При смешении гликоля и смазочного материала образуется ядовитая химическая смесь, которая пагубно влияет на механизмы автомобиля. В отличии от воды и различных загрязнений, гликоль обладает прогрессирующим разрушительным свойством, которое за небольшой период времени может привести к полному отказу деталей автомобиля. Исследования смазочных материалов для тяжелонагруженных автомобилей подтвердили, что гликоли присутствовали в каждом 12-ом образце моторного масла.
Основной ингредиент антифриза – гликоль, который смешивается с водой в различной концентрации (обычно 50/50). Полученная смесь благодаря гликолю наделяется увеличенными точками кипения – свыше 107°C и пониженными точками замерзания — при температуре -35°C. Добавленные в состав присадки защищают детали системы от коррозии и кавитации. В составах используют гликоли двух видов: пропиленгликоль и этиленгликоль. Пропиленгликоль выбирают, когда требуются более экологичные жидкости, т.к. он не токсичен. Этиленгликоль применяется чаще из-за его сравнительно лучших характеристик теплопередачи. Для защиты металлов от коррозии и кавитации добавляется пакет присадок, они предотвращают пенообразование и образование накипи. Фосфаты, силикаты, бораты, нитраты – это примеры химических веществ используемых в качестве присадок.
Японские антифризы содержат фосфаты, в составе не используются силикаты, в Европе напротив применяют силикаты. В США присадки бывают на основе силикатов, фосфатов, а также органических ингибиторов. Эти особенности обусловлены различными требованиями к защите окружающей среды в разных странах.
Каким образом гликоль попадает в смазочные материалы?
Причиной могут быть:
- Протечки в уплотнителях,
- Негерметичные прокладки головок цилиндров,
- Незатянутые болты,
- Деформированные детали,
- Поврежденные коррозией или кавитацией гильзы,
- Электрохимическая эрозия,
- Поломка водяного насоса и закупоренное дренажное отверстие.
Производители дизельных двигателей отмечают, что 53% неисправностей двигателя происходит из-за утечки антифриза. В большинстве случаев загрязнение двигателя случается, когда он находится в состоянии покоя, это свойственно как для работающих на дизельном топливе, так и на природном газе двигателей.
В этом случае охлаждение двигателя будет происходить с перебоями, что приведёт к утечкам, которые связаны с термическими деформациями. Может быть деформация головки цилиндра, где есть риск смещения прокладок и уплотнителя. Повышенное гидростатическое давление антифриза, направленное на систему, увеличивает риски, в момент когда двигатель находится в покое. Эти процессы могут запустить медленное поступление охлаждающей жидкости в масло.
Ещё один пример протечки – это механическое пробивание гильзы, появляющиеся из-за паровой кавитация. Возникает такое явление, из-за сильной вибрации гильзы в результате движении поршня, сгорания и сжатия. Такое движение образовывает области отрицательного давления, что влечет за собой появление пузырьков воздуха. Если в камере происходит процесс сгорания, пузырьки начинают взрываться. Такая вибрация пробивает небольшие отверстия на стенке гильзы, это явление схоже с кавитация гидравлического насоса. В дальнейшем повреждения усиливаются под воздействием химикатов, которые появились в процессе кавитации. В конечном счёте, это приводит к пробиванию гильзы и образованию утечек. Есть несколько теорий на тему перфорации гильзы, но в целом существует общее соглашение, что поломки являются следствием одновременного механического и химического воздействия.
Некоторые присадки, присутствующие в пакетах SCA, признаны замедляющими процесс кавитации. Они восстанавливают защитный слой, который разрушается посредством кавитационной энергии. Очень важно следить за концентрацией присадок в составе охлаждающей жидкости. Если присадок недостаточно это ускорит питтинг, если количество присадок повышенное - это может вызвать гелирование и повлечь за собой проблему коррозии.
Неисправности, которые вызваны попаданием гликоля в масло
Несомненно, гликоль при смешении с маслом образует опасную химическую смесь. При попадании воды из охлаждающей жидкости проблема усугубляется. Механики часто отмечают поломки связанные с загрязнением гликолем смазочного материала. К примеру, подшипники темнеют и приобретают чёрный цвет. В связи с тем, что гликоль не растворяется в минеральном масле, а температура в двигателе приводит к тому, что гликоль и присадки антифриза образуют другие химикаты, влекущие за собой отрицательные последствия. Такими последствиями может быть например заклинивание.
Охлаждающая жидкость низкого качества может поспособствовать появлению коррозии и эрозии стенок гильза цилиндра. Это приводит к пробиванию отверстий. Во время того, когда двигатель находится в состоянии покоя, камера сгорания может заполняться антифризом, который просачивается через отверстия. В последствии, во время запуска двигателя недостаток антифриза в системе охлаждения может вызвать заклинивание двигателя.
Ещё одним примером может послужить - образование кислоты и повреждение подшипников. В стандартных условиях эксплуатации этиленгликоль окисляется с формированием органических кислот, таких как: гликолевая, щавелевая, муравьиная, углекислота. Присутствие таких кислот в масле ставит под угрозу подшипники и другие детали. Коррозия разрушает поверхности, покрытые свинцом и оловом, влечёт за собой ржавление стальных и железных поверхностей, также как и металлов бронзы и латуни. Даже небольшой утечки охлаждающей жидкости в двигателе достаточно для разъедания стальных и медных поверхностей.
Истощение присадок и слипание масла
Исследования доказывают, что антифриз истощается под термическим воздействием, масло слипается в процессе реакции гликоля с присадками смазочных материалов. Во время эксперимента выяснилось, что для образования твердых частиц достаточно чтобы в масло попало всего 2% охлаждающей жидкости с содержанием 50% этиленгликоля.
Образующиеся в масляном картере кислоты и вода являются результатом загрязнения антифризом, это влечёт за собой разрушение дисперсной способности для сажи. 75% случаев забивания фильтров связанны с присутствием охлаждающей жидкости или воды в картере. Когда начинает осаживаться сажа, происходит цепочка поломок и неисправностей: потеря износоустойчивости деталей, появление липкого осадка на поверхности клапанной коробки и отложения сажи на кольцевых канавках. Если не выявлена причина проблемы и произвелась замена масла без промывания, происходит цепная реакция: детергенты и диспергирующие вещества смешиваются с новым моторным маслом и усиливают отложения и осадок. В течение нескольких минут после предварительной замены масла, фильтр снова засорится.
Рассмотрим поэтапно процесс данной проблемы:
- Вещества, образующие осадок засоряют фильтр.
- Одновременно, кислота смешиваясь с водой разрушает дисперсную способность сажи, формируется осадок и нерастворимые вещества.
- Фильтр забит продуктами реакции в итоге чего масло и фильтр заменяют. Как правило, порядка 15% старого масла остается в системе или в поддоне картера.
- Новое масло после замены поднимает сажу и осадок и снова переносит их фильтр.
- По итогу фильтр снова забивается.
Изменение вязкости и окисление масла
Когда гликоль попадает в смазочные материалы вязкость масла может повышаться. Это проблема крайне актуальна для моторных масел с большим содержанием присадок. Повышенная вязкость может повлечь за собой непропорциональное движение масла на фрикционных поверхностях, работающих от трения. Помимо этого, гликоль и продукты реакции с гликолем могут ускорить процесс окисления базового масла. Если загрязняются трансмиссионные либо гидравлические жидкости резко повышается процесс окисления.
Как определить наличие гликоли?
Необходимо всегда следить за появлением первых сигналов о запуске проблемы – загрязнения смазочного материала антифризом. В грузовых автомобилях, автобусах, первым сигналом будет появление белого дыма из выхлопной трубы. Также о наличии гликоля в смазочном материале сигнализирует блестящий липкий осадок, который можно обнаружить в использованном фильтре вовремя ТО и замены. Также нужно отметить, что давление масла в дизельном двигателе окажется не свойственно высоким спустя несколько минут после замены.
Тестирование с помощью промокательной бумаги
Сегодня стало вновь популярно одно из испытаний, которое проводится с помощью промокательной бумаги на покрытие пятнами. Впервые такое испытание в отрасли зафиксировано в 1880-м году, а после оно появилось в компания Shel Oil в 1950 годах, и сегодня данный вид испытания заслуживает внимания даже в самых дорогостоящих лабораториях. Испытание очень простое хотя и требует несколько часов времени. Основано на методике хроматографии бумаги. На обычной промокательной бумаге размещают две капли отработанного масла. На протяжении 2 часов масло должно впитываться в бумагу. Если образуется тёмное пятно в центре, после того как масло впиталось - это может свидетельствовать о нарушениях дисперсионной способности и образовании сажи, вероятнее всего это последствия загрязнения гликолем. Чёрная липкая паста с чётким контуром свидетельствует о серьезной проблеме - такое кольцо сажи образуются вокруг жёлтого или коричневого центра в случае присутствия гликоля в смазочном материале.
Существуют и другие более сложные и дорогостоящие испытания, которые требуют специальных реактивов и оборудования: это может быть испытания с помощью мембраны, Метод реактивов Шиффа, Преобразование Фурье – инфракрасная спектроскопия (FTIR), Газовая хроматография, Элементный анализ с использованием Индуктивно Связанной Плазмы (ICP) или эмиссионной спектроскопии Импульсного Электрода с Вращающимся Диском (RDE).
Больше интересных статей читайте в нашем блоге на сайте: greencarpro.com
