ПОЧЕМУ ПРОГОРЕЛА ПРОКЛАДКА
АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, "АБС"
Требования и к материалам прокладок, и к технологиям их производства весьма высоки и повышаются вместе с ростом мощности двигателей.
Суть всех встречающихся на практике дефектов прокладок - в самой схеме уплотнения стыка блока с головкой цилиндров. Действительно, прокладка должна обеспечить одновременно уплотнение газовое (полость цилиндра), водяное (каналы системы охлаждения) и масляное (каналы масляной системы). Близкое расположение этих каналов и полостей друг к другу, очевидно, может привести к внутренней негерметичности. Но и внешняя негерметичность тоже не подарок.
Прокладка ГБЦ может потерять герметичность по многим причинам. Но главными все-таки остаются нарушения правил эксплуатации, технологии обслуживания и ремонта автомобиля. Не менее важно отметить, что внешние проявления неисправности прокладки ГБЦ тоже весьма разнообразны. Можно даже сказать, что один отдельно взятый симптом редко появляется независимо от другого. Но, взятые вместе, они позволяют провести диагностику и достаточно точно установить причину неисправности.
Разумеется, для правильной диагностики необходимы опыт и знание двигателя, включая конструкцию и рабочие процессы, происходящие внутри него. И тогда по обнаруженным следам масла или охлаждающей жидкости, изменению цвета жидкостей или деталей, по отложениям нагара, следам обжатия, обгорания или эрозии на поверхности деталей будет установлена истина.
Дефекты прокладок после длительной эксплуатации автомобиля чаще всего связаны с вовремя не замеченными и не устраненными неисправностями системы охлаждения, реже - с нарушениями процесса сгорания (детонация, калильное зажигание). Напротив, после ремонта двигателя по статистике в более чем 80% случаев прокладка повреждается из-за неправильной затяжки болтов (в том числе из-за несоблюдения момента и порядка затяжки).
Перегрев - одна из основных причин повреждения прокладок. Да и не только их: при перегреве часто деформируется плоскость головки, а иногда и блока цилиндров.
Но в первую очередь страдает, конечно, головка блока. Помимо локального перегрева отдельных участков камер сгорания, вызывающего появление трещин, общий нагрев головки ведет к увеличению усилия обжатия прокладки, поскольку алюминиевый сплав головки расширяется больше, чем сталь болтов. После охлаждения сдавленная прокладка может уже не обеспечить герметичность там, где удельное давление (усилие, отнесенное к площади поверхности) оказалось слишком низким. Фактически при перегреве происходит своего рода «отвердевание» поверхностных слоев прокладки, вследствие чего она теряет эластичность и уже не может обеспечить уплотнение соединения головки с блоком цилиндров по всей плоскости.
Обнаружить причину, т.е. установить, что прокладка "потекла" из-за перегрева двигателя, можно при ее осмотре. Обычно в подобных случаях поверхность прокладки становится твердой, а в отдельных местах вблизи камер сгорания - обугленной.
Ремонт в данном случае редко ограничивается только заменой прокладки. Помимо обработки плоскости головки будет совсем не лишним найти причину перегрева в системе охлаждения - возможно, имеется неисправность термостата, вентилятора или просто течь шлангов.
Но, допустим, двигатель был сильно перегрет, а прокладка вроде бы устояла. В подобных ситуациях два выхода: либо испытывать судьбу, ожидая, когда появится течь (а так оно, скорее всего, и будет), или все-таки сразу заменить прокладку. Второе решение будет более удачным: ведь, как ни крути, а запланированный ремонт лучше неожиданной поломки в дороге.
Если прокладка не обжата как следует, то она точно "потечет". Обычно такое бывает, когда болты головки не затянуты должным образом. Но подобные ошибки сегодня - скорее исключение, чем правило: необходимая информация есть теперь на любой СТО. Другое дело, когда все затянуто правильно, а прокладка не обжалась. В чем дело?
Причины обычно кроются в нарушениях элементарных ремонтных технологий. Например, в руководствах по ремонту пишут, что резьбовую часть болтов перед затяжкой надо смазать маслом.
А если не смазать? Тогда момент затяжки почти весь уйдет на преодоление сил трения в резьбе, а вовсе не на прижатие головки к блоку.
Может, это одна из причин того, что на некоторых современных двигателях резьбовая часть болтов имеет покрытие? Такие болты смазывать не надо. А если серьезно, то "твердая" смазка гораздо более эффективна и значительно улучшает работу болтов (напомним, что у обычных болтов только 20-25% момента непосредственно преобразуется в усилие затяжки).
Еще хуже, когда болты слишком обильно облиты маслом. В данном случае известное правило "кашу маслом не испортишь" не сработает: масло несжимаемо, заполнив резьбовое отверстие, оно просто не пустит болт дальше. И хорошо еще, если блок не треснет по резьбовым отверстиям.
На современных двигателях часто применяют болты, работающие на пределе текучести. После однократного использования их полагается менять на новые, поскольку они могут недопустимо вытягиваться.
То, что прокладка не была обжата должным образом, легко обнаружить при ее осмотре. Часто на ней вообще практически нет следов обжатия, а толщина осталась такой же, как у новой прокладки. В подобных случаях течь появляется в первые же часы работы двигателя, что и указывает на истинную причину неисправности.
Профилактика здесь проста: надо точно выполнять все рекомендации производителей по моменту, порядку затяжки и замене болтов, а также их смазке перед сборкой.
Известно, что в зависимости от материала и конструкции прокладки могут "слабнуть" под действием температуры и вибраций. И если после некоторого времени работы двигателя не провести повторной затяжки болтов, удельное давление в стыке головки с блоком может недопустимо снизиться, после чего прокладка "потечет".
Повторную затяжку требуют не все двигатели и не все прокладки. Но когда такие рекомендации дает производитель двигателя, выполнять их надо неукоснительно. Если это не сделать, течь появится через несколько тысяч километров пробега автомобиля, что прямо укажет на причину такой неисправности.
К нарушениям процесса горения в двигателе относят детонацию и калильное зажигание. Не вдаваясь в их природу (это тема отдельного разговора), укажем, что эти явления вызывают значительный рост температуры на отдельных участках камеры сгорания. Чрезмерное давление в цилиндре, возникающее из-за преждевременного воспламенения топливной смеси, резко увеличивает нагрузки на головку блока, "растягивая" болты и уменьшая тем самым усилие сжатия прокладки. А ударные волны детонации "стучат" не только по ушам водителя, но и по окантовке прокладки ГБЦ.
То, что именно нарушение процесса сгорания явилось причиной повреждения прокладки, часто удается установить по ее виду. В подобных случаях она нередко прогорает между цилиндрами. Прогар по окантовке часто сопровождается эрозией поверхности головки блока и самой окантовки вблизи повреждения. Изменение цвета материала прокладки возле окантовки также может свидетельствовать о высокой температуре в камере сгорания.
Устранить причины, вызвавшие повреждение прокладки, нетрудно. Достаточно установить правильный угол опережения зажигания, поставить требуемые для данного двигателя свечи и залить в бак бензин с соответствующим октановым числом. Правда, в некоторых случаях этого может оказаться недостаточно.
Механические проблемы. Как известно, прокладка ГБЦ - весьма деликатная деталь, легко повреждаемая при неаккуратном обращении. Если она имеет явные дефекты, то ставить ее либо опасно, либо просто бессмысленно - все равно рано или поздно "потечет".
То же самое относится и к попыткам повторно использовать старую прокладку. Ее материал уже обжат и никогда не обеспечит надежного уплотнения. Может быть, на несколько тысяч километров ее и хватит, но это можно рассматривать только как временный выход из положения. Иногда прогар прокладки происходит из-за попадания между ней и уплотняемой поверхностью инородных материалов. Такое вполне может случиться, если не очистить плоскости головки и блока от остатков старой прокладки перед установкой новой.
Кстати, то же самое получится, если плоскости окажутся деформированными - в местах "провалов" удельное давление будет недопустимо низким, и в конце концов уплотнение нарушится. Поэтому перед установкой прокладки проверка плоскостей головки и блока обязательна (см. "АБС-авто", № 4, 1998).
Понятно, что деформированную плоскость надо обработать, т.е. выровнять. В одних мастерских головки фрезеруют, в других - шлифуют, а в третьих - притирают на плите с абразивной пастой. А какой способ лучше?
Давайте разберемся вместе. Если поверхность слишком грубая, то не исключено просачивание рабочих жидкостей и газов. Напротив, если поверхность чрезмерно гладкая, то возможно скольжение прокладки между уплотняемыми деталями и в конечном счете потеря герметичности. Поэтому при обработке поверхностей головки и блока не все средства хороши. Желательно обеспечить определенную оптимальную шероховатость, которая в основном зависит от материалов уплотняемых деталей. Конечно, это общие рекомендации. Но ими вполне можно пользоваться, когда другие данные, например, от производителя двигателя, отсутствуют.
