Гидроудар двигателя будет ли работать. Автомобиль получил гидроудар. Что будет? Гидроудар и дизельные двигатели
Гидроудар двигателя – проникновение воды в надпоршневое пространство камеры сгорания поршневого силового агрегата, в результате чего происходит деформация или разрушение отдельных конструктивных элементов .
Вода, в отличие от воздуха, бензина и дизтоплива, является несжимаемым объектом. Таким образом, попадание воды в двигатель (проникновение внутрь камеры сгорания) приводит к тому, что на подходе к верхней мертвой точке начинает осуществлять сжатие жидкости. Результатом становится удар поршня о несжимаемый объект (в данном случае воду), что приводит к различным повреждениям силового агрегата или полному выходу мотора из строя. Отметим, что для гидроудара двигателя достаточно попадания воды только в один из цилиндров мотора.
Читайте в этой статье
Как происходит гидроудар
Вода чаще всего проникает в камеру сгорания двигателя снаружи, то есть через воздуховод. Попадание воды в цилиндры исправного ДВС происходит по двум причинам:
- В первом случае автомобиль на высокой скорости проезжает через глубокую лужу. В таких условиях вода продавливается в корпус воздушного фильтра, после чего оказывается в одной или нескольких камерах сгорания.
- Во втором случае автомобиль преодолевает водную преграду с таким высоким уровнем воды, который доходит до уровня расположения воздухозаборника в подкапотном пространстве. Такого уровня воды также оказывается достаточно для затекания в воздушный фильтр.
Добавим, что в отдельных случаях гидроудар может также возникнуть в результате неисправности двигателя. Под такой неисправностью следует понимать , а также трещины или , через которые в цилиндры активно попадает рабочая жидкость . Чаще всего гидроудар в этом случае происходит в момент запуска ДВС после простоя, так как жидкость накапливается в надпоршневом пространстве.
На начальном этапе диагностируется проблема путем анализа цвета выхлопных газов и контролем уровня ОЖ. Если двигатель дымит густым белым дымом, а жидкость в расширительный бачок приходится доливать без других видимых причин, тогда высока вероятность проблем с прокладкой или наличия трещин.
Последствия гидроудара для мотора
На такте сжатия впускной и выпускной клапаны закрыты. После попадания воды поршень поднимается в ВМТ и происходит его упор в несжимаемое тело. Давление в цилиндре сильно и резко возрастает, от поршня на в этот момент передается огромное усилие.
Более того, инерция от колес и трансмиссии продолжающего движение транспортного средства дальше вращает коленчатый вал и буквально продавливает поршень в ВМТ. Вследствие преодоления усилия сопротивления поршня происходит деформация шатуна, разрушение юбки поршня, раскол блока цилиндров и другие серьезные повреждения.
После гидроудара бензинового двигателя может быть два возможных пути развития событий, что будет зависеть от количества попавшей в камеру сгорания воды, скорости движения транспортного средства и ряда других факторов:
- двигатель сразу заглохнет;
- автомобиль продолжит движение;
В первом случае деформация шатуна или поршня окажется критической, так как двигатель сразу заклинит. Во втором случае мотор после гидроудара работает, так как шатун погнуло незначительно. Появление стука в двигателе прямо укажет на то, что ось между верхним и нижним отверстием головок шатуна нарушена, двигателю все равно необходим ремонт.
Необходимо также отметить, что стучать двигатель после гидроудара может не сразу. Также проблему часто не выявляет и замер компрессии, так как данный показатель в пострадавшем цилиндре снизится минимально. При этом небольшой изгиб шатуна все равно даст о себе знать (обычно через несколько тысяч пройденных километров).
Дело в том, что во время работы деформированной детали на нее неизбежно начинают действовать дополнительные нагрузки. Указанные нагрузки постепенно гнут шатун дальше, что все равно приводит к его полному разрушению. Последствия гидроудара в этом случае могут проявиться в виде оборванного шатуна, деформированного или застрявшего в камере сгорания поршня, серьезных дефектов стенок цилиндров или пробитого блока.
Как правильно помыть двигатель и подкапотное пространство авто керхером. Плюсы и минусы способа, профессиональная и самостоятельная мойка. Возможные неисправности после мойки двигателя.
Многие неопытные автомобилисты во время езды по лужам на большой скорости зачастую сталкиваются с таким явлением, как гидроудар двигателя. Что это такое, и чем он опасен? Об этом далее.
Что такое гидроудар
Гидроудар двигателя - это попадание воды в камеры сгорания. Как правило, она попадает туда через воздуховод, куда, в свою очередь, влетает в виде мощных брызг с воздухом. Опасность этого явления заключается в том, что после проникновения влаги в мотор поршни ударяются об образовавшуюся водяную пробку , вследствие чего двигатель запросто выходит из строя.
На практике это выглядит как характерный удар, после чего двигатель останавливается и не заводится. Причем, чем более высокие обороты были в момент удара, тем выше вероятность значительных повреждений. Ведь таким образом кинетическая энергия вращающихся частей сможет сломать практические любые металлические конструкции.
Как происходит гидроудар
Процесс возникновения этого явления может быть двух типов. В частности, вода может попасть в двигатель двумя путями:
- Машина на большой скорости влетает в лужу, вследствие чего происходит естественное разбрызгивание воды, часть которой под давлением попадает в упомянутый выше , а после него далее и в камеры сгорания.
- Если автомобиль преодолевает высокие водные преграды, уровень которых достаточен для прямого заливания водой воздушного фильтра. Далее ситуация происходит по аналогичному сценарию.
Нагляднее о гидроударе
Однако, как показывает практика, чаще всего причиной гидроудара является именно первый вариант. То есть, как упоминалось ранее, водители, не знающие об опасностях, которые представляет собой это явление, несутся на огромной скорости по лужам, за что и расплачиваются впоследствии.
Далее все происходит по одинаковому сценарию. Вода, как известно, не сжимается ни при каких условиях, в отличие от воздуха или топливной смеси. Поэтому, во время такта сжатия, то есть, когда клапана находятся в закрытом состоянии, поршень в конце движения естественным образом упирается в водный барьер. Вот этот процесс и представляет собой самый настоящий гидроудар.
Чем больше кинетическая энергия поршня (выше обороты двигателя), тем этот удар будет сильнее. Соответственно, вероятность критической поломки возрастает в разы.
Стоит добавить, что гидроудару более подвержены машины с низкой подвеской (спортивные). Соответственно, чем выше расположение двигателя, тем вероятность его возникновения уменьшается. Однако уменьшается - не значит, что она пропадает вовсе.
Последствия гидроудара и ремонт
Следствиями гидроудара могут самые неприятные ситуации вплоть до критических поломок двигателя. В частности, велика вероятность погнутости шатунов, или их пальцев. Весьма распространенной поломкой является разрыв блока двигателя. Поэтому ремонт возникшей проблемы - дело недешевое.
Какие последствия гидроудара для двигателя
Порой возникает необходимость не только в капитальном ремонте мотора, но и в его замене . Естественно, чем серьезнее поломка - тем дороже ремонт. И речь в данном случае идет не только о покупке необходимых запасных частей, но и об оплате услуг специалистов, проводящих соответствующие работы.
Как избежать гидроудара
Однако, лучше предупредить проблему, чем исправлять последствия ее появления. Поэтому каждый водитель должен знать, как избежать гидроудара, и что делать, если он все-таки приключился с машиной.
Как отмечалось выше, первая и основная рекомендация - не ездить по лужам на большой скорости . А если льет сильный дождь или предполагается ехать буквально по «рекам», то лучше воздержаться от подобных поездок. Необходимо трезво оценивать возможности вашего автомобиля. Если вы находитесь за рулем малолитражки, то вряд ли будет целесообразно преодолевать на ней глубокую лужу.
Но если ехать в описанных погодных условиях все-таки необходимо, то делать это нужно с умом. Если вы знаете дорогу и приблизительное расположение ям, которые превращаются в глубокие лужи - это лучше. В таком случае старайтесь объезжать их как можно дальше. В противном случае не превышайте скорость. Она не должна быть выше 10 км/ч при значительном уровне воды. Включайте лишь первую передачу. Помните об описанном выше правиле - чем выше скорость, тем страшнее потенциальные разрушения двигателя .
Что же делать, если гидроудар все-таки произошел? Первым делом - не паниковать! Первый признак того, что это случилось - отключение двигателя после преодоления значительной водной преграды или лужи на высокой скорости. Запомните - не пытайтесь снова завести мотор , так вы его лишь добиваете. В этом случае необходимо выйти из машины, открыть капот и выкрутить все свечи. После чего необходимо разобрать кожух воздушного фильтра. Если на ощупь он мокрый - значит, дело плохо. В этом случае можно попробовать покрутить вал двигателя. Если вам повезет, то из отверстий, где были вкручены свечи, польется вода. Но все же нельзя вкручивать их обратно и пытаться завести мотор.
Что делать, если автомобиль заглох в луже
Даже в этом случае, не говоря о таких, когда подобные процедуры проделать невозможно или они не закончились положительным результатом, нужно вызывать эвакуатор и ехать с машиной на станцию технического обслуживания . Там с помощью специального оборудования специалисты просушат цилиндры и непосредственно двигатель полностью. Кроме этого, необходимо будет просушить воздушный фильтр и патрубок воздуховода.
Помните, что лучший ремонт - это профилактика! Ездите аккуратно по лужам, и гидроудар будет вам нестрашен.
Трубы отопительной и водопроводной системы, особенно частного дома, иногда издают странные звуки. Порой их замечают, но оставляют без внимания. А зря. Щелчки и стуки в трубопроводах могут обозначать и гидроудар в системе водоснабжения. Возможно, пора принимать меры по их предотвращению, пока не возник вопрос: кто виноват во внезапном прорыве трубы.
Гидроудар – это мощное кратковременное повышение давления жидкости, циркулирующей в трубах, возникающее вследствие резкого изменения скорости ее движения. В зависимости от знака изменения давления гидроудары подразделяются на:
- положительные, направленные на повышение давления, которые возникают при резком закрытии задвижек или включения насосных агрегатов;
- отрицательные, связанные с остановкой насосов.
Рассмотрим, что это такое – гидроудар, и в чем природа этого явления. При резком закрытии задвижки поток воды останавливается не весь, и не сразу. Ближайшие к вентилю слои воды останавливаются, остальные же продолжают движение по инерции. Они сталкиваются с замершим на месте слоем, с ними сталкиваются идущие следом.
То же самое происходит, если в метро резко закрыть вход на эскалатор в момент прохождения потока людей. Первые ряды останавливаются, на них напирают другие, на них – следующие. Возникает давка. Точно также происходит и при гидроударе.
Важно: При резкой остановке потока жидкости давление в трубопроводе мгновенно возрастает в разы, достигая десятков атмосфер. Расчет на то, что это останется без последствий, вряд ли оправдается.
Давайте разберемся, чем же опасен гидроудар.
В чем опасность гидроудара
Любое повышение давления в трубопроводе сверх расчетного опасно как для самих труб, так и для их соединений. Также может пострадать и запорная арматура.
Это произойдет не сразу, ведь изначально все инженерные системы без исключения выполняются с запасом прочности. Но каждый гидроудар методично и безжалостно ищет слабое место в трубопроводе, постепенно готовя его к разрушению. И в какой-то момент терпению труб настает предел, и они лопаются.
Последствия прорывов широко известны. Это испорченная мебель, обои, ковры. Залитые водой соседи, нервно требующие все исправить в кратчайший срок с последующей выплатой компенсации за причиненный ущерб.
А произошел гидроудар в системе отопления, то возможны и нематериальные жертвы. Горячий теплоноситель способен причинить серьезные ожоги людям, которым не повезло попасть под его струю. Да и материальные потери от воздействия горячей воды серьезнее, чем от холодной.
Если же авария случилась в лютый мороз (а поломки никогда к месту не бывают), то остановка теплоснабжения повлечет за собой и остановку котла с полной заморозкой системы.
Убытки проще предотвратить, чем компенсировать. Для этого нужно понять, как избежать их. Итак, гидроудар в системе водоснабжения, причины его появления.
Причины гидроударов
На долю гидроударов приходится около 60% всех аварий на трубопроводах, произошедших при их непосредственном участии. Большая часть из них приходится на изношенные старые трубы, у которых всегда найдется слабое место.
Чем длиннее труба, тем сильнее гидроудар. Это следует из его природы: в протяженном трубопроводе воды умещается больше, вес ее способен вызвать более серьезный перепад давления. Поэтому, чем дальше находится перекрываемый вентиль, тем ощутимее гидроудар в трубопроводе. В этом отношении наиболее уязвимы , протяженность которых велика.
Чтобы избавить теплые полы от повреждений вследствие гидравлических ударов, управляющие их работой, должны быть правильно установлены. Перекрытие циркуляции должно выполняться на входе трубопровода в пол. В этом случае после закрытия клапана вода, хоть и продолжает движение по инерции, но всего лишь создает за клапаном разрежение, не опасное для трубопровода. Практикуется одновременное перекрытие выхода трубопровода еще одним клапаном.
В былые времена при засилье винтовых вентилей гидроудары возникали значительно реже. Закрытие запорной арматуры нельзя было выполнить мгновенно, для этого требовался не один оборот рукоятки. С точки зрения безопасной эксплуатации это правильно.
Появление шаровых кранов привело к возможности выполнить ту же операцию значительно быстрее. Легкость движения рукоятки и достижение поставленной цели ее поворотом всего на 90 градусов вызывает соблазн поупражняться в скорости закрытия вентиля, что делать нельзя категорически. В результате резкая остановка потока жидкости испытывает трубопроводную систему на прочность.
Но вентиль не обязательно резко закрыть, чтобы получить гидроудар. Если из системы отопления плохо вытеснен воздух, то при взаимодействии воды с ним открытии крана приводит к аналогичному явлению. Вода трудно поддается сжатию, в отличие от воздуха. Последний при резком столкновении с находящейся под давлением жидкостью выполняет роль своеобразного амортизатора, упругого препятствия на ее пути.
Появлению гидравлических ударов способствует наличие в системе «разнокалиберных» труб. Если трубопроводы различного диаметра не «приведены к общему знаменателю» с помощью соответствующих переходников, скачки давления в процессе их эксплуатации неизбежны.
Как бороться с гидроударами
Для защиты от воздействия гидравлических ударов на системы водо- и теплоснабжения применяется целый ряд мер. Некоторые из них показательны к применению повсеместно, некоторые же используются для трубопроводов определенного назначения.
Плавное перекрытие
От соблазна побыстрее справиться с такой простой задачей, как открытие или перекрытие вентиля, нужно избавляться. Делать это нужно медленно и плавно. Если вентиль тугой, то допускается выполнять перемещение его рукоятки небольшими рывками. Так принято на промышленных предприятиях, но показательно к исполнению и в быту.
Гидроудар при этом все равно происходит. Но он разбивается на несколько небольших по силе. Энергия, которая воздействует на трубы однократно при резком закрытии вентиля, разбивается на порции, не создающие сильных перепадов давления. А поэтому – не опасных.
Амортизация
При ручном управлении движением потоков жидкости можно реализовать их плавное перекрытие или открытие. Но вот термостаты, управляющие процессом работы отопительной системы автоматически, не способны на это.
Чтобы смягчить гидроудар в системе, в ней устанавливаются амортизирующие устройства. Перед местом установки клапана термостата часть жесткого трубопровода заменяется на эластичный. В качестве материалов для этого применяются либо термостойкий каучук, либо армированный пластик.
Поскольку эти материалы могут растягиваться, то в момент гидроудара они примут на себя его силу. Кратковременно увеличившись в диаметре, амортизатор сработает, как гаситель, и сбросит давление перед закрывшимся клапаном.
Для большинства систем достаточно установки отрезка эластичной трубы порядка 20 – 30 см. Для протяженных труб можно увеличить его еще на 10 см.
Шунтирование
Метод подразумевает ручную доработку термоклапанов. Для его реализации необходимы знания их конструкции, в противном случае устройству можно только навредить.
Шунт представляет собой тонкую трубочку диаметром 0,2 – 0,4 мм. Ее вставляют в клапан по ходу движения жидкости. При работе она никак не сказывается на работоспособности системы, а вот при резком повышении давления поможет стравить его в трубопровод за клапаном.
На заметку: Такие меры помогут только в системах, состоящих из новых трубопроводов, и желательно – не из металла. Наличие ржавчины сводит на нет все усилия и ухищрения, так как она быстро забьет отверстие.
Вместо установки трубки бывает достаточно просверлить отверстие соответствующего диаметра.
Защищенные термостаты
Промышленностью выпускаются термостаты, снабженные устройством защиты от гидравлических ударов. У них между клапаном и термоголовкой установлен пружинный механизм. О наличии этого устройства при покупке термостата можно узнать из его технической документации.
При превышении давления пружина, растягиваясь, мешает клапану полностью закрыться. Происходит тот же самый процесс, что и при шунтировании – избыток давления сбрасывается в трубопровод за клапаном. Когда гидроудар прекратится, пружина полностью закроет клапан.
Важно: Термостаты, оснащенные системой защиты от гидроударов, устанавливаются в систему строго в одном направлении, указанном стрелкой на корпусе.
Компенсаторы
Одно из компенсирующих устройств, применяемых в системах отопления (для водопровода оно тоже подходит) для защиты от гидравлических ударов – это гидроаккумулятор. Он представляет собой резервуар, разделенных на две части гибкой мембраной из резины или каучука.
В нижней части резервуара, соединенной с системой, находится вода. Верхняя содержит воздух под давлением. Изделие похожей конструкции входит в состав автоматической насосной станции и служит там для отключения насоса при достижении номинального давления в системе.
В составе же отопительной системы компенсатор присоединяется к местам возможного возникновения гидроударов. В момент его увеличивающееся давление жидкости давит на мембрану аккумулятора. Находящийся над ней воздух сжимается, мембрана смещается в его сторону. За счет увеличения объема, занимаемого жидкостью, давление в ней падает.
Как только воздействие гидроудара закончится, мембрана возвращается на свое место. Применение гидроаккумуляторов попутно позволяет убрать лишний объем жидкости из системы.
Для создания амортизирующего эффекта в водопроводных системах посимо гидроаккумуляторов используют специальные гасители.
Защитные клапаны
Когда-то врачи при повышенном давлении устраивали пациенту кровопускание. Меньше жидкости – меньше давление. По такому же принципу работают и защитные клапаны.
Их размещают в наиболее опасных местах, подверженных гидроударам. Работают они либо как самостоятельные устройства, либо от команды контроллера, управляющего работой системы и имеющего информацию о давлении в ней в заданных точках.
Как только давление в месте установки защитного клапана превысит пороговый уровень, он откроется и выбросит излишки жидкости наружу. Естественно, это происходит там, где они не принесут никому вреда или дискомфорта.
По мере уменьшения давления клапан закроется, приходя в исходное состояние.
Устройства автоматического регулирования
Не стоит зацикливаться только на вентилях и клапанах. Запуск и остановка насосов тоже провоцирует гидравлические удары в системе водоснабжения. Чем мощнее насос – тем сильнее окажется гидроудар.
Давление, создаваемое насосным агрегатом, зависит от скорости вращения его электропривода – двигателя. При подаче напряжения на него он разгоняется практически мгновенно. Если же заставить его делать это плавно, то гидроудара при включении насоса в работу можно избежать.
Скорость вращения электродвигателя зависит от напряжения или частоты питающей сети. Изменяя величину напряжения, регулировать обороты вряд ли получится. А вот изменение частоты помогает добиться нужного эффекта.
Для этой цели используются специальные устройства управления электродвигателями: частотные преобразователи и устройства плавного пуска. И те и другие при получении команды на запуск плавно наращивают частоту питания электродвигателя, выводя его на номинальные обороты за время, заранее установленное при наладке системы. Гидроудары исчезают.
Но у частотных преобразователей есть еще одно преимущество. Они позволяют и при работе насоса регулировать его производительность таким образом, чтобы поддерживался оптимальный режим его работы. Изменение напора жидкости можно производить уже не степенью открытия вентиля на выходе, а частотой вращения электромотора.
Для этого к частотному преобразователю подключаются датчики давления или любого другого параметра, который он будет поддерживать в заданных пределах, изменяя частоту вращения насоса. При этом появляется еще и экономическая выгода: снижается расход электроэнергии, так как насос будет потреблять из сети ровно столько энергии, сколько необходимо.
Недостатки частотного преобразователя: большая стоимость и необходимость выполнения наладочных работ специалистом.
Если ваша система отопления либо водоснабжения еще не снабжена ни одним из вышеописанных устройств, а в ней наблюдаются признаки гидравлических ударов – пора браться за ее модернизацию. В противном случае когда-нибудь придется взяться за ремонт.
Кран с питьевой водой в каждом доме – это не роскошь, а достижение прогресса, но лишиться такого приятного удобства можно в один миг, если образовался гидроудар в трубопроводе. Гидравлический удар может стать причиной не только отсутствия воды, но и привести к затоплению квартиры.
О том, каким образом возникает такое опасное явление и как его избежать, будет подробно рассказано в данной статье.
Природа гидравлического удара в трубопроводах
Гидроудар – это ударная волна, которая распространяется по поверхности водопровода, а также по элементам арматуры. Разрушительное действие такого явления связано, прежде всего, с невозможностью жидкости сжиматься.
Если воду можно было, например, как газ сжать в несколько раз, то трубы не разрывались бы от резкого увеличения давления . Чрезмерное давление возникает в том случае, когда движение жидкости резко останавливается, но вызвать гидроудар могут и другие явления в системе водоснабжения.
Причины
Наиболее часто гидравлический удар происходит при резком закрытии запорной арматуры. Когда вода течёт по трубам и выливается из крана, то в системе водопровода сохраняется постоянное значение давления, но в момент резкого перекрытия арматуры, это значение может увеличиться в несколько раз, в результате чего, стенки трубы не выдерживают напора и лопаются.
Причиной гидроудара могут также стать:
- Резкое включение или выключение мощного насоса.
- Воздушные пробки имеющиеся в контуре водопровода или отопления.
Включение и отключение насоса может быть спровоцировано нестабильным электроснабжением объекта, на котором находятся мощные насосные станции для перекачки воды. Воздушные пробки также занимают не последнее место в возникновении такого опасного явления, поэтому прежде чем эксплуатировать замкнутые системы с жидкостью, следует убедиться в полном отсутствии воздуха в них.
Последствия
В результате такого воздействия водоснабжение объектов, к которым подведена водопроводная труба, полностью прекращается. К сожалению, последствия такого явления не ограничиваются только отсутствием воды в кране.
Если разрыв трубы произошёл в многоквартирном доме, то после разрыва трубы и попадания жидкости в жилое помещение будет повреждено имущество владельцев квартиры, а также соседей этажом ниже.
Если разрывается магистральная труба водопровода, по которой снабжается водой целый район города, то авария уже может расцениваться как ЧП.
В результате такого происшествия жильцы десятков многоквартирных домов останутся не только без питьевой воды, но и без канализации, так как все бачки унитазов запитываются от трубы холодного водоснабжения. Воспользоваться душем, даже при неповреждённом трубопроводе с горячей водой, также вряд ли получится.
Если в результате гидравлического удара повреждается труба с горячей водой, то такое происшествие, кроме материального ущерба, может привести к серьёзным ожогам. Особенно опасна может быть разгерметизация системы отопления, в которой теплоноситель всегда находится под значительным давлением, а температура жидкости составляет более +70 градусов.
Смотреть видео
Последствия гидроударов в трубопроводах большого диаметра в черте города, могут быть также весьма плачевными. Кроме возможных травм, которые могут получить пешеходы, находящиеся рядом с местом аварии, значительное истечение жидкости очень часто приводит к парализации участка автодороги, особенно в том случае, когда на данном участке осуществляется перевозка пассажиров транспортом работающем на электрической тяге.
Последствия от возникновения гидроудара, могут привести к значительному ущербу, поэтому так важно научиться предотвращать появление резкого усиления давления в трубопроводах.
Способы защиты
Соблюдение правил монтажа водопроводных и отопительных коммуникаций позволяет свести к минимуму вероятность возникновения такого опасного явления, как гидравлический удар, но полностью исключить его только правильно спроектированными системами не получится. Для избегания такой неприятной ситуации необходим комплексный подход и соблюдение правил безопасности и технических инструкций.
Значительно снизить вероятность возникновения гидравлического удара, можно если следовать следующим правилам при проведении монтажа водопроводов и их эксплуатации.
- При запуске водопровода или отопления в эксплуатацию, запорные элементы арматуры должны открываться очень медленно . Перекрытие подачи жидкости, также должно осуществляться очень плавно. Плавное закрытие и открытие запорной арматуры должно осуществляться не только на промышленных объектах, но и при запуске водоснабжения и отопления в частном доме. Чрезмерное давление при возникновении гидравлического удара способно легко повредить домашние коммуникации, поэтому не стоит пренебрегать правилами технической безопасности, в случае когда вода в частном доме подаётся со значительным давлением.
- Если в системе водопровода или отопления установить автоматические устройства плавного открытия и закрытия запорной арматуры, то можно полностью исключить человеческий фактор при возникновении гидравлического удара. Конечно, при использовании электроники, водопроводные системы становятся зависимыми от электрического тока, но, чтобы полностью исключить вероятность выхода из строя по причине установленных автоматов, необходимо оборудовать такие механизмы резервным источником электроэнергии. Такая подстраховка абсолютно необходима, как на крупном предприятии, так и для нормального функционирования коммуникаций расположенных в частном доме. Автоматической регулировкой рекомендуется оснастить и насосные станции. В этом случае, также можно избежать гидроудара от резкого перепада давления в результате включения или отключения мощного насосного оборудования.
- Применение гидроаккумуляторов и демпферных устройств
, также позволяет свести к минимуму последствия резкого увеличения давления в водопроводной сети. Такие устройства обычно состоят из металлического корпуса с расположенной внутри мембраной. При возникновении гидроудара, мембрана перемещается, что позволяет вместить излишек жидкости. Когда угроза разрыва трубопровода
минует и давление уменьшится мембрана будет возвращена в исходное положение за счёт воздуха расположенного с обратной стороны. - Для уменьшения давления в водопроводных сетях может быть использован предохранительный клапан , который открывается при достижении жидкости определённого значения. Такие устройства также способны предохранить трубопровод от разрушения, но для организации такого вида защиты, потребуется сделать дополнительную отводку от клапана к канализационной системе
- Для защиты от гидроудара в частном доме или квартире можно использовать очень простой способ, в котором компенсация чрезмерного давления осуществляется за счёт растяжения стенок трубопровода. Совсем необязательно производить монтаж отопления или водоснабжения с применением таких материалов, но участок трубопровода выполненный с использованием термостойкого каучука, способен полностью принять на себя гидроудар в небольшой системе.
- Шунтирование термостата , является эффективной мерой борьбы с гидроударом небольшой силы, поэтому такое “улучшение” автономного отопления может быть произведено только в частной системе отопления. Как правило, достаточно сделать отверстие диаметром 0,5 мм в основном клапане, чтобы при возникновении высокого давления излишек жидкости свободно перемещался в контур с холодной водой.
- Термостат с защитой установленный в систему отопления , также позволяет избежать такого опасного явления, как гидроудар. Принцип работы такого устройства заключается в том, что в основном клапане термостата располагается дополнительный небольшой механизм, который открывается вне зависимости от температуры жидкости. Такой внутренний клапан начнёт пропускать жидкость, когда давление теплоносителя приблизится к максимально допустимому значению, тем самым предохраняя трубы от разрыва.
Смотреть видео
Как защитить от гидравлического удара коммуникации в квартире
Разгерметизация водопровода в квартире может привести к очень серьёзным последствиям, особенно в том случае, когда вследствие прорыва, был причинён ущерб соседям, квартира которых расположена этажом ниже, где произошла авария.
На участке водопровода находящегося в квартире, могут быть установлены старые металлические трубы, которые со временем ржавеют и могут разрушаться в процессе эксплуатации, не говоря уже об убийственной” силе гидроудара.
ВАЖНО! Чтобы свести к минимуму вероятность возникновения протечки, рекомендуется установить краны вентильного типа, которые в силу конструктивной особенности не способны мгновенно перекрыть воду. Шаровые рычажные краны, которые так удобны не только на кухне, но и душе, могут стать причиной серьёзной аварии.
Несмотря на то что гидроаккумуляторы наиболее часто используются в частных домах, водоснабжение которых осуществляется посредством насоса находящегося в глубокой скважине, такие изделия помогут защитить и водопровод находящийся в квартире от гидроудара.
Кроме этого, накопленная жидкость в таких устройствах, можно будет использовать в случае временного отключения водоснабжения. Защитить водопровода от гидроудара можно также с помощью специальных гасителей, которые устанавливаются в трубу холодного или горячего водоснабжения.
Самовольно устанавливать какие-либо приборы в системе централизованного отопления категорически запрещается. Чтобы защитить жилплощадь от возникновения гидроудара, следует допустить специалиста управляющей компании во время тестового запуска отопления.
Если все воздушные пробки будут вовремя удалены из радиаторов и трубопроводов, то можно будет не опасаться гидроудара, по причине соблюдения всех необходимых мер для предотвращения такого явления в котельной и на пути доставки теплоносителя в квартиру.
Чтобы уменьшить риск разгерметизации систем горячего водоснабжения, рекомендуется также заменить краны на винтовые конструкции, а трубопровод сделать из современных материалов, которые позволяют максимально эффективно справляться с избыточным давлением в трубопроводе.
Несколько слов о теории гидроудара
Возникновение гидравлического удара возможно только по той причине, что жидкость не сжимается настолько, чтобы произошла компенсация резкого скачка давления. При увеличении давления в одном месте его сила распространяется на весь участок трубопровода, и найдя “слабое звено” приводит к деформации либо разрушению материала.
Такой эффект возникающий в трубопроводах высокого давления был впервые обнаружен российским учёным Н. Е. Жуковским в конце XIX века. Жуковским также была выведена формула, по которой можно рассчитать минимальное время необходимое для закрытия крана, чтобы избежать опасного повышения давления в замкнутой системе водопровода.
Смотреть видео
Данная формула имеет следующий вид:
- Dp=p(u0-u1)
- Dp – увеличение давления в Н/м2;
- р – плотность жидкость кг/м3.
- u0 и u1 – среднее значение скорости жидкости в трубопроводе до и после закрытия крана.
Учёный доказал, что скорость распространения ударной волны зависит прежде всего от диаметра и материала трубы. Также этот показатель зависит от степени сжимаемости жидкости.
Расчёт обязательно следует проводить только после того, как будет экспериментально установлена плотность воды, которая в зависимости от количества растворённый в ней солей может существенно различаться. Скорость распространения гидроудара всегда рассчитывается по следующей формуле:
- c=2L/T.
- с – скорость ударной волны;
- L – длина трубопровода;
- T – время.
Подставляя значения в данную формулу можно точно определить скорость распространения гидравлического удара. Гидравлический удар представляет собой волну, которая имеет колебания с определённой частотой.
Вычислить, при необходимости, количество колебаний в единицу времени также не составит большого труда. Достаточно воспользоваться следующей формулой:
- М = 2L/a
- М – продолжительность цикла колебаний;
- L – длина трубопровода;
- а – скорость волны (м/с).
Для упрощения вычислений ниже будут приведены показатели скорости ударной волны при гидравлическом ударе для труб из следующих материалов:
- Сталь – 900 – 1300 м/с;
- Чугун – 1000 – 1200 м/с;
- Пластик – 300 – 500 м/с.
Подставляя эти значения в формулу можно точно рассчитать частоту колебаний гидроудара на участке водопровода определённой длины.
Такова теория гидравлического удара в самых кратких математических описаниях. При проектировании современных инженерных систем, для выполнения подобных расчётов, применяются мощные вычислительные машины, поэтому прибегать к ручному вычислению скорости и силы гидроудара нет никакой необходимости.
Заключение
Гидроудар в водопроводе может стать причиной серьёзных аварий в сфере ЖКХ. Особенно неприятными такие происшествия бывают в зимнее время года. Разрушение трубопровода отопления, может привести к переохлаждению и заболеванию людей, особенно когда без тепла остаются маленькие дети и пожилые граждане.
Смотреть видео
Поэтому чтобы максимально обезопасить себя от такого грозного явления, необходимо применять на практике все советы изложенные в данной статье.
Вода - источник жизни на нашей планете. Вместе с тем вода может быть причиной страшных катастроф и даже гибели цивилизаций, если верить сказкам об Атлантиде. Нам, как автомобилистам, стоит быть очень аккуратными с этой стихией, которая может нанести непоправимый вред машине и не только вызвав буйную коррозию. Гидроудар - это почти клиническая смерть двигателя, а в его причинах и последствиях мы будем разбираться вместе.
Что такое гидроудар
В нормальных, штатных условиях поршень в двигателе движется возвратно-поступательно с огромной скоростью. Остановить его можно только прекратив подачу топлива, искры, или потеряв герметичность в камере сгорания по вине газораспределительного механизма или пробитой прокладки головки блока. Механическим путем остановить поршень очень тяжело, поскольку во время движения он несет огромную кинетическую энергию.
Если же представить, что внезапно на пути поршня возникло непреодолимое препятствие, то последствия могут быть сравнимы с ударом автомобиля на высокой скорости о бетонную стену. Только в случае с поршнем пострадают практически все детали кривошипно-шатунного механизма. И не просто пострадают, а, скорее всего, разобьются вдребезги, причинив вред и головке блока и самому блоку цилиндров. Особенно это опасно для дизельно двигателя, поскольку давление в камере сгорания у него выше, чем в бензиновом. Это не предположения и не фантастика. Это гидроудар двигателя Что это такое и как его избежать, узнаем прямо сейчас.
Именно таким страшным препятствием для поршня вполне может стать обычная вода или любая другая жидкость, каким-то образом попавшая в камеру сгорания. Дело в том, что вода, как и любая жидкость - несжимаема в принципе, поэтому если ее поместить в герметичный объем и попытаться сжать, приложив усилия, то скорее всего разрушится сам сосуд, чем вода сожмется хоть на миллиметр в объеме.
Зная это, не так уж и фантастично выглядит картина, которую мы нарисовали выше - поршень на огромной скорости, в такте сжатия, когда клапана плотно закрыты, сталкивается с массой воды и происходит гидроудар. Жидкость может попасть в камеру сгорания за мгновение, пока впускной клапан открыт, как раз в таком объеме, чтобы полностью разрушить двигатель. Но попасть туда она может разными путями:
- при преодолении брода или глубокой лужи через воздухофильтр;
- может запросто конденсироваться в цилиндре в опасном объеме;
- если пробило прокладку головки блока, в цилиндр может попасть антифриз;
- при неисправностях турбины в цилиндр может попасть масло.
Причины возникновения гидроудара
Вполне резонно и неудивительно, если двигатель хватил гидроудар во время форсировки реки или проезда огромной лужи на высокой скорости. Тогда вопросов к воде не возникает и это может ждать каждый внедорожник. Но когда возникает гидроудар двигателя BMW 525 на идеальном асфальте в центре города, этого не ожидаешь никак.
Коварство воды в том, что она может успеть проникнуть во впускной тракт и после слишком тщательной мойки, и даже тогда, когда автомобиль стоит, а встречный автобус окатывает его водой из-под колес. Ситуаций можно придумать массу, но последствия гидроудара всегда печальные.
Последствия и признаки
В результате воздействия чудовищной кинетической энергии на днище поршня, клапана, стены камеры сгорания, может как минимум погнуться шатун. Это самое мягкое последствие. Дальше - больше. Разрушенный поршень, изогнутый коленвал, оборванный шатун, пробитый насквозь блок цилиндров - это уже те случаи, когда двигатель восстановить малой кровью не удастся. Даже минимальное изменение геометрии шатуна, практически не видимое глазу, приводит к медленной кончине мотора. Если вовремя не определить причину.
Проявляется гидроудар, как правило, очень просто и однозначно - мотор внезапно глохнет. Хорошо, если на малых оборотах. Тогда есть вероятность обойтись простой заменой шатунов. Если же горе-водитель сходу форсирует лужу на высокой скорости, тогда кроме заглохшего мотора будет слышен характерный тяжелый удар. Это уже повод не просто искать хорошего моториста, но и, скорее всего, новый двигатель.
С первичными признаками гидроудара все понятно. Но если вскрыть такой мотор, то придется обнаружить еще целый ряд неприятных сюрпризов:
- нагар на стенках гильзы до и после гидроудара будут иметь разный уровень;
- искривленные шатуны;
- смещение оси поршневого пальца относительно оси постели шатуна;
- вкладыши будут иметь неравномерный износ;
- вода неминуемо оставит следы во впускном тракте и головке блока, а также в камере сгорания.
Если все же повезло и после гидроудара мотор ожил, то будет отчетливо заметно падение мощности, дымный выхлоп, высокий расход горючего.
Если все же угораздило попасть в такую ситуацию, не стоит пытаться сразу же запустить двигатель. Ничего хорошего из этого не получится. Нужно выталкивать машину из лужи и вызывать эвакуатор, а разбираться с последствиями уже по ходу вскрытия двигателя.
Ни в коем случае не стоит пытаться пускать двигатель, а тем более, заводить машину с буксира - это верная гибель двигателя. В любом случае, предупрежден, значит вооружен. Мы желаем всем сухих и ровных дорог и удачи в пути!
