Очень часто автосервисы сталкиваются с таким явлением, как разрушение внешней поверхности поршневых гильз. Это кавитационные повреждения, которые также называют точечной коррозией (рис. 1).

Несмотря на разнообразие моделей, большинство гильз являются «влажными» гильзами, которые в ходе работы смачиваются охлаждающей жидкостью. Благодаря этому осуществляется эффективный отвод тепловой энергии, возникающей при сгорании топлива, и ее дальнейшая передача в теплообменник.

Пораженный участок имеет характерные особенности: отверстия располагаются чуть выше и чуть ниже точки возврата поршня. Эти типичные точки или места коррозии и называются кавитационными повреждениями (рис. 1).

Кавитация — образование в жидкостях (с высокой текучестью) полостей и, как правило, их последующее захлопывание через короткий промежуток времени. Причиной данного феномена являются перепады давления, которые в двигателях внутреннего сгорания возникают из-за перемещения поршня. Механическое движение передается на водяную рубашку, чем вызывает в свою очередь и ее колебания. При возвращении стенки цилиндра в исходное положение в конце фазы колебания в охлаждающей жидкости создается вакуум, приводящий к образованию кавитационных пузырьков. При возвратном движении водяного столба эти пузырьки «взрываются», выбивая при этом отдельные атомы из поверхности поршня цилиндра. Так рождается точечная коррозия (рис.2).

Кавитационные повреждения имеют два характерных признака. Во-первых, отверстия появляются только на участках давления или противодавления гильзы. Во-вторых, в отличие от обычной коррозии, отверстия увеличиваются вовнутрь. Развитие процесса (эрозия) приводит к тому, что происходит сквозное разрушение стенки цилиндра, вплоть до вытекания охлаждающей жидкости через появившееся отверстие. Кроме того, если кавитация начала разрушать поверхность цилиндра хотя бы в одном месте, то это создает предпосылки для новых кавитационных повреждений и для развития коррозии. Частой причиной кавитационных повреждений является состав охлаждающей жидкости. Во многих случаях двигатели эксплуатируются или вообще без антифриза в охлаждающей жидкости, или с его незначительным количеством, либо охлаждающая жидкость не соответствует требованиям конструкции и условиям работы двигателя.

Антифриз служит не только для защиты от морозов. Он также предотвращает коррозию в радиаторе двигателя и смазывает насос системы охлаждения. Правильно подобранный антифриз оказывает благотворное влияние на физические и химические характеристики охлаждающей жидкости. Он понижает ее температуру замерзания и повышает температуру кипения. Таким образом уменьшается склонность жидкости к образованию пузырьков, а значит и снижается риск кавитационных повреждений.

При нормальных эксплуатационных условиях в системе охлаждения присутствует избыточное давление, подавляющее образование воздушных пузырьков. Соответственно, даже неплотно закрытая крышка радиатора препятствует образованию избыточного давления, а это значит, что она может стать причиной кавитационных повреждений гильз цилиндров. Кроме того, слишком сильно снизить температуру двигателя и тем самым препятствовать созданию избыточного давления могут дефектные термостаты и муфты вентиляторов.

Кавитационные повреждения отмечаются, прежде всего, в двигателях, работающих в нижнем температурном диапазоне (50–70 °C). При более высоких температурах (90–100 °C) образованию пузырьков пара препятствует слишком высокое давление охлаждающей жидкости.

Некачественные гильзы цилиндров, которые по причине слишком больших производственных допусков не представляется возможным установить правильно, вызывают усиленную детонацию двигателя. По причине таких избыточных колебаний зачастую и возникают кавитационные повреждения. Привести к таким дефектам могут и низкокачественные материалы.

Следует напомнить, что все основные производители двигателей учитывают конструкционные особенности своих двигателей и имеют свои допуски, либо рекомендации на охлаждающую жидкость.Например:
Допуск Caterpillar - CAT EC-1;
Рекомендации по ASTM: D6210, D3306 и т.д.

В некоторых случаях правильно подобранная охлаждающая жидкость позволяет производить ее замену через 1500000 километров (20 000 часов, либо 8 лет).