121,2 тыс подписчиков

Гидроудар понятным языком

22 июля 202122 июл 2021

3049

2 мин

Оглавление

Школа Инженерных знаний Юрия Трифонова
Советую также прочитать на нашем канале:

Гидроудар - это еще один интересный физический эффект. Чаще всего мы привыкли слышать о гидроударе, если машина проехала брод и там происходит тот самый гидроудар в двигателе. Но что это такое и что именно случается в многострадальном двигателе?

Как мы помним, жидкости в некоторой степени могут считаться несжимаемыми. Поэтому они хорошо подходят для гидравлических систем и передают нажатие без собственного сжатия. Значит можно передать полностью силу от тормозной педали водителя до суппорта, где ходит поршень. Будь жидкость более сжимаемой, сила нажатия расходовалась бы на "деформацию жидкости". А ещё для жидкостей выполняется закон Паскаля, который позволяет получить выигрыш в силе. На этом и держится польза от гидравлических систем и их способность увеличивать силу нажатия.

Но иногда этот эффект играет и отрицательную роль. Есть такая интересная штука, как гидравлический удар. В физике это отдельный физический эффект, который изучается на ровне с другими. Он заключается в том что если мы резко перекрываем трубу или какую-то магистраль по которой идёт поток жидкости, мы получаем сильный удар.

Это происходит из-за специфического молекулярного строения жидкости. Как мы уже отметили, жидкость - это практически несжимаемая субстанция и она попадает в задвижку или в какой-то упор на своем пути и, собственно, она не может сжаться при этом взаимодействии. Эффект примерно аналогичен тому, как бросить кирпич в кирпичную стену. Если кирпич не деформируется поскольку это твердое тело, то и жидкость, которой является несжимаемая субстанция, ведет себя примерно как и кирпич в момент удара.

Такой удар может сломать задвижку или разорвать трубу. Этих ситуаций стараются избегать и закрытие магистрали производят медленно и очень аккуратно. Кроме того, гидравлические системы снабжают специальными клапанами или устройствами, которые понижают мощность этого удара.

Логично тут предположить, что если жидкость вдруг попадёт в двигатель внутреннего сгорания (в камеру сгорания) через воздухозаборник, то в той точке, где обычно находится газ, появится жидкость. Газ сжимается, а вот жидкость нет. Значит на полном ходу поршни двигателя встретят вместо сжимаемого газа преграду, эквивалентную каменной стене. После такого происшествия могут случиться самые разные неприятности - поведет клапана, треснет шатун или случатся другие механические повреждения.

Само собой, для двигателя внутреннего сгорания гидроудар - это очень страшная штука. По возможности его стараются избегать, но случаются порой досадные неприятности. Скажем, в очень глубокой луже после сильного ливня, двигатель вполне может хлебнуть водички и самоуничтожиться. Кроме того, это известная болезнь джиперов.