Это отгадка на вчерашнюю загадку Автоэкспертиза: Опель Астра 2012 ч.1.

Почти правильную причину назвал @Posledny, и я, подумав немного, решил присудить ему победу. Причиной поломки послужило некачественное изготовление поршня.

Поздравления @Posledny, который своей последней фразой "Пусть финальный вердикт будет такой - разрушение некачественного поршня", смог в итоге победить. За что и получает золотой ключ эксперта:



У многих были верные рассуждения и они были почти правы. Кроме того, ряд рассуждений вполне могли быть использованы в судебной экспертизе.


Экспертиза

Исследование повреждений блока цилиндров, поддона и успокоителя позволило установить, что они находятся в плоскости перпендикулярной оси коленчатого вала, в районе второго цилиндра. Характер повреждений и их расположение в плоскости перемещений шатуна второго цилиндра, а также контактные следы на нижней и верхней головке шатуна, однозначно свидетельствует о том, что повреждения блока, поддона и успокоителя масла получены в результате воздействия шатуна. Контакт шатуна с указанными выше деталями может происходить по следующим причинам:

1) Гидроудар – попадание значительного объёма жидкости в цилиндр двигателя.
2) Попадание в цилиндр постороннего предмета.
3) Разрушение шатунного болта.
4) Разрушение поршня.

Пройдемся по пунктам.


Гидроудар

При возникновении гидроудара разрушение деталей двигателя происходит следующим образом:
жидкость попадает в цилиндр или в цилиндры на такте впуска, когда поршень опускается вниз. На следующем такте сжатия, когда поршень идёт вверх, должно происходить сжатие. Однако, если цилиндр заполнен жидкостью (жидкость не сжимаема), то происходит деформация стержня шатуна. Стержень теряет устойчивость и изгибается. Такое явление не совсем правильно называют «гидроудар».

Величина изгиба стержня шатуна определяется количеством жидкости в цилиндре. Если жидкости много, то стержень шатуна получает значительные деформации, которые вызывают поломку. Если жидкости относительно мало, то стержень получает незначительные деформации, в результате которых длина шатуна уменьшается. При незначительных деформациях шатун может некоторое время продолжать работать. Поскольку, как отмечалось выше, длина шатуна уменьшается, то поршень начинает не доходить до плоскости блока цилиндров, в результате чего увеличивается объём камеры сгорания и уменьшается степень сжатия. Незначительное снижение степени сжатия бензинового двигателя, как правило, заметно не отражается на его работе.

Даже незначительный изгиб стержня шатуна приводит к тому, что стержень начинает работать не на сжатие и растяжение, а на изгиб. Такая работа вызывает быстрое развитие усталостных трещин, в результате которых стержень шатуна разрушается. Разрушенный шатун, вращающийся вместе с коленчатым валом , вызывает разрушение блока поддона, успокоителя масла.

При этом поршень вместе с верхней частью шатуна остаётся на месте. Однако, между попаданием жидкости в цилиндр и окончательным разрушением шатуна иногда проходит достаточное время. Такое явление иногда называют «отложенным гидроударом».

Последствием гидроудара является:

-Следы жидкости во впускном тракте и воздушном фильтре (обязательно).
-Следы коррозии на зеркале цилиндра.
-Следы эмульсии в масле (наиболее вероятно).
-Изгиб стержня шатуна.(обязательно).
-Разрушение стержня шатуна.(наиболее вероятно)
-Повреждение блока, поддона, успокоителя масла, маслоприёмника и.т.д (возможно).
-Разрушение шатунных болтов.
-Разрушение поршня.

Отложенный гидроудар отличается наличием следующего последствия:

-Различная высота следа нагара на верхней части зеркала цилиндра.

Попадание в цилиндр постороннего предмета

При попадании постороннего предмета в цилиндр происходит повреждение камеры сгорания, поршня и зеркала цилиндра. Тяжесть повреждений зависит от размера постороннего предмета.
Последствием попадания в цилиндр постороннего предмета является:
-Многочисленные следы контакта постороннего предмета с камерой сгорания, поршнем и зеркалом цилиндра(обязательно).
-Полное разрушение поршня (возможно).
-Изгиб стержня шатуна (возможно).
-Разрушение стержня шатуна(возможно).
-Повреждение блока, поддона, успокоителя масла, маслоприёмника и.т.д (возможно).
-Разрушение шатунных болтов.(маловероятно).

Разрушение шатунного болта

При разрушении шатунного болта, через некоторое время обязательно произойдёт разрушение и второго болта, что приведёт к удару вращающегося коленчатого вала по шатуну.
Последствием разрушения шатунного болта является:
-Разрушение шатунного болта или болтов (обязательно).
-Изгиб стержня шатуна .(наиболее вероятно)
-Разрушение стержня шатуна (возможно).
-Повреждение блока, поддона, успокоителя масла, маслоприёмника и.т.д (возможно).
-Разрушение поршня.(маловероятно).

Разрушение поршня

При разрушении поршня верхняя головка шатуна может нанести повреждения цилиндру, блоку, поддону, маслоотделителю и т.д. Вследствие контакта шатуна с означенными выше деталями возможна деформация и разрушения шатуна.
Последствием разрушения поршня является:
-Разрушение поршня (обязательно).
-Повреждение поршневого пальца.(наиболее вероятно)..
-Повреждение блока, поддона, успокоителя масла, маслоприёмника и.т.д.(наиболее вероятно).
-Изгиб стержня шатуна .(наиболее вероятно)
-Разрушение стержня шатуна (возможно).
-Разрушение шатунного болта или болтов (возможно).

В ходе демонтажа головки было исследован воздушный фильтр, сменный элемент воздушного фильтра и воздушный тракт. Исследование не выявило следов жидкости на перечисленных выше деталях:


Шероховатость фильтра в некоторых местах связанна с тем, что мне пришлось руками проверять следы воды на фильтре. Грязь в углу фильтра связанна с конструктивными особенностями, этот угол засоряется первым.

Исследование масляного поддона и маслоотделителя не выявило следов эмульсии:
Исследование зеркала второго цилиндра не выявило следов коррозии.

Выявленное отсутствие следов жидкости на корпусе воздушного фильтра, сменном элементе воздушного фильтра, воздушном тракте и зеркале второго цилиндра, а также отсутствие следов эмульсии на деталях двигателя свидетельствует о том, что причиной разрушения не является попадание жидкости в цилиндр двигателя (гидроудар).


Исследование цилиндров двигателя также не выявило различной высоты следов нагара на верхней части зеркала цилиндров, что свидетельствует о том, что причиной разрушения не является «отложенный гидроудар».

Исследование камеры сгорания и головки поршня не выявило на её поверхности следов от контакта с посторонним предметом, что свидетельствует о том, что причиной разрушения не является попадание в цилиндр постороннего предмета.

Исследование головки поршня выявило на его поверхности следы контакта с головкой цилиндров и с впускными клапанами. Подобные контакты возможны при разрушении поршня по оси пальца, либо при разрушении (отворачивании) шатунных болтов.

Исследование шатуна позволило установить, что разрушение первого шатунного болта произошло в результате внешнего механического воздействия на его головку.
Внешнее механическое воздействие на болт могло произойти только вследствие контакта его с блоком цилиндров.

Для того, чтобы произошёл такой контакт болта шатуна с блоком цилиндров, необходимо, чтобы была нарушена кинематическая связь верхней головки шатуна с поршнем. То есть, шатун не должен быть соединён с поршнем, подобное возможно либо при разрушении пальца, либо поршня (палец не разрушен). Исследование выявило разрушение поршня, которое является первичным по отношению к шатунному болту. Таким образом, причиной возникновения дефектов является разрушение поршня по оси пальца.

Разрушение поршня проходило не одновременно, а в течение некоторого времени. Следы контакта головки поршня с клапанами и головкой цилиндров свидетельствуют о не одномоментном разрушении поршня. Полное разрушение бобышек поршня по оси пальца привело к потере кинематической связи шатуна и поршня и дальнейшему разрушению шатунных болтов, изгибу и разрушению шатуна и повреждению блока, поддона и отделителя масла. Исследование автомобиля не выявило следов нарушения эксплуатации, в связи с чем, причина разрушения поршня носит производственный характер.

Размышления

Спасибо @Linberg за начальную движуху обсуждения. Так же я бы отметил интересные рассуждения и догадки @lolwut и @SaltLake. Всем спасибо за оставленные комментарии.

Обещаю, что будут новые экспертизы, интереснее прежних. До встречи!


— Бесплатный ремонт по ОСАГО
— добавляйтесь в нашу группу вконтакте