Трещина в блоке и головке блока цилиндров

Основными признаками образования микротрещины в БЦ или ГБЦ являются повышение давления в системе охлаждения мотора, что ведет к перегреву агрегата, или в бачке охлаждающей жидкости появилась эмульсия.

Причины возникновения

Возникновение трещин в блоке цилиндров и головке блока цилиндров может быть связано с:

• перегревом двигателя – это не только случаи с закипанием охлаждающей жидкости, но и локальные перегревы. Такое может произойти при ошибках с выставлением угла зажигания или газобаллонного оборудования, проблемах с форсункой. Другими словами, все факторы, которые ведут к возникновению детонации и повышенной температур камере сгорания.
• механическим воздействием изнутри – вызывается замерзанием воды в рубашке охлаждения мотора, разрушением цилиндропоршневой группы или удары элементов шатунно-поршневой группы о блок цилиндров.
• резким изменением температуры – происходит при добавлении в перегретый мотор большого количества антифриза или холодной воды.
• чересчур выполненной затяжкой болтов головки.

Появление наружных микротрещин ведет к проникновению охлаждающей жидкости или моторного масла из блока цилиндров. Обычно это связано с допущенном при изготовлении БЦ браке. Трещина также может появиться при превышении момента затяжки болтов коробки передач или неправильной стыковке КПП с блоком цилиндров.

Места возникновения трещин в БЦ:

• по плоскости прилегания блока цилиндров к ГБЦ (между водяными и масляными каналами);
• в зонах вкручивания болтов головки блока;
• между каналами циркуляции моторного масла и рубашкой охлаждения;
• в гильзах, в которых охлаждающая жидкость проникает в цилиндры, а выхлопные газы в рубашку охлаждения.

В ГБЦ трещины обычно возникают:

• между седлом и форкамерой;
• между седлами клапанов;
• по постелям распредвала;
• по седлу выпускного клапана.

Симптомы и возможные последствия

Место возникновения трещины во многом определяет признаки дефекта, а также возможные последствия. К примеру, появление микротрещины между рубашкой системы охлаждения двигателя и масляным каналом приведет к смешиванию рабочих жидкостей. Заметить это можно по появившемуся налету коричневого цвета в расширительном бачке или молочному оттенку масла при проверке уровня щупом. В обоих случаях в результате смешивания моторного масла и антифриза образуется эмульсия.

Смазывающие качества моторного масла из-за попадания антифриза теряются, что ведет к повышенному коэффициенту трения между подвижными узлами. Соответственно, риск возникновения задиров увеличивается. Дальнейшая эксплуатация ТС при такой неисправности запрещена.

Возникновение трещины в верхней части гильзы заканчивается попаданием большого объема выхлопных газов в систему охлаждения. В расширительном бачке на поверхности антифриза образуется маслянистая пленка. В системе охлаждения при этом появляются воздушные пробки, которые нарушают циркуляцию антифриза. Возникает риск перегрева мотора. Проникновение в поврежденный цилиндр охлаждающей жидкости (это произойдет за время простоя ТС) приведет к проблемам с запуском. При этом из выхлопной трубы сначала пойдет густой белый дым.

Антифриз при значительной утечке не будет успевать протекать через поршневые кольца в поддон, что приведет к скапливанию большого количества охлаждающей жидкости в цилиндре. Такого рода неисправность может привести к повреждению шатуна при длительных попытках запустить двигатель.

Возникновение трещины в нижней части гильзы приведет к падению давления в цилиндре при опускании поршня. В результате выхлопные газы не смогут прорваться в водяную рубашку системы охлаждения. Антифриз из-за нарушения герметичности гильзы за время стоянки будет попадать в поддон с образованием эмульсии на масляном щупе. Оба дефекта на гильзе ведут к увеличению расхода масляной жидкости.

Способы обнаружения трещины

Существуют несколько способов проведения проверки блока цилиндров и головки на наличие трещин:

• Метод визуального осмотра используют для поиска наружных трещин. Этим методом можно также установить значительную негерметичность гильзы. Однако скрытые дефекты и микротрещины данным способом установить невозможно.
• Метод гидравлической опрессовки – в БЦ и ГБЦ требуется герметично закрыть все наружные отверстия. Для подачи сжатого воздуха применяют специальный переходник. Воздух подается под давлением в пределах 0,8 МПа в одну из заполненных водой зон. В некоторых случаях микротрещины можно обнаружить только на прогретом двигателе. Поэтому для точного установления места расположения микротрещин гидравлическую опрессовку проводят в ванне с водой, нагретой до 95°С. Проникновение воды из одного канала в смежную зону произойдет при наличии дефекта. С установки поршня в НМТ (нижней мертвой зоне) начинается опрессовка гильз. Далее воздух подается в цилиндры через специальную оправку. Заполненные водой смежные каналы покажут место микротрещины – через них сжатый воздух будет выходить пузырями.
• Метод дефектоскопии применяют при проверке деталей из чугуна и стали. После намагничивания деталей их посыпают ферромагнитным порошком. Также может использоваться суспензия. Неоднородность магнитного поля микротрещины приведет к скоплению ферромагнитного материала по контуру дефекта.
• Метод цветной дефектоскопии предусматривает нанесение цветного проникающего пигмента на проверяемый элемент. Далее следует промывка детали и обработка контрастным проявляющим раствором. На общем фоне раствора проступит, благодаря пигменту, контур микротрещины. Данный метод универсален, используется для проверки деталей из любых материалов и дает возможность находить микротрещины толщиной до 0,001 мм.

Применение эндоскопа дает возможность выполнить проверку утечки охлаждающей жидкости в цилиндр. При этом не требуется разбирать мотор. Поршни по очереди выставляются в НМТ, автомобиль должен быть неподвижен. Через пару часов выполняется осмотр гильз на наличие подтеков охлаждающей жидкости. Для этого эндоскопом нужно через свечной колодец заглянуть в цилиндры.

Способы ремонта

Следует отметить, что можно устранить практически все наружные дефекты, а также микротрещины на плоскостях прилегания головки блока к блоку цилиндров. Ремонт выполняют методом «холодной» или электрической сварки.

При выборе метода «холодной» сварки на микротрещину наносят специальный полимерный состав. Прилегающая к микротрещине зона предварительно должна быть тщательно зачищена. Концы трещины засверливают чтобы убрать остаточное напряжение. Данная операция помогает также предотвратить дальнейшее углубление микротрещины.

При выборе метода электросварки деталь сначала нагревают. Температура нагрева алюминиевых деталей должна быть не менее 250°С, деталей из чугуна ― от 350-400°С. Это необходимо для сведения к минимуму риска деформации детали в зоне проведения сварки. Предварительно микротрещину зачищают абразивом, остаточное напряжение снимают путем засверливания в концах дефекта. Далее трещину нагревают и заплавляют. Примечание: таким методом также восстанавливают недостающие части детали или приваривают поломанные кронштейны.