Porucha vozu kvůli vniknutí vody a nemrznoucí kapaliny do oleje – zásobník ABS-auto

V čerstvých motorových a převodových olejích je povolena přítomnost ne více než 0,03 % vody a ne ve všech. Vzhled vody v provozním motorovém oleji je způsoben kondenzací jejích par ze vzduchu a plynů, které pronikají do klikové skříně při teplotě pod rosným bodem (při spálení 1 kg paliva se vytvoří 1,4 kg vody). Zabránit takovým ropným záplavám je téměř nemožné. Lze ji snížit udržováním optimální teploty oleje a chladicí kapaliny a zajištěním dostatečného nuceného odvětrávání klikové skříně. Obsah vody v pracovním motoru obvykle není vyšší než 0,05 % a v některých případech – 0,2 % [1; 2]. Příčinou vyššího obsahu vody v oleji mohou být poruchy motoru: netěsnosti výměníků tepla voda-olej, potrubí. Přítomnost vody v provozním oleji 0,3 % a více je zpravidla určena výskytem zákalu ve vybraném vzorku. Voda vstupující do spalovací komory přes sání vzduchu nebo v důsledku prasklého těsnění hlavy válců obsahující chladicí kapalinu vede k vodnímu rázu. Během kompresního stupně píst naráží na vodu ve válci, což vede k poruše motoru (obr. 1).

Voda a chladicí kapalina v oleji jsou zvláště nebezpečné v zimě. Voda se hromadí v klikové skříni nezahřátého motoru a po zastavení na parkovišti vypadává v podobě zrnek nebo kousků ledu na dně a blokuje přístup oleje do mazacího systému. Při příštím spuštění motoru vede nedostatek oleje ve třecích jednotkách k nehodě.

Experimenty provedené na běžícím spalovacím motoru ukázaly, že voda vstupující do oleje běžícího motoru se intenzivně odpařuje (obr. 2, 3).

Na Obr. Obrázek 2 ukazuje, jak je motorový olej nasycen vodou, když je voda dodávána v pravidelných intervalech. Na Obr. 3 byla voda do motoru přiváděna neustále se zvyšujícím se množstvím, při dosažení 23 % vody v poměru k oleji po 4 hodinách 40 minutách se rychlost dodávky vody ustálila, zatímco nárůst nasycení motorového oleje vodou se zastavil a snížil od 3 do 2 %. Proto i přítomnost „stop“ vody v provozním oleji ukazuje na výrazné pronikání vody do mazacího systému. Experimentálně bylo prokázáno [3], že se obvykle stabilizuje na uvedených úrovních v důsledku dvou protichůdných procesů: kondenzace vodní páry v klikové skříni a odpařování vody z olejového filmu na horkých dílech.

Na Obr. Obrázek 4 ukazuje, jak se mění viskozita oleje v přítomnosti vody a benzínu.

V přítomnosti vody, zejména v množství překračujícím maximální přípustné množství, se zhoršují hlavní provozní vlastnosti oleje: přísady podléhají hydrolýze, je narušena koloidní stabilita kontaminantů, prudce klesá disperzní a stabilizační schopnost oleje, rychlost vstupu nerozpustných produktů se zvyšuje (obr. 5) a dochází ke srážení v klikové skříni, na přijímacích mřížkách olejových čerpadel, ve výměnících tepla voda-olej jsou kvůli jejich koagulaci ucpány olejové filtry, zhoršují se vlastnosti proti opotřebení a korozi [4]. Důležité je umět správně vyhodnotit výsledky analýzy oleje na obsah vody. Olej z klikové skříně nezahřátého motoru má zpravidla vysoký obsah vody, proto je třeba vzorek pro analýzu odebrat ze zahřátého spalovacího motoru.

Pokud chladicí kapalina, která se dostane do oleje, obsahuje přísady, negativní důsledky se výrazně zhorší. Výkon oleje a životnost motoru jsou nejvíce ovlivněny vnikáním etylenglykolu do oleje.

V reálných podmínkách je to možné, pokud je poškozeno těsnění hlavy válců.

Na Obr. Obrázek 6 ukazuje, jak se zvyšuje opotřebení ojničních ložisek spalovacích motorů v závislosti na typu a množství vody a chladicí kapaliny v oleji.

Jedna z četných studií provedených ve Spojených státech ukázala, že nemrznoucí směs na bázi etylenglykolu byla v oleji 8,6 % ze 100 tisíc testovaných dieselových motorů. Jiná nezávislá studie na 11 1,5 meziměstských kamionech zjistila velké množství nemrznoucí směsi v oleji 16 % motorů a malé množství v XNUMX % motorů.

Koncentrace nemrznoucí směsi v motorovém oleji pouze 0,4% je zcela postačující podmínkou pro tvorbu sraženin sazí a může způsobit usazeniny (nemrznoucí směs, nasycená vodou, ztrácí své nízkoteplotní vlastnosti a přispívá k tvorbě ledu v olejové vaně v zimě), které snižují průtok oleje v systému a ucpávají filtry. Ethylenglykol, který se dostává do oleje, oxiduje a tvoří agresivní kyseliny, zejména glykolovou, šťavelovou, mravenčí a uhličitou. Tyto kyseliny způsobují rychlý pokles alkality maziva a vedou k dodatečnému snížení ochrany proti korozi [5; 6; 7].

Při zkoumání povrchu vložek rastrovacím elektronovým mikroskopem byly nalezeny bílé kuličky nerovnoměrně zapuštěné do povrchu Jejich velikosti se pohybovaly v průměru od 15 do 40 mikronů. Ale jen některé z těchto kuliček byly absorbovány krycí vrstvou a ty, které zůstaly volné, vedly k odření.

Chemici, kteří studovali složení inkluzí a „olejových kuliček“, objevili vápník, fosfor, síru a další látky obsažené v přísadách motorového oleje, které způsobují nouzové opotřebení dílů.

Totéž se děje v motoru. Když motor běží, motorový olej je intenzivně promícháván rotujícím klikovým hřídelem a ojnicemi. Pokud se do motorového oleje dostane nemrznoucí kapalina nebo voda, rozruší se pohyblivými částmi na mikroskopické kapičky a po důkladném promíchání s olejem vytvoří emulzi. Protože některé přísady jsou hydrolyzovány ve vodě, je roztok extrémně koncentrovaný. Při vysokých teplotách probíhají chemické reakce mezi přísadami velmi rychle a v konečném důsledku se na třecích plochách tvoří velmi tvrdé částice sloučenin fosforu vápníku a zinku.

Při kontaktu olejové koule s horkým povrchem dílu dochází k odpařování vody a etylenglykolu a zanechání pevných složek aditiv, které se proudem oleje dostávají do mezer třecích jednotek a způsobují jejich opotřebení. Podívejme se na příklady z praxe. Na Obr. 7 vidíme emulzi na plnicí zátce oleje automobilu.

Při kontrole přítomnosti nemrznoucí směsi pomocí analyzátoru ropných produktů od Khimmotolog LLC jsme zjistili 0,2 % nemrznoucí směsi a vody v motorovém oleji automobilu s najetými kilometry 9240 8 km. Na Obr. Obrázek XNUMX ukazuje chromatogram kapky oleje (vzorek kapky), na kterém vidíme čtyři obrysy. Třetí a čtvrtý obrys je přerušovaná klikatá čára se nažloutlým nádechem, což naznačuje přítomnost vody a ethylenglykolu v oleji.

Výsledky spektrální analýzy tohoto motorového oleje jsou uvedeny v tabulce. 1.

Od stolu 1 vidíme přítomnost sodíku, nemrznoucího aditivního prvku, v množství 11 ppm. Autoservis určil příčinu průniku nemrznoucí směsi – přes těsnění hlavy válců a namontoval nové těsnění. Motorový olej byl vyměněn za čerstvý a po 290 km byl odebrán vzorek a analyzován stejnou metodou. Na Obr. Obrázek 9 ukazuje chromatogram kapky oleje (vzorek kapky). Třetí a čtvrtá kontura v podobě přerušované klikaté čáry se nažloutlým nádechem naznačují přítomnost vody a ethylenglykolu v oleji.

Výsledky spektrální analýzy motorového oleje po jeho výměně jsou uvedeny v tabulce. 2.

Porovnejme, co se stane s aditivními prvky v motorovém oleji za přítomnosti nemrznoucí směsi. Čerstvý motorový olej SAE10W40 obsahuje: hořčík 25 ppm; vápník 2279 ppm; fosfor 364 ppm; zinek 1070 ppm. Od stolu 1 a 2 ukazují, jak nemrznoucí směs ničí přísady. Nemrznoucí směs v množství pouze 0,3 % po ujetí 290 km zhoršila detergentně-dispergační vlastnosti motorového oleje o 12,64 % (výpočet byl proveden snížením obsahu vápníku v motorovém oleji z 2279 na 1991 ppm). Výměna těsnění servisními specialisty se tedy ukázala jako nekvalitní, musel jsem jít do jiného autoservisu a znovu vyměnit těsnění a motorový olej.

V tabulce Obrázek 3 ukazuje výsledky rozboru převodového oleje SAE75W90 obsahujícího 1,7 % vody (nebo 17000 1 ppm) z rozdělovací převodovky vozidla UAZ (foto 1780), které překonalo vodní bariéru s nájezdem pouhých XNUMX XNUMX km.

Po ujetí pouhých 1780 km a 4 minutách strávených ve vodě ztratil převodový olej funkčnost. Našli jsme to včas, vyměnili motorový a převodový olej ve všech třecích jednotkách a odstranili příčiny vnikání vody do oleje. Abychom nemuseli chodit do servisu, nainstalovali jsme do přední nápravy, rozdělovací převodovky a klikové skříně motoru tři snímače opotřebení a teploty (výrobce Himmotolog LLC, obr. 10). telefon v reálném čase. Nyní tento vůz nadále úspěšně soutěží v soutěžích a získává ceny.

Závěry: Provedené studie ukazují negativní vliv vody a chladicí kapaliny na výkonnost motorového oleje a převodového oleje.

Pomocí analyzátoru ropných produktů nebo snímačů opotřebení od společnosti Khimmotolog LLC můžete včas identifikovat závady v motoru a převodovce automobilu a odstranit je bez vysokých nákladů.

Literatura

1. Bedrik B. G. Mazací olej jako prvek návrhu nedestruktivního testování a diagnostiky zařízení za provozu stavem // Řízení. Diagnostika. 2005. č. 5.

2. Berezkin V.V., Varvaritsa V.P. Sledování obsahu kovů v olejích pro diagnostiku // Inovace. 2004. č. 7. s. 69–71.

3. Kuzmenko M. L., Elkes A. A. Diagnostika olejů a motorů D‑30 KP 3. řady NPO Saturn OJSC podle stavu při jejich provozu // Řízení. Diagnostika. 2003. č. 12. s. 16–18.

4. Kuzněcov A.V. Palivo a maziva. M.: KolosS, 2005. 199 s.: ill. (Učebnice a učební pomůcky pro studenty vysokých škol).

5. Diagnostika technického stavu mazaných třecích jednotek na základě parametrů produktů opotřebení v oleji // Tření a mazání ve strojích a mechanismech. 2006. č. 8. s. 18–21.

6. Litvínov A. A. Základy použití paliv a maziv v civilním letectví. M.: Doprava, 1987. 308 s.

7. Vlastnosti diagnostiky únavového odštěpování třecích ploch valivých ložisek a ozubených kol plynových turbínových motorů // Tření a mazání ve strojích a mechanismech. 2006. č. 9.

Ilshat Nigmatullin, Ph.D. tech. vědy, docent USPTU, Ph.D. o motorsportu

Při provozu automobilu se mohou majitelé automobilů setkat se situací, kdy se do oleje dostane nemrznoucí směs. Jde o mimořádně závažnou situaci – pokud se neřeší včas, může vést až k zásadní opravě motoru. V tomto článku pochopíme, co způsobuje takovou poruchu, jaké mohou být důsledky a jak tento problém vyřešit.

Proč se do oleje dostává nemrznoucí směs?

Těsnění hlavy válců vyhořelo

Snížení tlaku v hlavě válců je nejčastější problém, který může vyplývat z:

• přehřátí motoru;
• nesprávný utahovací moment šroubů hlavy válců;
• opotřebení těsnění.

Vyhoření těsnění je nejsnáze odstranitelnou vadou. Pokud máte potřebné nářadí, postačí vyměnit starý díl za nový.

Problémy s blokem válců

Nejvzácnějším důvodem pronikání nemrznoucí směsi do oleje jsou mikrotrhliny ve vložkách válců. Obvykle se objevují v důsledku opotřebení nebo koroze.

Jak poznáte, že se do motoru dostává nemrznoucí kapalina?

Existují různé známky toho, že se do oleje dostává nemrznoucí směs, což pomůže i začínajícím automobilovým nadšencům určit, zda došlo k problému. Mezi nimi:

• Krémová barva kávy a změna konzistence oleje – Pokud se chladicí kapalina dostane do olejové vany, vytvoří krémovou směs, která ucpe průchody motoru. Když vyjmete měrku a najdete tuto barvu v oleji, je to nepochybná známka úniku nemrznoucí směsi;
• přítomnost pěny – sejměte víčko plnicího hrdla oleje a pečlivě zkontrolujte povrchy. Pokud je zjištěna pěna, stojí za to navštívit autoservis, aby poruchu opravili;
• zvýšená spotřeba nemrznoucí kapaliny – pokud hladina chladicí kapaliny rychle klesne, ale pod vozem po ní nejsou žádné stopy, chladicí kapalina pravděpodobně jde do olejového systému;
• olejová vůně – nemrznoucí směs rozpuštěná v mazací kapalině dodává kompozici nasládlé pižmové aroma;
• modrý kouř z výfukového potrubí – tento příznak se objevuje u benzínových i naftových jednotek. Požádejte kamaráda, aby na volnoběh zvýšil otáčky, a podívejte se na intenzitu tvorby kouře a barvu unikajících výfukových plynů.

Jaká jsou nebezpečí vniknutí nemrznoucí směsi do oleje?

Pokud zaznamenáte známky vniknutí nemrznoucí směsi do oleje, je důležité problém okamžitě odstranit. Přítomnost chladicí kapaliny v mazivu mění vlastnosti každé součásti a snižuje provozní účinnost. Olej se stává řidším a ztrácí své kritické vlastnosti, jako je jeho mazací funkce. To vede k rychlému opotřebení součástí motoru a riziku úplného selhání agregátu.

Navíc se vlivem netěsnosti snižuje výkon samotné nemrznoucí směsi. Spotřebovává se ve velkém množství a zároveň přestává chladit motor.

Pokud se do oleje dostane nemrznoucí kapalina v důsledku deformace hlavy válců, zvyšuje se riziko opotřebení pístů (objeví se na nich rýhy) a kroužků (kvůli nadbytečným usazeninám uhlíku ze spalování maziva zkaženého chladicí kapalinou se lepí na drážky pístu). Tyto problémy vedou ke snížení komprese ve válcích.

Konečně nemrznoucí směs v oleji narušuje výkon motoru. Motor neustále ztrácí výkon, vibruje a „kýchá“. Nakonec riskujete, že během krátké doby ztratíte energii.

Co dělat, když se do oleje dostane nemrznoucí kapalina?

Pokud se do oleje dostane nemrznoucí kapalina, doporučujeme ihned poslat vůz do autoservisu. Navíc je lepší to udělat pomocí odtahového vozu. Přesné období vážných nebo nevratných následků pro motor nelze uvést. Každá minuta jeho práce v takových podmínkách však mohla být jeho poslední.

Po odborné diagnostice a opravě závad je nutná kompletní výměna kapalin. Preventivně doporučujeme pravidelně kontrolovat motor při údržbě. To vám pomůže ochránit vás před vážnými problémy a umožní vám ovládat váš vůz s větší jistotou.

Využijte online službu výběru oleje a získejte doporučení ohledně všech maziv, která jsou vhodná pro váš stroj. Jediné, co musíte udělat, je specifikovat značku, model a výbavu vašeho vozu.