Растрескивание выпускного коллектора Ecoboost 1.0. Проблема и ее предупреждение.
Бывают единичные случаи, когда владельцы авто с мотором Ecoboost 1.0 сталкиваются с проблемой «исчезновения» антифриза из системы охлаждения без всяких видимых причин. Диагностика помпы, патрубков, прокладки в боковой крышке прикрывающей ГРМ, прокладки ГБЦ и даже расширительного бачка не обнаруживает никаких проблем, а техническую жидкость приходится постоянно доливать. Единственным симптомом, который хоть как-то может натолкнуть на эту неисправность является легкий белый пар в выхлопе авто, но он слишком слабый, чтобы хоть что-то заподозрить.
Обычно, истинную причину утечки антифриза находят только после полной разборки двигателя, когда появляется возможность добраться до выпускного коллектора интегрированного в ГБЦ. Именно тогда мастера по ремонту диагностируют небольшую трещину на самом стыке между коллектором и турбо компрессором.
Основная масса интернет «экспертов» и блогеров, считает, что причиной растрескивания выпускного соединения интегрированного в ГБЦ коллектора отработавших газов являются проблемы с каталитическим нейтрализатором. Они обосновывают это ухудшением его «продувки», что приводит к повышению сопротивления выходу отработанных газов и как следствие — перегреву этого элемента выпускной системы. Но такая трактовка является в корне неверной, хотя бы потому, что забитый каталитический нейтрализатор для Ford это редкость (если вообще есть хоть где-то), а еще — трещины могут появляться на малых пробегах авто, что прямо отрицает эту теорию.
Причина возникновения проблемы.
Материал из которого изготовлена ГБЦ — это алюминиевый сплав. Турбина Ecoboost 1.0 расположена максимально близко к ГБЦ, чтобы сократить «турбояму» — время которое затрачивается от момента нажатия на педаль газа до выхода турбины на рабочие обороты. Материал из которого изготавливается турбина — чугун. Соответственно эти два узла имеют разную степень термической прочности.
Немного о физических свойствах этих двух металлов для лучшего понимания процесса:
1 Теплопроводность — это способность вещества передавать тепло (энергию движущихся молекул) от одной части тела к другой. Чем выше значение теплопроводности, тем быстрее происходит нагрев металла.
- Коэффициент теплопроводности алюминия = 200-220 Вт/м/К
- Коэффициент теплопроводности чугуна = 50-70 Вт/м/К
2 Теплоемкость вещества — это количество теплоты, поглощаемой веществом при нагревании на 1 градус. Чем больше значение теплоемкости, тем больше тепла запасает в себе 1 кг вещества.
- Теплоемкость алюминия = 920 Дж/кг/К
- Теплоемкость чугуна = 540 Дж/кг/К
3. Плотность вещества — это масса вещества, приходящаяся на единицу объема. Чем больше значение плотности, тем тяжелее тело при равных размерах.
- Плотность алюминия = 2700 кг/куб.м
- Плотность чугуна = 7000 кг/куб.м
Судя по табличным данным, чугун имеет значительно меньшую теплопроводность, следовательно чугунный корпус турбины нагревается медленнее алюминиевого сплава ГБЦ. Сравнив остальные свойства металлов, получим, что плотность чугуна больше в 2,5 раза, а теплоемкость меньше только в 1,7 раза. Таким образом, если взять два абсолютно одинаковых (по форме и объему) тела из алюминия и чугуна и нагреть их до одинаковых температур, то деталь из чугуна будет охлаждаться намного дольше (ведь масса чугуна намного больше, теплопроводность намного меньше, а количество запасенного тепла немного меньше, чем у алюминия).
Турбина висит непосредственно возле блока цилиндров. Это приводит к тому, что чугунный корпус турбокомпрессора продолжает отдавать тепло еще долгое время после остановки двигателя, некоторую часть из которого принимает на себя смежная с ней ГБЦ. Охлаждение двигателя при этом уже не работает и наблюдается локальный перегрев в месте контакта турбины и выпускного коллектора ГБЦ.
Как результат (при совпадении некоторых обстоятельств): тепловое расширение и появление трещины на этом участке, как на поверхности с наименьшей плоскостью рассеивания тепла. Кстати, этот же эффект скорее всего приводит к разрушению поршней во втором цилиндре Ecoboost 1.5 (I4).
Как предупредить возникновение неисправности?
Прежде всего нужно понимать, что Ford уже сделал некоторые шаги для того, чтобы обезопасить свою продукцию от такого развития событий. Так турбокомпрессор Ecoboost 1.0 имеет жидкостное охлаждение, в выпускном коллекторе также терморегуляция производится за счет принудительного отбора тепла охлаждающей жидкостью, а как средство принудительной циркуляции теплоносителя при выключении двигателя в систему был добавлен дополнительный электрический насос. Но это справедливо только для машин рестайлинговых, которые стали на конвейер после 2014 года. На дорестайлинговых, указанный электрический насос может и не устанавливаться заводом, а охлаждение турбины после остановки происходит только вентилятором системы охлаждения. Именно для этих машин очень важно соблюдать несколько простых и действенных правил эксплуатации авто:
- летом при повышенной температуре воздуха и в любое время года после активной езды на большую дистанцию или на полусниженных оборотах — обязательно нужно дать двигателю возможность поработать на холостых оборотах 3-5 минут перед остановкой, чтобы охлаждающая жидкость имела возможность снять избыточную температуру с элементов турбонаддува и выпускной системы.
- постоянно следить за исправностью системы охлаждения и чистотой радиаторов.
при отсутствии дополнительного электрического насоса системы охлаждения доустановить его самостоятельно (как это сделать, вы можете узнать из этого материала)