы вам подробно расскажем, как можно быстро избавиться от подобной проблемы.

Электросварка

Для начала нужно засверлить «больные» места инструментом с целью, чтобы они прекратили увеличиваться в объёме. После их необходимо зашлифовать.

Итак, в начале работы разогреваем блок до 650 градусов Цельсия, после чего при использовании специального прутка делаем шов. Чтобы предотвратить его окисление, нужно использовать буру.

В итоге после окончания работ на поверхности должен быть ровный слой (выступ которого не боле двух мм.). Следующий этап – это термошкаф (охлаждение в нём).

Заделка трещин

Изначально необходимо нагреть обрабатываемую автомобильную комплектующую до температуры не менее 200 градусов Цельсия. Используйте для выполнения этой цели ацетиленовую горелку. Трещина заделывается посредством постоянного тока. Подбирать диаметр электрода стоит исходя из толщины, а также ширины обрабатываемой стенки.

Приварка заплаты

Чтобы выполнить данную операцию, необходимо подобрать кусок металла, соответствующий размеру трещины. Далее нужно приварить подобранный материал. Следующий этап – это шлифовка и покрытие специальной пастой обрабатываемой местности.

Ну что же, теперь вам известно, что такое трещина головки блока цилиндров, а также как бороться с этой проблемой. В любом случае лучше предостеречь поломку, нежели бороться с ней.

Последствия появления трещины блока цилиндров и методы ее обнаружения зависят от ее расположения. Среди основных симптомов можно выделить появление эмульсии в бачке охлаждающей жидкости или поддоне, повышенное давление в системе охлаждения и, как следствие, перегрев двигателя. Мы расскажем о причинах и последствиях трещин стенок ГБЦ/БЦ, о том, какой метод лучше для обнаружения микротрещин и можно ли это сделать без разборки двигателя. Отдельно рассмотрим ремонт трещин блока цилиндров, при котором антифриз вытекает по внешней части блока цилиндров.

Причины появления микротрещин

Практически все причины появления микротрещин в блоке цилиндров (БЦ) и головке блоков цилиндров (ГБЦ) являются следствием ненормальных условий эксплуатации или неквалифицированного ремонта двигателя. К таковым относят:

• перегрев мотора. Речь не только о перегреве, при котором закипает охлаждающая жидкость (ОЖ), а стрелка указателя температуры мотора поднимается к красной зоне, но и о локальных перегревах. Последние случаются при неправильном угле зажигания, неисправной форсунке, неправильной настройке газобаллонного оборудования (ГБО), а также в случае других факторов, провоцирующих детонацию и повышенную температуру в камере сгорания;
• резкий перепад температуры. Чаще всего «тепловой» удар происходит при добавлении большого количества холодной воды/антифриза в перегретый двигатель.
• внутреннее механическое воздействие. Встречается при замерзании воды в рубашке охлаждения двигателя либо разрушении ЦПГ и ударении деталей шатунно-поршневой группе (ШПГ) о блок цилиндров;
• нарушение технологии ремонта двигателя. К примеру, на некоторых авто при слишком большом усилии затяжки болтов ГБЦ может появиться микротрещина на блоке цилиндров у резьбовых отверстий болтов.

В блоке цилиндров микротрещины появляются в зонах вкручивания болтов ГБЦ, между каналами циркуляции масла и рубашкой охлаждения, по плоскости прилегания БЦ к головке блока между масляными и водяными каналами. Также широко распространены трещины гильз, через которые антифриз попадает в цилиндры, а во время работы выхлопные газы проникают в «рубашку» охлаждения двигателя.

Трещина головки блока цилиндров чаще всего обнаруживается между седлами клапанов, между седлом и форкамерой, а также по седлу выпускного клапана и по постелям распределительного вала.

Трещина блока с наружной части

Помимо внутренних микротрещин, встречаются и наружные расколы, приводящие к попаданию антифриза (реже масла) наружу блока двигателя. Чаще всего причина в производственном браке блока цилиндров. Встречаются случаи, при которых треснул блок двигателя после превышения момента затяжки болтов КПП или ее неправильной состыковки с БЦ.

Проблема заводского брака хорошо известна владельцам автомобилей Suzuki с бензиновым мотором объемом 2,4 л, выпускавшимся в период с 2008 по 2010. Уже на небольших пробегах через трещину в блоке цилиндров антифриз вытекал из двигателя. И хотя практика отзывной компании не применялась, при возникновении неисправности в гарантийный срок владельцам бесплатно меняли БЦ.

Признаки и последствия

Последствия и симптомы трещины в головке или блоке сильно зависят от зоны ее возникновения. Если говорить о наиболее распространенных случаях, то трещины между масляным каналом и рубашкой системы охлаждения приводят к смешиванию жидкостей. В расширительном бачке образовывается налет коричневого цвета, а масло на щупе имеет молочный оттенок. И в том и в другом случае речь идет об эмульсии, которая появляется при смешивании моторного масла и охлаждающей жидкости.

Разбавленное антифризом масло теряет свои смазывающие свойства, из-за чего повышается коэффициент трения между подвижными узлами, возрастает риск появления задиров. Эксплуатировать автомобиль при этом категорически запрещено.

Трещина в верхней части гильзы приводит к обильному попаданию выхлопных газов в систему охлаждения двигателя. На поверхности охлаждающей жидкости в расширительном бачке может появиться маслянистая пленка. Появляющиеся в таком случае воздушные пробки нарушают циркуляцию ОЖ, как следствие, двигатель перегревается. За время простоя автомобиля в дефектном цилиндре будет скапливаться антифриз, из-за чего двигатель тяжело запускается, а в первые минуты работы из выхлопной трубы будет идти густой белый дым.

При значительной утечке охлаждающая жидкость может не успевать протекать через поршневые кольца в поддон и скапливаться в цилиндре в большом количестве. Последствием долгих попыток запуска двигателя с такой неисправностью может стать погнутый шатун. 

Если трещина в блоке цилиндров по нижней части гильзы, в момент опускания поршня давление в цилиндре снижается, из-за чего выхлопные газы практически не прорываются в водяную рубашку двигателя. При этом за время стоянки автомобиля через негерметичность гильзы ОЖ попадает в поддон и образовывает эмульсию на масляном щупе. В обоих описанных выше случаях наблюдается повышенный расход антифриза.

Как обнаружить трещину?

Проверить блок цилиндров или ГБЦ на трещину можно несколькими способами.

1. Визуальный осмотр. Метод пригоден в основном для поиска внешних трещин и значительных негерметичностей гильзы. Неэффективен при поиске микротрещин и скрытых дефектов.
2. Метод гидравлической опрессовки. Чаще всего применяется при дефектовке ГБЦ и блоков цилиндров, так как идеально подходит для деталей сложной формы с внутренними полостями и каналами. При испытании герметично закрываются все наружные отверстия головки блока/БЦ. Через специальный переходник в одну из заполненных водою зон подается сжатый воздух под давлением 0,6-0,8 МПа. Нередко признаки микротрещины начинают проявлять себя только на прогретом двигателе. Для повышения точности гидравлические испытания проводятся в ванне с разогретой до 90-95ºС водой. В случае трещины жидкость из одного канала будет проникать в смежную зону. При опрессовке гильз поршень следует установить в нижней мертвой точке (НМТ). Через специальную оправку сжатый воздух подается непосредственно в цилиндры. Смежные каналы при этом заполняются водой и в случае скрытых повреждений сжатый воздух будет выходить пузырями через заполненные водою каналы.
3. Метод цветной дефектоскопии. На исследуемый элемент наносится цветной проникающий пигмент. Деталь промывается, после чего обрабатывается контрастным проявляющим раствором. Контур трещины проявляется цветом пигмента на общем фоне раствора. Цветная дефектоскопия позволяет обнаружить микротрещины шириной до 0,001 мм и подходит для поисков дефектов деталей из любого материала.
4. Магнитная дефектоскопия (доступна для деталей из чугуна и стали). Деталь намагничивается, после чего посыпается ферромагнитным порошком или суспензией. В зоне микротрещины магнитное поле неоднородное, из-за чего контур дефекта проявляется скоплением ферромагнитного материала.

Ищем дефект подручными средствами

Проверить утечку антифриза в цилиндр зачастую можно без разборки двигателя. Для этого понадобится эндоскоп. Для теста необходимо поочередно в каждом из цилиндров выставить поршни в НМТ, после чего оставить автомобиль в неподвижном состоянии. Спустя 1-2 часа загляните в цилиндры через свечной колодец с помощью эндоскопа. Внимательно осмотрите гильзы на предмет подтеков/капель антифриза.

Видео:Как проверить ГБЦ на микротрещины

Методы ремонта

Ремонту поддаются неглубокие микротрещины на плоскостях прилегания ГБЦ к БЦ, а также практически все дефекты с внешней стороны. Отремонтировать внешний раскол можно методом «холодной» или электрической сварки. Под «холодной» сваркой подразумевается нанесение на дефект специального полимерного состава. Перед ремонтом необходимо тщательно зачистить зону вокруг дефекта, а также желательно засверлить концы трещины, чтобы убрать остаточное напряжение и предотвратить дальнейший раскол детали.

Удаление трещин в блоке и ГБЦ методом электрической сварки требует предварительного нагрева детали. Детали из алюминия прогревают минимум до 250ºС, а блоки цилиндра из тяжелых металлов, к которым относится чугун, до 350-400ºС. Таким образом сводится к минимуму риск локальной деформации детали в зоне сварочных работ. Перед нагревом и заплавлением дефекта трещина в ГБЦ/блоке цилиндров зачищается абразивом, а ее концы засверливаются для снятия остаточного напряжения. Таким методом можно удалить не только микротрещины, но и восстановить недостающие части детали, приварить отколовшиеся кронштейны.

Определить микротрещину в ГБЦ непросто. Прежде чем диагностировать появление проблем, рекомендуем разобраться в причинах, по которым головка блока цилиндров может треснуть.

Превышение допустимой разности температур

Зачастую трещинки и дефекты в ГБЦ появляются в результате нарушения процесса сгорания топливовоздушной смеси в камере. Это может произойти из-за некорректной работы топливной составляющей или неверно установленного зажигания. Такие проблемы приведут к увеличению температуры в двигателе на 200 и более градусов по сравнению со штатной. В итоге на самых тонких стенках головки блока появятся микротрещины. Речь идет об отверстиях для распылителей, стаканов форсунок и т. д.

«Рукотворное» механическое воздействие

К примеру, произойдет разрыв посадочного отверстия для седла клапана в месте рядом с гнездом форсунки. Это происходит в результате перетяжки самой форсунки. В этом месте толщина металла головки составляет не более 2 мм. Определить такие микротрещины можно, но их ремонт обычно нецелесообразен.

Проблем такого плана можно избежать, учитывая следующие нюансы:

1. Перед установкой новые шайбы следует нагревать на плите либо над газом. Детали нагреваются до посинения, после чего опускаются в холодную воду и охлаждаются. Эти действия обеспечивают мягкость шайб.

2. Под форсунки нельзя ставить медные шайбы и прочие типы уплотнений, использовавшиеся ранее.

3. Прежде чем произвести монтаж новых шайб, их состояние следует проверить с помощью магнита. Есть вероятность покупки обмедненных деталей.

4. После учета этих моментов допускается затяжка форсунки, при этом важно соблюдать регламент, установленный автомобильным производителем. Если эти действия не помогли добиться герметичности, рекомендуется обратиться к специалистам.

Появление микротрещин в ГБЦ часто обусловлено монтажом направляющих втулок в тонкостенные головки. При установке необходимо внимательно проверять габариты внешнего диаметра втулки, а также размеры отверстия для ее фиксации. Технологию монтажа нарушать нельзя — в разогретую головку блока запрессовывают охлажденные в жидком азоте втулки. Если это правило не будет соблюдаться, это приведет к появлению радиальных дефектов от внешнего диаметра направляющей втулки.

Заводские дефекты

Необходимость определить повреждения в головке блока возникает из-за дефектов, допущенных при производстве. Сама ГБЦ имеет сложную конфигурацию, а стенки в ней характеризуются разной толщиной. При изготовлении могут быть допущены ошибки, которые приведут к непродавливанию металла в определенных местах и нарушению его структуры. В итоге это приводит к появлению небольших пустот и увеличенной скорости образования ржавчины в них. При последующей эксплуатации поверхность водяной рубашки и камеры сгорания будут соединены, либо возникнут трещины из-за серьезного ослабления в тонких местах.

При нарушении структуры металла сильно ослабятся межмолекулярные связи ГБЦ. Из-за этого материал станет более хрупким, что приведет к появлению дефектов. На практике неисправности такого плана обычно встречаются в перемычках между отверстиями для седел и форсунок. Трещины появляются в каналах, расположенных за клапанами.

Типичные места образования трещин в ГБЦ

Определить микротрещину в ГБЦ — задача трудная для опытного специалиста. Ведь повреждения образуются не в одном и том же месте. Однако найти их по факту не так сложно. Особенно если у вас есть перечень мест, которые вы можете осмотреть визуально:

1. Между клапанами двигателя. Дефект будет виден сразу. Обычно он появляется под седлами клапанов, расположенных по соседству.

2. В дизельных силовых агрегатах микротрещины могут пойти от клапана к форкамере. Такой изъян найти несложно, однако увидеть его проблематично, поскольку он появляется непосредственно под форкамерой и не выходит наружу.

3. Трещины часто образуются между клапанами и свечами. Увидеть такую неисправность можно без проблем.

4. Иногда повреждения образуются под направляющими клапанов. Здесь неисправности не видно. В канале клапана достаточно темно, а сам дефект обычно прикрывается направляющей втулкой. Поэтому визуальная диагностика здесь не подходит.

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.
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.

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.

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:

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

Можно не погружать ГБЦ в воду:

– Надежно закройте все каналы на контуре устройства.
– Приготовьте мыльный раствор, для этого смешайте мыло с водой.
– На плоскость крышки ГБЦ налейте получившийся раствор.
– Подайте сжатый воздух в контур. В месте, где появились мыльные пузырьки, имеются микротрещины.

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:

– Плотно закройте все имеющиеся отверстия.
– В канал устройства налейте жидкость.
– Возьмите насос и накачайте воздух в канал. Желательно, чтобы инструмент был с манометром. – Давление подачи воздуха должно составить не меньше 0.7 МПа.
– 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

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